钾盐成膜封堵低侵入钻井液在南堡油田的应用

南堡油田各层系储层纵横向渗透率和孔隙度分布严重不均质,且储层物性、泥质含量纵横向变化较大.针对以上地层特性,优选出了加有KCOOH或KC1、高温高压降滤失剂、低荧光沥青、成膜剂、特种封堵剂等处理剂的钾盐成膜封堵低侵入钻井液.该钻井液能在极短时间内,在坍塌层、油层近井壁形成钻井液动滤失速率接近零、厚度小于1 cm的成膜封堵环带,并利用钾离子的强抑制性能抑制黏土膨胀,通过双重作用实现稳定井壁,保护储层的目的.分析了该钻井液的作用机理,提出了适用于南堡油田馆陶组、东一段储层的钾盐成膜封堵低侵入钻井液配方及现场施工措施.经现场使用证实,该钻井液能有效保护油气层,防止地层坍塌.     

钻井液隔离膜理论与成膜钻井液研究

特殊的水溶性聚合物在井壁岩石上吸附形成的膜具有防塌和储层保护作用.应用浓差极化理论对聚合物半透膜的"过滤"过程进行了分析,阐述了"隔离膜"的概念以及从半透膜到隔离膜的转变原理.隔离膜的概念可以认为是由于浓差极化产生的二次膜或者三次膜甚至多次膜的作用,使钻井液中的自由水在膜上的渗透率大为降低甚至为零,最终表现为没有滤失量的增加,因此隔离膜是在半透膜形成的基础上经过多次物质的沉积"污染"而形成的.采用滤失实验、透水实验和改性膨胀实验,利用研制出的多糖类聚合物进行了成膜实验研究.Plj成膜剂以植物天然分泌物为原料,改性加工后的天然分泌物分子量为8.4×105,分子长度为4500 nm,分子直径为19 nm,该剂经酸水解后是一种无色无味可食的天然大分子,其中一部分为含有plj酸的高聚物,易溶于水形成真溶液,而另一部分为以半乳糖残基为主键、阿拉伯糖残基为支键的中性多糖,易吸水溶胀成凝胶状物质.膜的承压实验、透水实验、半透性实验、动滤失实验结果证明,该聚合物具有良好的成膜效果,并且通过应用研究出的LG-1膜清除液对膜的清除效果很好.     

成膜封堵低侵入保护油层钻井液技术的研讨

为使钻井过程所采用的钻井液对所钻遇的不同渗透率油层均能有效地阻止其固相与液相进入油气层,不诱发储层的潜在损害因素,防止对储层发生损害,提出了成膜封堵低侵入保护油气层钻井液技术的新构思.其核心是在钻开油气层钻井液中加入成膜剂、特种封堵剂和降滤失剂.在钻开油气层的极短时间内,此钻井液中的膨润土、加重剂、岩屑等固相在不同渗透率的油层表面架桥、填充形成内外泥饼,特种封堵剂和高温高压降滤失剂封堵近井壁油层内外泥饼的孔喉,成膜剂在井壁上成膜,封堵孔喉未被架桥粒子、填充粒子、降滤失剂封堵的空间,从而形成钻井液动滤失速率为零、厚度小于1 cm的成膜封堵环带,有效阻止钻井液固相和液相进入油气层.此项技术对钻遇的不同渗透率油层均能有效减少损害,通过室内实验证实了其可行性.     

成膜强抑制纳米封堵钻井液的研究

针对胜利油田某些区块的东营组高孔高渗储层具有较强的水敏性和速敏性的特点,研究开发了成膜强抑制纳米封堵钻井液体系.该体系具有强抑制性和成膜特性,能够最大程度地减轻储层伤害,有利于发现和保护油气层;多种防塌抑制剂的协同作用,有利于稳定井壁,减少复杂情况的发生,保证快速钻进和安全钻井,为胜利油田有效开发该类区块提供了有效保障.     

超低渗透成膜封堵钻井液在冀东油田的应用

为确保钻井完井液能有效保护不同渗透性油层，在冀东油田重点开发区块高65和高76区块部署的第一批大斜度井中使用了超低渗透成膜封堵钻井液，并对该体系中加入黑色正电胶BPS进行了试验。应用结果表明，该体系配制及维护简单，性能稳定，流变性能易于调整，润滑防塌及井眼净化效果好，完井电测成功率为100％，三开平均井径扩大率为9．2％；其防漏堵漏效果好；对储层有良好的保护作用，平均渗透率恢复值为95．48％，已投产的3口井见到了明显的增产效果。超低渗透成膜封堵钻井液中加入BPS后，提高了体系的抑制性，降低了泥饼摩擦系数，可减少原油的加入量；由于BPS具有强正电性和油溶性，BPS的加入还提高了体系的油气层保护效果。     

BZ 25-1油田常规井钻井液体系的优选和应用

针对BZ25-1油田开发的实际需要,采用了PF-PLUS/PF-JFC钻井液,PF-PLUS主要成分是部分水解聚丙烯酰胺,它是由聚丙烯酰胺链上部分酰胺基转化成酸基制成的。该体系具有很强的抑制和防塌能力,能满足携砂的要求,利于井眼稳定,利于环境保护和储层保护。现场应用表明,PF-PLUS/JFC钻井液解决了该地层易缩径、起钻难的问题;防粘结剂PF-FNJ及其相关技术应用解决了前期开发中岩屑聚集成泥球的现象;屏蔽暂堵技术的应用,减少了油田开发过程中钻井液对储层的损害,PF-PLUS/PF-JFC钻井液在该油田使用取得了良好的效果。     

CB5-2井钻井液技术

根据长北气田整体开发方案的要求,采用双分支水平井开采方式,在一个井眼中钻2个分支各为2000m的双分支井。CB5—2井是长北区块的一口开发井,主要钻井目的是开发山西2气层,设计该井最低产量能达到80×104m3／d,试产（井口压力为13MPa）产量为110×104m3／d,投产后产量为120×104m3／d。主要介绍用于CCB5—2井斜井段的强抑制性双钾盐聚合物钻井液和用于水平段的无固相低伤害暂堵钻井液。该井在二开大井斜段很好地解决了刘家沟组地层的严重漏失和煤层稳定问题;三开水平段所使用的无固相低伤害暂堵钻井液性能稳定、密度低、失水低、润滑防卡性能良好、暂堵效果显著,能有效地保护储层。     

新型钻井液成膜剂的研制及其在埕海油田的应用

为了降低埕海油田钻井过程中外来流体对储层的损害,基于成膜钻井液技术的基本理论,以苯乙烯、丙烯酸丁酯单体为原料,采用乳液聚合的方法,以过硫酸铵为引发剂,合成了新型钻井液成膜剂LCM-8。室内试验表明:埕海油田上部钻井液中加入成膜剂LCM-8后,流变性能能够满足携岩要求;能在岩心污染端形成一个渗透率极低的封堵带,封堵率可达90%以上;返排渗透率恢复率大于90%。新型钻井液成膜剂LCM-8在埕海油田2口井的储层钻进过程中进行了应用,结果表明,上部钻井液加入该成膜剂后,其性能能满足钻井要求,2口井的表皮系数为-2.31和-3.11,而未用该成膜剂2口邻井的表皮系数为-0.27和0.23。这说明,成膜剂LCM-8能满足埕海油田钻井要求,实现钻井过程中的储层保护。      

玉门青2-7井钻井液技术

玉门青2－7井一开井段砾石层成岩性差,胶结疏松,易卢井漏、井塌、沉砂;二开为砂泥岩互层,裸眼井段长,泥岩易水化膨胀,砂岩渗透性好易形成厚泥饼,砾岩、砂泥岩胶结差,井壁易坍塌,并存在石膏污染;三开为产层钻进,地层倾角大,裂缝发育,岩性为硬脆性泥岩,易发生掉块砖塌现象,井底温度高,根据该井地层特点、钻井工程要求和保护油气层的需要,一开使用“三高一适当”普通膨润土浆,防止了表层疏松砾石层的井漏、井漏;二开采用金属离子聚合物钻井液,该体系抑制能力强,防止了泥岩水化膨胀,具有良好的失水造壁性,防止了因砂岩地层渗透性好而形成的厚泥饼缩径,保证了长裸眼段的防塌及井下安全;三开选用金属离子聚磺屏蔽暂堵钻井液,该体系具有良好的失水造壁性,封堵防塌能力强,防止了油层段的剥落掉块垮塌,实现了近平衡钻井,保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了保护油气层的目的。     

超低渗透钻井液在花3-8井的应用

海南福山凹陷花场构造的流二段地层含有易垮塌的硬脆性泥岩，裸眼段较长，存在多套地层压力系统，在钻井施工中经常发生大段划眼、井漏等复杂情况。针对该区块的地层情况，在花3—8井流二段采用超低渗透钻井液。该钻井液能在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵薄层，有效封堵不同渗透性地层和地层层理裂缝，阻止钻井液及其滤液进入地层中，有效防止了地层水化膨胀，防止井壁垮塌。现场应用表明，超低渗透钻井液性能稳定，井壁稳定能力强，钻井及完井施工顺利，使该井流二段的井径扩大率比邻井下降了55％，钻井液密度比邻井降低0．08～0．10g／cm^2。     

抑制封堵型防塌钻井液在雁60断块的应用

雁60断块位于冀中拗陷饶阳凹陷蠡县斜坡构造带上,已钻井经常出现钻井液黏度和切力控制困难、泥包钻头、井壁失稳、井漏等现象,制约了钻井速度。通过室内实验对原钻井液进行了改性,形成了抑制封堵型防塌钻井液。该钻井液的应用结果表明,已完钻的24口定向井电测均一次成功,与同区块未使用该技术的相同类型井相比,一次成功率达到100%,电测成功率提高15.35%;固井合格率为100%;平均井径扩大率为6.35%,降低了3.52%;平均机械钻速为22.18 m/h,提高了2.35%;钻井液成本为51.33元/m,下降了4.34%;钻井液抑制性强、性能稳定,满足该断块钻井工程、地质要求,实现了快速安全钻井的目的。     

随钻堵漏技术在滨4-10-10井中的应用

滨4-10-10井是胜利油田滨4区块平方王油田的一口生产井,钻探目的是开发平方王油田东块沙四中部油藏,完钻层位沙四段。滨4区块地层联通性好,孔隙度大,并不同程度存在着大孔道及地层亏空,漏失严重。研制开发出了新型随钻堵漏钻井液,并在滨4-10-10井进行现场试验,取得了良好的防漏和堵漏效果,实现了边钻进边防漏边堵漏的综合堵漏措施,达到了快速安全钻进的目的。现场使用表明,随钻堵漏钻井液性能稳定,能够快速提高粘度和切力,性能易于现场调整,具有很强的防塌润滑性及一定的安全性,同时又具有堵漏作用,起到桥堵加固作用,与其它添加剂配伍性能好;具有一定的密度调节范围,不需要特殊设备,易于操作,施工简单,该钻井液体系具有很强的防漏、堵漏能力,具有常规钻井液的优良特性和很强的封堵能力及承压能力。     

甲酸盐钻井液在长北区块的应用

为了防止水平分支长裸眼井段井壁失稳,长北区块应用了甲酸盐钻井液。以甲酸钠为加重剂和抑制剂,通过测试甲酸钠对基浆黏度和切力的影响、模拟地层条件进行甲酸钠对岩心的伤害试验、评价甲酸钠的抑制性及加重效果,研制出一种适合长北区块水平井的甲酸钠钻井液。现场2口井的应用表明,该钻井液具有抑制性强、滤失量小、流变性良好、固相含量低等优点,综合防塌效果好。该区块应用甲酸钠钻井液成功钻穿水平段多套泥岩段,表明甲酸钠钻井液能有效保持稳定井壁,避免井下复杂情况出现,解决了长北区块水平分支长裸眼井段的安全钻进问题。      

生物合成基钻井液在长宁页岩气水平井的应用

油基钻井液的抑制性、封堵性强,润滑性好,对水敏感的泥页岩地层有极强的防塌作用,是四川长宁页岩气井水平段采用的主要钻井液体系,但油基钻屑因含有石油烃类、重金属和有机物等污染物,若直接排放,会对周边生态环境造成严重危害,加之目前含油岩屑的处理能力不足,导致环境保护压力巨大,油基钻井液综合成本过高,因此其使用受到一定限制。长宁CN-H井是部署在四川省宜宾市珙县的一口页岩气水平井开发井,钻探目的层为长宁下古生界龙马溪页岩层。该井四开井段泥页岩地层易水化分散、易垮塌,井壁失稳风险大,使用了一种生物合成基环保钻井液钻井,取得了良好的效果。该生物合成基钻井液流变性优异,具有良好的润滑性、封堵性、抑制性,且热稳定性好,高温下仍具有较强的悬浮和携带岩屑能力,在水平段钻进中实现了高效安全钻进。该生物合成基钻井液无毒无害,满足安全环保要求。      

有机硅钻井液在河南张店油田的应用

河南油田张店地区地层黏土矿物含量高达60%～70%,地层倾角大,钻井过程中存在严重的地层造浆和井塌问题.由实验优选出高分子量聚合物、GW-1、OSAM-K及膨润土加量,形成了有机硅钻井液.经过在张店油田南38区块4口井中的应用表明,有机硅钻井液能有效地抑制地层造浆,防止井壁坍塌,减少井下复杂情况.应用有机硅钻井液的井,钻井液密度低,井径扩大率小,没有出现井塌、划眼和起下钻遇阻卡现象,4口井电测一次成功,没有因造浆外排钻井液.     

微乳液强抑制强封堵钻井液在SACHA区块的应用

厄瓜多尔SACHA区块φ215.9 mm井段在钻井过程中经常出现钻头泥包、井壁坍塌、起下钻遇阻、测井和下尾管阻卡等问题,在分析原因的基础上,选择有利于环保的有机抑制剂SUPHIB、半透膜剂MS和隔离膜剂EX等材料,优选出微乳液强抑制强封堵钻井液配方,并通过室内试验评价了其性能,结果表明:该钻井液在100 ℃条件下热滚16 h后仍具有良好的基本性能;具有良好的抑制性能和封堵性能,对TENA层岩屑的回收率达到90%以上,膨胀率仅有1.32%,对高孔高渗储层岩心的封堵率达到99%。微乳液强抑制强封堵钻井液已经在厄瓜多尔SACHA区块的8口井进行了应用,均没有出现钻头泥包、起下钻遇阻、测井和下尾管阻卡等问题,且φ215.9 mm井段平均井径扩大率降至10%以下。这表明,微乳液强抑制强封堵钻井液能够有效解决厄瓜多尔SACHA区块φ215.9 mm井段的一系列井下复杂问题。      

无固相抗高温钻井完井液在渤深 6 区块的应用

渤深6潜山为二台阶潜山,压力系数为1．18,地层温度高达180℃,属于孔隙一裂缝性油藏,潜在储层损害因素主要为应力敏感性和固相侵入。推荐选用欠平衡钻井工艺,而且钻井液要有好的抑制性和抗高温稳定性。针对该储层特征,在现场调研和处理剂配伍性实验研究的基础上,通过评价配方的油层保护性能,优选出了用自行研制的抗高温聚合物TV-1作增黏剂的无固相抗高温复合盐水钻井液,并在渤深6—1及渤深6-4井进行了应用。结果表明,该钻井液具有良好的抗温性及油层保护效果,且性能稳定,现场应用简单,易于维护,且携岩性能好,井眼净化能力强,完全满足渤深6区块低压高温油层对钻井液的要求。     

哈山区块钻井液技术研究与应用

根据哈山区块地层特点,优选出胺基强抑制封堵防塌钻井液体系.该钻井液体系抑制性好,封堵性强,具有一定的抗碳酸根污染能力,在哈山1井和哈山2井取得了良好的现场应用效果,施工中井壁稳定,起下钻畅通无阻,电测及下套管均一次成功.