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。     

超低压地层防漏堵漏技术研究与应用

针对印尼KM油田油藏埋深浅、压力系数极低,岩性为硬脆煤层、中等硬度脆性砂岩互层,煤层层理发育,钻进中易发生漏失、坍塌的技术难题,通过优选发泡剂、稳泡剂等处理剂和防漏堵漏材料,研制出一套适合于超低压地层的低密度防漏堵漏钻井液体系。室内评价实验表明,该体系密度不大于1.10g/cm~3,具有泡沫稳定性强、粒径分布范围广、与不同尺寸地层裂缝匹配好等特点,低密度钻井液与优选的新型防漏堵漏材料之间具有协同增效的作用,对3mm以下裂缝承压能力大于5MPa,可有效提高地层承压能力。现场成功应用表明,这套钻井液体系和防漏堵漏技术为超低压地层的防漏堵漏技术难题探索了一条新的解决途径。     

高矿化度盐水钻井液体系的研究与应用

在致密油的开发过程中,钻遇嫩江组、青山口组等层位时,常发生井壁大块剥落、井径不规则、井塌等事故,严重影响了钻井施工效率。因此,通过处理剂优选和配伍性实验形成一套高矿化度盐水钻井液体系,该体系抗温120℃,极压润滑系数小于0.12,对泥岩地层滚动回收率大于90%,API失水量小于3mL,动塑比大于0.4。在现场应用中,钻井液性能稳定,安全钻穿嫩江组和青山口组地层,没有发生缩径、井壁剥落等井下复杂情况,水平段井径扩大率小于10%,起下钻顺畅,后期下套管作业也是一次到底。现场成功应用表明,高矿化度盐水钻井液体系能够满足致密油安全钻井施工需求。     

低密度钻井液体系在北部扎齐油田的应用

低压地层的井漏问题一直是困扰北部扎齐油田快速钻进的主要难题之一,通过对低密度钻井液体系应用进行调研,寻找针对低压油藏防漏堵漏的效果好,且维护相对简单的钻井液体系。通过4口井的两种低密度钻井液体系的成功应用,为低压油藏开发时钻井液体系的选择找到一种有效的防漏堵漏方法。     

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。     

泥页岩地层油基钻井液封堵防塌技术研究与应用

泥页岩地层的水化作用会造成地层孔隙压力升高、岩石强度降低等变化,容易造成井壁剪切坍塌破坏。随着近几年页岩类油气田的大力勘探开发,超长的水平井段更是对泥页岩井壁稳定问题提出了新的考验。而油基钻井液的低滤失量(油相滤体)能有效解决泥页岩地层水化膨胀的难题。针对古龙区块泥页岩层理明显、孔隙分布多、微裂缝十分发育等特点,在油基钻井液中加入刚性、柔性、纳微米级和成膜的油基封堵材料,提高钻井液中固相颗粒的合理级配,进一步增加体系的封堵能力,可更有效地保证裂缝性泥页岩地层的井壁稳定,为泥页岩类油层的钻探开发提供了有力保障。并在古龙区块的钻井实施过程中,严格控制密度窗口,为钻探开发该区块的泥页岩类油层提供了有力的保证。     

适用于煤层气开采的低密度钻井液技术研究与应用

针对煤储层井壁易坍塌、易受钻井液污染等难题,通过中空玻璃微球密度降低剂的优选及对钻井液性能的影响评价实验,研发了中空玻璃微球低密度钻井液体系.钻井液性能评价实验结果表明：该钻井液具有良好的流变性和滤失性,泥饼薄而致密,API失水量小于5 mL,高温高压失水量小于15 mL,120 ℃老化16 h后钻井液性能稳定,具有很好的抗温性;同时,该钻井液具有很好的抗污染性、防塌性、封堵性、沉降稳定性和保护储层作用.沁南示范区成功进行了1口井的现场试验,钻井液密度0.95 g/cm 3,有效防止了液体对煤储层的污染,有利于后续的煤层气开采。     

抗高温封堵防塌钻井液在火成岩水平井中的应用

针对大庆深部火成岩地层裂缝发育,施工过程中易发生井漏、垮塌及钻井液性能在高温条件下变化大等情况,从深部火成岩地层地质情况及深层火成岩水平井施工难点出发,明确了钻井液技术研究方向,通过开展抗高温降滤失剂ZJY-1及抗高温增粘剂ZJYZN-1的研制,配合新型高效封堵材料DQSZFD-1,研发出抗高温封堵防塌钻井液技术,该技术适用于深层火成岩直井、大斜度井、水平井施工。室内研究、现场应用过程中表明,该体系具有较强的高温稳定性、井壁稳定能力和润滑防卡能力,抗温180℃以上,有效地解决了深层火成岩水平井由于地层原因发生井漏问题,施工中润滑和高温稳定性问题,保证了深层火成岩水平井的安全高效施工,创造了大庆油田多项深层水平井施工记录,井深最深达5424m,水平段最长达1608m,满足了深层火成岩水平井安全、高效施工需要,为深层火成岩气藏高效开发提供了技术保障。     

抗高温高密度饱和盐水钻井液研究

通过实验研究了高效抗高温降滤失剂PAADS和结合磺化处理剂在饱和盐水钻井液体系中的协同增效作用,并分别对低密度和高密度钻井液体系的流变性、失水造壁性等性能进行了研究,最终确定了以PAADS为主要降滤失剂,复配磺化处理剂的聚磺抗高温高密度饱和盐水钻井液的基本配方体系。该钻井液体系的抗温能力大于200℃,将该体系用重晶石加重至2.3g/cm3,200℃高温老化后AV为160mPa.s,API失水为7.5mL,高温高压失水为11.5mL,具有良好的流变性、失水造壁性和页岩抑制性。最终分析表明:两性离子聚合物降滤失剂PAADS在高密度饱和盐水钻井液体系中,能与无机盐、磺化处理剂等协同增效,能提高体系的抗高温能力(≥200℃),在对体系流变性影响不大的情况下,能有效地控制失水,提高体系失水造壁性、保持井壁稳定。     

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.     

强抑制性钾胺基钻井液体系在顺南区块的应用

顺南区块三叠系、二叠系、奥陶系却尔却克组存在大段泥岩,易水化膨胀造成井壁失稳,且却尔却克组发育盐水层,钻井过程中对钻井液抑制性、防塌封堵性、高温稳定性要求较高,已完钻顺南1、顺南2井井壁失稳、钻井液性能不稳定等问题突出。针对复杂地层以及其钻井复杂事故,引入钾胺基钻井液体系。通过分析钾胺基强抑制性钻井液体系的作用机理,进行了钾胺基钻井液性能评价实验,实验表明,该钻井液体系具有良好的流变性、抗高温能力、抗粘土污染能力,能显著提高滚动回收率。与KCl相互配合,提高了钻井液的抑制能力,满足稳定井壁的要求,有效地解决了上部造浆地层易阻卡和下部地层的井壁失稳问题。在顺南区块应用,取得良好的应用效果。     

干热岩用耐高温钻井液关键技术及进展

干热岩(HDR)是一种可再生绿色清洁能源,其勘探开发具有埋藏深,地层破碎,压力异常,井温梯度高,孔底温度高(通常大于200℃)等特点,在钻井过程中易出现钻井液漏失量大,孔壁失稳掉块卡钻等问题。本文通过分析干热岩耐高温钻井液关键技术难点:处理剂及体系抗温问题、起泡问题、漏失、井壁失稳等问题。同时通过对国内外目前干热岩用耐高温钻井液体系进展及应用情况介绍,开展干热岩钻探耐高温钻井液技术发展方向研究,以期对推动我国干热岩资源勘探开发提供有效的技术支撑。     

低固相氯化钾盐水钻井液在致密油水平井的应用实践

低固相氯化钾盐水钻井液是大庆钻井工程技术研究院自主研发的一套不饱和盐水钻井液体系,主要应用于大庆油田致密油区块水平井施工,有效解决了致密油区块地层泥岩水化分散性强、井壁稳定性差和固井质量不高等问题,减少井下复杂情况的发生。该体系具有良好的流变性和稳定性,可实现抗温120℃,HTHP失水小于10mL,泥岩滚动回收率大于90%,抗岩屑侵大于20%,摩阻系数小于0.07,并在大庆致密油区块的ZFP37井进行了现场应用,取得了良好的应用效果。     

新型水基钻井液体系在页岩气钻井中应用探讨

目前中国页岩气水平井水平段钻井主要使用油基钻井液,但油基岩屑处理费用昂贵,急需开发和应用一种具有环境保护特性的高性能水基钻井液体系。通过室内实验,优选出适合于水基钻井液的封堵剂、降失水剂等主要处理剂,进而研制出了钾铵基聚磺成膜钻井液体系配方,并进行了抗温性、润滑性、防塌抑制性、封堵性、抗污染性性能评价实验。结果表明:钾铵基聚磺钻井液流变性能良好,抗温可达150℃;润滑性能优良,具有较好的抗盐、抗钙污染性能和防漏封堵性能,防塌抑制性强。     

海域天然气水合物浅软地层水平井钻井液技术

近年来,随着海域天然气水合物的勘探不断深入,为了进一步提高产量,加快实现海域天然气水合物商业化开采步伐,水平井开发成为了增产的重要手段。然而浅软地层水平井施工过程中,面对浅软未成岩地层,重点要解决好大斜度井段和水平井段的井眼清洁、井壁稳定、流变性能控制,润滑降摩、防漏等关键技术。本文从浅软地层水平井钻井液技术难点出发,通过室内研究和现场试验,形成了一套满足浅软地层水平井钻井施工的钻井液体系和钻井液施工工艺,并在陆地进行了多口浅软地层水平试验井施工,确保了钻完井顺利实施,为我国海域天然气水合物水平井试采提供了大量的现场试验数据。     

文96储气库射孔方式及射孔参数研究

地下储气库用于随时调节天然气供应量和消费量之间的平衡、协调供求关系的变换和战略储备等,目前世界上以建立了多种类型的储气库:枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库等。文96储气库就是利用枯竭油藏地层而形成的储气库。枯竭型油气藏储层渗透率低,经历长时间开发,储层底层压力低、渗透率低,在钻井和完井过程中,不可避免对地层造成污染,严重降低气体的注(采)速度。射孔是储气库投产中关键一环,用以沟通地层和井筒的流体流动通道。射孔参数的优化可以为枯竭型低压储层提供一种高效能并且地质效果好的射孔工艺,增加储气库的天然气注采速度,减小流动阻力,提高调峰能力。     

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。     

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。     

适用于煤层气钻井的微泡沫钻井液研究

煤储层具有低压、低渗、微裂缝发育等特点,在煤层气开采过程中容易对储层造成损害,降低煤层气井产量。针对此问题,笔者进行了起泡剂分子结构设计并合成了一种新型高效双子型起泡剂,同时以该起泡剂为基础,构建了适用于煤层气钻井的微泡沫钻井液体系。通过实验分析了煤岩组成、煤岩微观结构与煤层顶底板岩样性质,并评价了微泡沫钻井液对煤系地层的适用性。结果表明:新型起泡剂性能良好,能够显著降低水的表面张力,当质量分数为0.1%时,降幅可达71.82%;半衰期是常规起泡剂的3倍以上,稳泡性能良好;采用接触角测定仪测试了新型起泡剂对煤岩润湿性的影响,表明新型起泡剂对煤岩润湿性改变程度小,煤岩接触角恢复率达86%,有利于提高煤层保护效果。微泡沫钻井液体系黏度适中,流变性能良好,动塑比高,携岩能力强,泡沫质量稳定,其微观形态测试结果表明微泡沫的水化膜较厚,具有较强稳定性,微泡沫粒径呈现正态分布,平均粒径为144μm,半衰期>82 h。煤层顶底板岩样在微泡沫钻井液中的线性膨胀率小于3%,滚动回收率大于92%,表明微泡沫钻井液具有良好的抑制能力,能够维持煤层顶底板地层的井壁稳定性。煤芯气测渗透率恢复率达到90%以...     

史12井低密度长裸眼井壁稳定钻井液技术

史12井是为了解史口井区沙三段砂体的含油气性而布置的一口预探井。由于地层复杂,裸眼段长,钻井施工中经常出现井壁坍塌、缩径等复杂事故,严重时卡钻,甚至井眼报废。为保护油气层,探明该地区油气储量,探索低密度下施工的可能性,甲方要求以低于常规的钻井液密度施工,钻井液技术施工难度大。通过室内优选试验与采取正确的泥浆工艺,成功地保证了施工顺利进行。现场应用表明:该套钻井液体系适应了该地层特点,施工中井壁稳定,井下安全,井径规则,满足了该井钻井施工的要求,同时也证明该地区低密度钻井切实可行。