生物酶在水平井钻井液中的应用

提出了在水平井中运用生物酶解除钻井液对地层造成的伤害 ,详细阐述了生物酶的作用机理。通过室内粘度降低、滤饼清除和渗透率恢复等评价实验 ,及中东地区三口多油层井的现场对比实验 ,证明了运用生物酶作为破胶剂处理水平井钻井液对地层伤害的优越性     

沁南区域煤层气水平井瓜尔胶钻井液技术

针对沁南区域15号煤层水平井钻井采用清洁盐水和常规聚合物钻井液施工时的井壁坍塌和储层伤害等问题,在分析储层特征及钻井技术难点的基础上,研发了瓜尔胶钻井液和生物酶破胶液。通过优化瓜尔胶加量和评价瓜尔胶的耐盐性能,并复配其他处理剂,形成了瓜尔胶钻井液;通过优选生物酶种类、优化生物酶和助排剂的加量,形成了生物酶破胶液。室内试验表明,瓜尔胶钻井液具有良好的流变性和耐盐性能,可大幅提高煤岩抗压强度,在低温下易破胶,破胶后残渣小于300 mg/L,煤岩的渗透率恢复率达85%以上。沁南区域煤层气水平井应用瓜尔胶钻井液后,井壁稳定性良好;配合生物酶破胶液可以实现低温破胶,且单井日产能提高15%以上,具有较好的储层保护效果。研究结果表明,瓜尔胶钻井液可实现煤层长水平段钻井的顺利施工,完钻后可低温破胶,为易塌煤层气水平井钻井施工提供了一种新的储层保护方法。      

水平井钻井过程中钻井液污染油层特点及保护对策

针对水平井钻井作业过程中,钻井液对油层的污染问题,本次研究通过室内试验的方式,对水平井钻井过程中钻井液污染油层的特点进行深入分析,并提出有效的油层保护措施,为提高水平井钻井作业的成功率奠定基础。研究表明:在钻井作业的过程中,钻井液中的固液两相侵入到油层是造成油层被污染的主要原因,一般情况下,水平井钻井作业过程中油层被污染的可能性相对较大,污染情况也较为严重,为了加强油层保护,必须对钻井液体系进行合理的选择。     

沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术

为了提高沧东凹陷致密油气藏长水平段水平井的钻井安全和效率,分析了地层特点及钻进中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、紫红色泥岩地层钻速低和石膏层污染钻井液等技术难点,进行了井身结构优化、井眼轨道设计和井眼轨迹控制方式优选、钻井设备及工具优选、钻井液体系优选和性能优化、提速提效技术措施选择及套管安全下入方式优选,形成了沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术。在GD1701H井和GD1702H井的现场试验表明,该钻井关键技术可以解决沧东凹陷致密油气藏水平井钻井存在的技术难题,满足安全高效钻井的需求。综合研究认为,沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术应用效果良好,可为该类油气藏水平井钻井提供技术支持,建议进行推广。      

延川南煤层气水平井钻井液技术

钻井液技术是保证钻井施工安全与快速成井关键技术之一。通过开展煤层气水平井井壁稳定研究,利用矿物分析、水化分散、膨胀性实验,结合现场应用效果,优选了煤层气水平井的钻井液体系,经过现场6口水平井的应用,未发生井下复杂情况,满足了煤层气水平井钻井安全要求。     

渤海湾埕海新区水平井钻完井液储层保护技术研究与应用

渤海湾埕海新区1-1区块采用丛式水平井进行开发,为了实现水平井优快钻井,降低钻完井液对储层的损害,针对储层段钻完井施工,研发了无固相储层钻井液HY-FLOW,并对其储层保护配套技术措施进行了优化。从该区块储层特征和存在的潜在损害因素进行分析,介绍了该钻井液的设计思路、技术配方及现场应用情况,并对其性能进行了评价。投产的8口水平井均获高产油流,应用效果表明:HY-FLOW钻井液性能稳定、井眼清洁能力强、储层保护效果好、对环境零污染,并且钻井效率高,成本低,是适用于该区块水平井施工的优良钻井液。     

深水平井钻井技术探讨

通过对西部油田１０余口深水平井钻井工程技术攻关和现场应用试验，形成了包括优化工程设计、井眼轨迹控制、安全钻井和钻井液体系的一整套深水平井钻井工艺技术，并创造了多项水平井钻井的全国纪录。多数试验井经试油获１０００ｔ／ｄ以上的高产，取得了显著的社会经济效益。     

油基钻井液水平井堵漏水泥浆体系研究与应用

油基钻井液已被广泛应用于页岩气水平井钻井。受堵漏材料的限制,钻遇裂缝发育地层时油基钻井液的漏失依然困扰着施工人员。水泥浆很早就被应用于钻井堵漏,并具有施工简单、堵漏效果良好的特点。油基钻井液水平井钻遇裂缝发育地层,极易发生井漏,油基钻井液大量漏失不仅增加钻井成本而且破坏环境。通过室内优选添加剂材料,开发了一套可用于水平井油基钻井液堵漏的水泥浆技术,成功应用于焦石页岩气水平井堵漏作业,现场效果良好。     

生物酶可解堵钻井液解堵机理研究

生物酶可解堵钻井液技术是利用现代生物技术,将具有绿色降解能力和催化特性的复合生物酶添加到钻井液中,使泥饼在生物酶的作用下自动降解清除,从而达到保护油气层的目的.根据酶与处理剂之间具有对应关系、特定的酶降解特定处理剂的原理,用黏度衰减法优选出了具有良好流变性、抑制性和润滑性并能形成渗透率几乎为零的封堵层的钻井完井液配方,其处理剂主要包含纤维素、改性淀粉、生物聚合物处理剂等,同时介绍了几种酶对上述几种处理剂的降解机理.采用黏度衰减法和泥饼清除、有FA无渗透钻井液滤失试验对比了评价钻井液加酶前后的解堵情况.结果表明生物酶可解堵钻井液能够有效解除储层封堵,保护油气层.与常规解堵技术相比,该泥饼清除技术对环境的污染程度更低、地层渗透率恢复值更高,而且可以节约生产成本.     

YD油田高渗灰岩储层水平井钻井液技术

YD油田水平井在高渗灰岩储层钻井过程中,存在井壁失稳、盐膏污染钻井液、井漏、井眼清洁效果差和摩阻高等技术难点.为解决这些技术难点,通过室内实验,优选了流性调控剂、抗盐降滤失剂,确定了复合润滑剂配方和封堵材料的组成,形成了强抑制高封堵乳液聚合物钻井液,并针对各开次钻遇地层的地质特征制定了钻井液维护与处理技术措施.性能评价表明,泥页岩在强抑制高封堵乳液聚合物钻井液中的滚动回收率达88.2%,线性膨胀率为18.2%;能抗5.0%NaCl、2.0%CaSO4和30%钻屑的污染,具有较好的防塌抑制效果与抗污染能力.该钻井液在YD油田S4井、S5井和S16井等3口水平井中进行了应用,钻井过程钻井液性能稳定,钻井施工顺利.与该油田其他22口水平井相比,钻井周期分别缩短5.2,6.3和7.8 d,渗漏量分别降低了12.5%,8.4%和13.2%,最大提升和下放阻力降低到150 kN之内.现场应用表明,强抑制高封堵乳液聚合物钻井液能有效解决YD油田高渗灰岩地层水平井钻井液技术难点,可以在该油田进行推广.      

宝浪油田宝北区块水平井钻井液技术

针对宝浪油田宝北区块的地层、岩性特征及水平井对钻井液的特殊要求,结合国内外钻水平井使用的泥浆体系和宝北区块已钻直井、斜井的经验,设计了用聚磺正电胶混油泥浆作为水平井的钻井液。经现场施工实践证明,该泥浆体系能有效抑制地层膨胀缩径和钻屑分散造浆,防塌效果好,悬浮携带能力强,润滑防卡性能好,配合屏蔽暂堵技术可有效保护油层。     

套管偏心对水平井顶替效果的影响

水平井套管偏心引起的钻井液局部滞留制约了水平井固井质量的提高和水平井优势的发挥,为了准确地描述水平井环空钻 井液滞留的规律以及范围,考虑水平井套管偏心条件下水泥浆与钻井液密度差引起的驱动力对顶替界面扩展的影响,根据顶替界面达 到稳定的平衡条件建立了水平井偏心环空套管和井壁处的钻井液滞留层边界位置计算模型,分析了套管偏心对水平井顶替效果的影响 。研究得出:套管上偏心时随着偏心度的增加,顶替效率降低,环空水泥环的厚度分布不均程度增大;套管下偏心时顶替效率随着偏 心度的增加而提高,环空水泥环的厚度先是趋于均匀而后逐渐变为非均匀;水平井套管下偏心偏心度控制为0.1~0.2能够获得较好的 固井质量,应严格控制套管上偏心以防止整体钻井液窜槽和水泥环厚度分布不均现象的出现。     

低渗透油层水平井钻井液工艺技术及现场应用

低渗透油层水平井钻井液工艺技术，包括钻井液的携砂、防卡、防塌、产层保护和控制钻井液成本及其体系优选等迄今还很少报道。针对低渗透油层水平井钻井工艺要求及其现场钻井液工艺技术的具体特点，文章讨论了钻井液对携砂、防塌、防卡、防漏、产层保护和性能控制及其体系选择等主要关键技术。现场应用表明：钾石灰聚合物钻井液，通过适当组分配伍和性能调整，既满足低渗透油层水平井钻井工艺的各项要求，减少井下复杂事故，又保护油气层、提高单井油气产量，还能降低钻井综合成本。现场应用取得重大技术经济效益。     

超低摩阻水基钻井液在页岩气水平井的应用

油基钻井液具有优异的抑制性、封堵性、润滑性,是目前页岩气井作业的主要钻井液类型,但其对生态环境造成严重影响、过高的成本及废弃钻井液和钻屑处理压力限制了其在钻井中的应用。涪陵焦石部署4口水平井,钻探目的层为龙马溪组-五峰组,目的层含大段泥页岩,裂缝发育,易水化分散、垮塌漏失风险大。针对涪陵水平井要求低摩阻及地层泥页岩易发生井壁失稳的特点,研究了一套超低摩阻水基钻井液体系。该体系具有较好的流变和抑制性能,同时具有和油基钻井液相当的润滑性能。现场应用表明,超低摩阻水基钻井液实现了页岩气井水平段全流程高效安全作业,与同区块油基钻井液相比机械钻速提高了24.7%,每米钻时降低了6.2%,水平段起下钻1～2次,而油基钻井液需要2～3次,其中涪陵X4井水平段长2235 m,创完钻时国内页岩气水平井水基作业记录。该超低摩阻水基钻井液在涪陵页岩气的成功应用有望实现页岩气水基钻井液替代油基钻井液作业。     

侧钻水平井钻井液研究与应用

高160-侧平38井是大庆油田在φ139.7mm(5?in)套管内段铁开窗侧钻的水平井。根据大庆油田地层特点,开展了侧钻水平井钻井液体系的室内、现场试验。经室内试验,评选出了适合于侧钻水平井钻井液体系。该钻井液体系具有好的流变性和抑制性;研制出了新的润滑防卡剂RF及屏蔽封堵剂。通过现场试验,该钻井液体系满足了携带岩屑及钻井工程的需要,保证了井身质量和电测及固井的顺利施工。     

裂缝性有水气藏水平气井产能分析

裂缝性有水气藏在川渝地区分布广泛，该类气藏开发存在复杂性。裂缝的存在有助于增加气体流动能力，当气体高速流动时表现为非达西流动。另一方面，裂缝也为钻井、完井液以及边底水侵入气藏提供了便利的通道。侵入水或者钻井、完井液能引起气藏水锁，导致气井产能降低，甚至气井水淹遭到破坏。文章提供了一个简单的预测有水裂缝性气藏水平气井产量公式，模型能考虑非达西流动以及水锁效应对水平气井产量的影响。应用该公式预测了宝元气藏BP1水平气井的产能，分析了水锁效应、非达西流动效应以及含水饱和度变化对该气井的影响。结果表明：以上三个因素引起大量气体圈闭在该气藏中，导致水平气井产量低和气体采出程度低。建议裂缝性有水气藏进行水平气井设计和产能预测时，应综合考虑非达西流动、水锁效应以及含水饱和度变化对水平气井产能的影响。     

影响水平井产量的主要因素与提高产量的途径

系统分析了水平井井眼尺寸、井眼轨迹、水平井水平段长度和偏心距对水平井产量造成的影响。进一步研究了油藏的非均质性,不同驱动方式下水平井的位置,钻井液造成的地层伤害,几种不同的完井工艺和增产措施对水平井产量的影响。导出了水平井段最大长度计算公式,给出上述影响因素下在水平井生产中的可控制参数的合理选择,并提出了提高水平井产量的途径。     

恩平24-2油田水平井钻井液技术研究

为满足恩平24-2油田水平井钻井工程和储层保护需要,通过实验研制出一种无固相快速弱凝胶钻井液体系.室内评价试验表明:该钻井液具有较高的动塑比和较高低剪切速率黏度(LSRV),能有效克服水平井段携岩难、易形成岩屑床的问题.具有优异的抑制性和润滑性,且滤失量较小,具有较强的抗温、抗污染能力、井眼净化能力和储层保护能力.针对恩平24-2油田水平井采用裸眼完井工艺,研究了破胶剂JPC对钻井液及其滤饼的破胶性能,破胶剂JPC能有效解除聚合物对储层造成的污染.研究结果表明,该钻井液具有独特的流变性,维护简单,优异的储层保护性能和较好的可降解性,适用于恩平24-2油田水平井水平段的钻进.     

长庆油田华H50-7井超长水平段钻井液技术

长庆油田陇东地区华H50-7井是一口超长水平段水平井,水平段长达 4?088.00?m,钻遇泥岩层和断层,钻进过程中降摩减阻困难、井眼清洁难度大、泥岩层防塌和断层防漏堵漏难度大。为此,优选了水基钻井液,并提高钻井液的润滑性和抑制性,以降低摩阻和防止泥岩层坍塌;针对不同漏失情况,制定了相应的防漏堵漏技术措施,以解决断层防漏堵漏问题。华H50-7井应用了优选的水基钻井液,采取了制定的防漏堵漏技术,钻井过程中钻井液的润滑性和抑制性稳定,与使用原水基钻井液的邻井相比,下放钻柱和套管时的摩阻降低显著,发生井漏后均成功堵漏,未出现井眼失稳问题。华H50-7井的顺利完钻表明,优选水基钻井液、采取针对性防漏堵漏技术措施,可以解决陇东地区超长水平段水平井钻进中托压严重、易井眼失稳、水平段地层造浆严重和水平段堵漏难度大的问题,这也为将来钻更长水平段水平井积累了经验。      

苏里格气田大位移水平井钻井液技术

苏里格气田安定组、直罗组、石千峰组和石盒子组泥岩地层易发生严重井壁垮塌,且因水平位移大、水平段长、井眼小易导致井眼清洁与润滑问题。针对苏里格气田的地质构造、岩层特性和水平井的井身结构特点进行了研究,对石盒子泥岩地层取样做了全岩矿物分析和黏土矿物分析,找出了影响井壁稳定的原因。针对苏里格地区地质特点、井身结构及保护油气层的要求,系统地分析了水平气井施工的钻井液技术难点,提出分地层采用不同的钻井液体系,并对钻井液处理方法与钻井施工的技术措施进行了阐述。4口高难度水平井的安全施工表明,苏里格气田大位移水平井钻井液技术能满足该地区大位移水平井施工的需要,可为高效开发苏里格气田钻井施工提供支持。