玉北古生界地层井壁失稳原因分析与对策

井壁失稳问题是塔河油田玉北地区钻探过程中普遍遇到的工程技术难题,造成了多次钻井复杂事故,严重影响了该地区的钻井时效和经济效益。通过对古生界地层岩芯进行矿物组分分析、扫描电镜分析以及膨胀性和分散性能分析,认为粘土和石英含量高、伊/蒙混层比例含量高以及裂隙发育是井壁失稳的主要原因。为解决该地区的井壁失稳问题,使用滤失量小并且控制稳定,抑制性和封堵性能良好的钾胺基聚磺成膜钻井液体系及其处理维护处理措施,经验证该钻井液体系在现场具有很好的应用效果。     

塔中定向井油基钻井液技术

通过对塔中顺9井区定向井钻井液技术难点分析,明确了威胁塔中该区定向井钻井安全的志留系柯坪塔格组泥岩井壁失稳主要原因,研制了适合该区志留系地层的油基钻井液体系,通过性能评价和3口井的现场应用表明,油基钻井液很好地解决了顺9井区志留系复杂泥岩地层井壁坍塌问题,具有优良的抑制性、润滑性、携岩性,保证了钻井施工安全。     

义286井钻井液技术

义286井位于渤南地区.该区块由于地层水敏性强,易发生粘卡、掉块、井塌、气侵、井漏等复杂情况,引起划眼、卡钻等事故.根据渤南地区地层特点研制了具有强抑制性及良好封堵能力的双聚—铝基抑制性钻井液体系,并进行了现场试验.应用结果证明,该钻井液体系有较好的悬浮携带、护壁防塌、润滑防卡能力,具有极强的抑制性,流变性易控制,抗高温、抗污染能力强,储层渗透率恢复值高于其它水基钻井液体系,可满足渤南地区强水敏性储层钻井施工要求.     

浅述南华北某页岩气钻井液

南华北某页岩气井采用钾胺基聚合物钻井液体系,采用强包被抑制剂,抑制泥页岩吸水膨胀分散、垮塌。根据地层压力系数,合理调整钻井液密度,防止井眼坍塌。同时做好井眼净化、减阻润滑、井壁稳定、防漏防涌、抗高温稳定等方面的工作。     

川西中江区块中浅层快速钻进井壁稳定关键技术

自川西区块提速提效以来,在中江区块上部地层钻进过程中均出现了不同程度的井壁失稳现象,对比分析了中江区块钻井提速前后上部地层的井壁失稳情况和井壁失稳机理,针对中江区块中浅层易于井壁失稳的地质特点,在优化原有钾石灰体系基础上提出了在快速钻井情况下中江区块钾石灰钻井液体系关键控制指标。该技术成功应用在JS206-1HF井的上部地层钻进,成功保证了中浅层的井壁稳定,并将该体系成功推广应用于该区块,减少了井下复杂处理时间,缩短了钻井周期,为川西中江区块的提速提效提供了技术支撑。     

井壁稳定技术在胜利大王北油区深井钻井中的应用

胜利油田大王北洼陷西次洼深层沙河街组发育大段硬脆性地层,在以往的深井钻井过程中易发生因剥饰掉块和井壁坍塌造成的复杂情况甚至卡钻事故。根据该地层岩性特征优选了以强抑制性无水聚合醇为主要防塌剂,配合使用SMP-2、ZX-8等防塌降滤失剂的双聚封堵防塌钻井液和聚磺双膜承压防塌钻井液。应用结果表明,优选的钻井液体系性能稳定,具有良好的流变性和较强的携岩能力,井壁稳定效果好,现场维护处理简单。     

双聚防塌钻井液在准噶尔盆地中的应用

准噶尔盆地中部Ⅰ区块岩性及压力体系复杂多变,钻井过程中喷、漏、塌、卡等事故及其它复杂情况多,钻井施工难度大。西山窑组、三工河组、八道湾组分别发育有煤层,钻进中极易发生井壁坍塌、缩径卡钻。针对地层复杂情况,该区块从三开采用双聚(聚磺、聚胺)防塌钻井液。现场应用结果表明,该套钻井液体系在井底温度超过120℃时性能稳定,抑制性好,抗污染能力强,解决了高温深井条件下的井壁稳定、流变性控制和润滑防卡等一系列技术难题,未发生任何井下事故,实现了钻探目的,满足了施工要求,为准噶尔盆地油气田的勘探开发积累了重要经验。     

深探井W34井钻井液技术

W34井位于海拉尔盆地贝尔湖坳陷乌尔逊凹陷乌东斜坡构造带上,是大庆油田海拉尔探区近年来最深的一口探井,完钻井深4050m。该井二开钻井液技术重点是抑制地层造浆、防止井塌、缩径及井漏;三开裸眼段长达2640m,井底温度达150℃;钻井液技术重点是抑制地层造浆、保持井眼稳定、防塌防漏、增强钻井液抗温能力,选用两性复合离子聚合物钻井液体系。钻至井深3300m加入树脂、抗盐抗高温降滤失剂、硅氟高温降粘剂SF-260及低渗透井壁稳定剂,提高钻井液的抗高温性能及造壁、护壁能力。使钻井液性能在高温条件下满足下部深层钻井施工要求。现场应用结果表明,两性复合离子聚合物钻井液体系,性能稳定,抑制性强,防塌和抗温及携屑能力均满足了探井钻井施工要求。该井钻进周期为109.23d,井径平均扩大率为12.01%,中完及完井电测均一次成功,钻井完井施工顺利。     

大庆高台子复杂井钻井液技术

针对高台子111区块钻井井壁极易坍塌问题,优选出不分散聚合物钻井液体系和钾铵聚合物钻井液体系,钻井液体系具备良好的抑制性能、携岩性能、防塌性能、造壁性能和润滑性能等。经过对极易坍塌地层分析和研究,制定出优化钻井液体系、开钻加膨润土、提高钻井液密度、控制钻井液粘度和失水等技术措施,较好地解决了井壁垮塌问题。     

适用于硬脆性泥页岩地层的水基钻井液技术研究

在研究硬脆性泥页岩井壁失稳机理的基础上,有针对性的研制了一套适于硬脆性泥页岩地层的水基硅酸盐钻井液体系.室内实验表明:该体系具有流变性好、抗污染和抗温能力强、膜效率高、抑制性和封堵微裂缝能力强等优点,能满足硬脆性泥页岩地层钻井的需要.     

高性能钻井液技术在大庆QP-X5井中的应用

大庆油田龙虎泡区块致密油资源发育,但是致密油发育地层泥岩含量高、微裂缝和微孔隙结构发育,在该区块钻井过程中,经常发生剥落和坍塌等井壁失稳事故。油基钻井液虽然性能稳定,能够满足钻井需求,但其高成本、高污染等缺点又限制了应用范围。因此,为了解决这一难题,通过处理剂优选和体系配伍性研究,研发出一套性能与油基钻井液接近的高性能水基钻井液技术,钻井液成本比油基钻井液下降。该体系在QP-X5井的应用过程中,钻井液体系抑制性优良,振动筛上返出岩屑切削齿明显,在嫩江组和姚家组地层没有发生缩径和造浆复杂;封堵性能较好,在青山口组和泉头组裂缝发育地层没有发生剥落、掉块和坍塌等井下复杂;润滑性满足了水平段超过1000m的钻井施工需求。为大庆油田致密油资源的高效开发提供了技术支撑。     

油基钻井液在塔中顺托果勒区块的应用

中石化西北油田分公司塔中地区顺托果勒低隆顺托Ⅰ号断裂带下盘构造含油气,主要目的层为志留系柯坪塔格组,柯坪塔格组存在大段强水敏性泥岩段,水基钻井液在钻进强水敏性地层时会造成井壁掉块、失稳坍塌等复杂问题,油基钻井液因其连续项为油,高温高压失水低至2mL,抑制性强、润滑性好,可很好解决强水敏性泥岩地层钻进难题。介绍了油基钻井液的特点及油基钻井液体系的基本配方,室内评价了油基钻井液的性能,重点阐述了油基钻井液体系在XXX井、XXX井的现场应用情况。     

塔河油田三叠系不稳定地层钻井液技术

针对塔河油田三叠系、石炭系地层失稳严重的问题,分析了井眼失稳原因,提出了适用的钻井液技术,优选了阳离子乳液聚合物钻井液体系,评价了该钻井液体系的性能,进行了现场应用。结果表明,塔河油田三叠系石炭系泥页岩地层微裂隙发育、水敏性强,是典型的不稳定地层。阳离子乳液聚合物钻井液体系抗温140℃,抑制性强,加重稳定性好,封堵润滑性能良好,能够满足钻井施工需要,在YK15H井的现场施工取得理想效果。     

钾铵基聚合物钻井液抑制性研究

大牛地气田石盒子组泥岩发育,钻井液抑制性不足,易发生井壁失稳事故,严重影响施工安全和施工进度。在分析石盒子组泥岩段失稳机理的基础上,开展了钾铵基聚合物钻井液抑制性研究。放大蒙脱石和伊蒙混层矿物含量,评价和优选出具有高效抑制性的钾铵基聚合物钻井液体系。该体系具有较低的线性膨胀率和较高的滚动回收率,对大牛地气田预防泥岩段井壁失稳具有重要的实际意义。     

陈官庄-王家岗地区深井钻井液技术研究与应用

针对钻井过程中地层岩性和地层压力高等特点，对钻井液的配伍进行改进，优选了适合本地区的聚硅氟钻井液体系，该钻井液体系具有良好的抑制性、流变性、润滑性、防塌性和抗高温、抗污染能力。现场应用表明，该钻井液体系对该地区顺利钻进、井下安全及油气层保护有非常好的效果。     

强抑制胺基钻井液在致密油水平井中的应用

大庆松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷榆树林构造预探水平井具有油层物性差、水平位移长、钻遇地层含有大段不稳定泥岩、钻井周期长等技术难题。使用油基、类油基钻井液施工,环保和成本压力过高。因此,室内优选出包被能力极强的PLUS-L、高抑制性和润滑性的AP-1、聚合醇,能够有效控制大段泥岩易造浆、保证井壁稳定。在ZP1井的现场应用表明,强抑制胺基钻井液体系抑制能力强、流变性良好、润滑性能优良、荧光级别低,对气测值无干扰。现场配制工艺、钻井液体系日常维护简单,与油基、类油基钻井液相比成本大大降低,保护油层效果好,能够满足施工需要。     

金山地区防塌钻井液体系研究

金山地区是松辽盆地的主要油气聚集区。该区岩性复杂,泥岩发育,钻井过程中随着钻井液浸泡时间的延长,井壁稳定问题突出。通过对地层理化性质和力学稳定性分析,是由于钻井液的化学稳定性不足导致了井壁的失稳。为了提高钻井液的化学稳定性,提出了"封堵"防塌的技术方案。研制的防塌钻井液体系具有封堵和抑制性强等特点。该体系高温高压失水可以控制在11 m L/30 min以内,砂床侵入深度2 cm,泥页岩回收率达到95%以上,钻井液抑制和封堵效果显著。     

延安东部气田成膜防塌钻井液体系优选和应用

延安东部气田石千峰组、石盒子组和山西组具有强硬脆性、地层裂缝发育、泥岩泥质含量高,在钻进过程中常发生井塌、井漏现象,使得钻井成本大大增加。通过对延安东部气田上古生界地层特性、井壁失稳机理和储层特性等因素分析,开展了具有强抑制、强封堵的成膜钻井液体系研究。通过筛选降滤失剂RHPT-1及成膜剂CMJ-2,确定成膜钻井液配方并完成了体系的性能评价。结果表明,该体系润滑系数0.0659、岩屑滚动回收率95.94%、16 h线性膨胀率8.18%,表现出了较好的润滑性和抑制性。抗粘土污染3%、抗盐7%、抗钙2%,100℃热滚钻井液性能保持稳定,具有很好的抗污染和热稳定性能。现场3口水平井的应用中,有效地解决了延安东部气田上古生界地层井壁易失稳的技术难题。     

定北区块抗高温钻井液体系优化

定北区块储层深埋温高导致常规钻井液体系失效且复杂情况多发,研制一套抗高温钻井液体系已成为解决定北区块钻井复杂情况多发的重要途径。总结分析定北区块钻遇复杂情况及钾铵基钻井液体系性能测试结果,明确了钻井液优化方向——抗高温抑制性、稳定性、降滤失性和封堵能力。针对目前现场常用多种抗高温钻井液处理剂开展了流变性、滤失性、封堵性、润滑性等性能测试实验,优选SMC和SPNH作为抗高温降滤失剂、KCl和聚胺作为抗高温抑制剂、HQ-10作为抗高温封堵剂、白油及石墨作为抗高温润滑剂、SF-1作为抗高温稀释剂,并得出最佳土粉含量为4%,最终得到了抗高温钻井液体系配方。室内性能评价实验表明,该抗高温钻井液体系在180℃热滚72 h后粘度、切力及失水仍满足设计要求,且抗Na Cl及Ca Cl2污染分别达到10%和4%,储层岩心伤害渗透率恢复值可达80%以上。定北抗高温钻井液配方的形成将为定北区块安全高效钻进提供保障。     

硅铝络合两性离子聚合物强抑制防塌钻井液体系在查干花地区的研究及应用

针对查干花地区不同地层存在缩径、掉块和垮塌等井壁稳定问题,研制了一种硅铝络合两性离子聚合物强抑制防塌钻井液体系。结合室内水敏性、配伍性、滚动回收率实验,对该体系中的AOS-1(硅铝络合抑制防塌剂)的作用进行室内实验研究,并在查干花地区6口井进行了现场的应用。试验结果表明,新型强抑制性钻井液体系与其他处理剂配伍性好,抑制性强,能有效防止井壁失稳。