硅基阳离子水基钻井液体系在大庆油田水平井中的应用

大庆油田自2007年开始大量应用水平井钻井技术开发外围＂三低＂油藏,而硅基阳离子水基钻井液体系作为一套成熟的水基钻井液体系在大庆油田的水平井钻井施工中发挥了重要作用,在三年近100口水平井的实际应用中,该体系以其抑制性强、润滑性好、滤失量小和流变性稳定以及具有简单有效的现场应用工艺等特点在钻井现场很好的解决了由于目的层泥页岩段长、造浆能力强、多层里发育、易塌、易漏等特点对水基钻井液的限制,取得了良好的应用效果,现场应用证明该体系可替代油基钻井液成为大庆水平井钻井的常规钻井液体系。本文对该钻井液体系的室内性能（流变性、抑制性、润滑性等）进行了研究与分析,并在大量现场应用的基础上总结性介绍了该钻井液的现场配制工艺和维护工艺。     

XZ高效环保型水基钻井液体系

针对现阶段钻井液所面临的技术难题,从提高井壁稳定性、钻井液抑制性、微纳米级封堵性、润滑性和环保问题等方面入手,研发了五种处理剂,完成了材料配伍性研究,优选了体系配方,提出了一套适合深井及大位移水平井的XZ高效环保型水基钻井液体系工艺。研究结果表明,该体系润滑效果良好,具有较好的抗盐、抗钙污染能力和防漏封堵能力,可以减少井壁不稳定的发生,总体抑制性较好,可以满足安全钻井需求,同时满足环保体系去磺化的要求。     

徐深23-平1钻井液技术

本文通过分析深层水平井徐深23-平1井地质特点及施工难点,针对该井钻井液携岩能力要求高、润滑性要求高、抗温性要求高、易发生井漏等技术难题,尤其是水平段易发生严重漏失的难题,室内优选了新型抗高温降滤失剂及稳定剂,进一步改善了体系的高温流变性;优选了抗高温乳化石蜡与渣油复配替代原体系中的白油,大幅提高了体系的润滑防卡能力,确保了深井长期施工的安全,同时进一步降低了润滑材料用量,降低了钻井液成本。该井突破水平井水基钻井液施工5000米井深大关,并创造了目前完钻井深最深5048m、水平段最长972m、垂深最深3933.6m三项新纪录。该井的顺利施工,对这一类井具有指导意义,有较好的应用前景。     

页岩气开发钻井液技术研究

由于页岩气井特殊的储层特征,对钻井液的抑制性以及润滑性等提出了很高的要求,油基钻井液虽然能够满足页岩气水平井钻井的需要,但其环保问题以及成本问题等成为制约其大规模应用的瓶颈.为此,针对页岩气储层的特点,室内开展了适用于页岩气水基钻井液的抑制剂、增粘剂、降滤失剂以及润滑剂的优选,形成了一种高性能的页岩气水基钻井液体系.并对该体系进行了综合性能的评价,结果表明,体系具有良好的流变性能,在90 ℃下老化16 h后的高温高压滤失量仅为5.6 mL,摩阻系数为0.11;体系的钻屑热滚回收率达到了98.88%,具有良好的抑制性能;体系在150 ℃高温下老化后仍可保持较好的流变性能和降滤失性能,表明体系具有较强的抗温能力;体系在加入5%的粘土和氯化钠后流变性变化不大,说明体系具有较强的抗污染能力.说明优选的高性能页岩气水基钻井液体系具有优良的综合性能,能够满足页岩气水平井钻井的需要.     

改进新型深层水平井水基钻井液在庆深气田中的推广应用

为了适应庆深气田发展需要,针对庆深气田徐家围子区块研究出的深层水平井水基钻井液从实验室走向现场,于2010年成功应用于徐深21-平1井,并创造了当时完钻最深、水平段最长等多项水平井记录,但是,在施工中也出现了在井壁稳定和润滑性、携岩性等方面存在不足,需要进一步完善该体系。为此,我们以原有配方为基础,完成了处理剂优选实验,完善了体系配方,将体系抗温能力提高到160℃以上,并实际应用于徐深23-平1井、徐深9-平3井等多口深层水平井,取得成功,连续创造多项新的纪录,取得很好的经济效益,具有良好的推广前景。     

新型高效无膨润土水基钻井液体系的研究与应用

以抑制剂YH-SUP、增效剂YH-LUB以及耐温耐盐聚合物等为主剂,可溶性羧酸盐为加重剂,研制出一种新型高效的不含膨润土的水基钻井液体系,并在现场得到成功验证和应用.该钻井液体系对环境友好,具有高抑制性、高润滑性和良好的油气层保护性能,对解决上部井段造浆严重、下部井段易垮塌区域的大位移井、水平井等钻井难题,提供了新的钻井液体系.     

微锰在高密度水基钻井液中加重性能分析

微锰加重剂作为国外研发的一种新型钻井液加重材料,目前其在高密度水基钻井液中的加重性能有待深入研究。本文综述了国内外微锰在水基钻井液中的加重性能研究的发展现状,调研了加重剂的评价方法以及其对高密度水基钻井液性能影响及其机理分析。通过微锰与API重晶石单独加重以及复配加重,将微锰在高密度水基钻井液中的加重性能研究拓展到密度2.6g/cm~3,从流变性、滤失性、润滑性、沉降稳定性及抗温性综合评价微锰的加重性能。结果表明,微锰加重高密度水基钻井液的流变性、润滑性和沉降稳定性明显优于重晶石体系,而滤失性能较差,不过这点可以通过与重晶石复配得以改善。API重晶石与微锰复配加重体系下(ρ=2.6g/cm~3),复配比例为60∶40时高密度水基钻井液的滤失流变性最优,润滑性和沉降稳定性也较好,钻井液抗温可达160℃。     

塔里木油田富源井区深井超深井抗240℃高温钻井液体系研究

深井超深井的勘探开发已逐渐成为油气开发的主要对象,钻井液是深层超深层钻完井工程的核心技术,是钻井成功的关键之一。本文通过分析塔科1井的技术难点,对水基钻井液的降滤失剂、沥青封堵剂、抗高温抑制剂以及抗高温颗粒封堵剂进行了优选,形成了一套抗240℃高温的水基钻井液体系;并对钻井液体系进行评价。实验结果表明,钻井液体系在240℃高温下具有良好的流变性和降滤失剂性能,满足塔里木油田深井超深的钻井需求。     

长宁地区页岩气水平井水基钻井液技术

水平井钻进过程中保持井壁稳定是页岩气开发过程的重点与难点所在。我国页岩气水平井钻进主要以油基钻井液为主。油基钻井液在稳定井壁和长水平井段高效钻进方面具有强大优势,但环保性能差和成本偏高,使其不适应当今石油行业的发展趋势,故高性能水基钻井液的研究与推广就势在必行。本文通过分析长宁地区页岩气地质特征和长水平段钻井过程中所需强封堵性与抑制性、良好润滑性及环境友好的要求,提出应用以高性能水基钻井液体系来解决长宁地区龙马溪组水平段井段的井壁失稳问题。     

四川地区聚胺仿油基钻井液体系研究与推广应用

聚胺仿油基钻井液体系由具有强抑制作用的处理剂聚胺抑制剂和主要作用为润滑、抑制的MEG(甲基葡萄糖甙)组成,通过室内配方研究及优化,确定了适合四川地区的聚胺仿油基钻井液体系,该体系具有高润滑性和强抑制性的特点,同时具有良好的流变性、抗温性、防塌性,该体系被广泛推广应用于四川地区,特别是在中浅水平井、长水平段及井壁失稳区块的应用,取得了明显的效果。已经成功在四川地区推广该钻井液体系应用达180余口井,基本解决了四川相关地区井下井壁失稳技术难题,具有良好的推广应用前景。     

深层页岩气钻井关键技术难点及对策研究

以涪陵深层页岩气储层为研究对象,针对涪陵深层页岩气储层地质特征复杂、埋藏深、机械钻速低以及钻井周期较长等问题,总结了涪陵深层页岩气钻井过程中面临的关键技术难题。结合中浅层页岩气钻井开发的经验,提出了相应的技术对策:优化井身结构及水平井眼控制技术、研制高效PDC钻头及优化井壁稳定控制技术等。研制出1套适合涪陵深层页岩气储层的高效水基钻井液体系,并通过室内试验对钻井液体系的综合性能进行了评价。结果表明:高效水基钻井液体系具有较好的流变性能、抑制性能、润滑性能、封堵性能及抗污染性能,能够满足涪陵深层页岩气钻井施工的需求,在保障钻井安全的基础上提高钻井效率,为涪陵地区深层页岩气的高效开发提供技术支持。     

钾铵基阳离子乳液聚合物钻井液体系研究与应用

本文通过对大牛地气田水平井实钻地层岩性分析,优选出适合该地区水平井钻井施工需要的钻井液体系。室内评价和现场应用结果表明:钾铵基阳离子乳液聚合物钻井液体系具有强包被、强抑制、良好的润滑性及携岩性等优点,能够满足大牛地工区水平井施工安全快速进行的要求。     

浅层水平井水基加重钻井液技术探讨

为了保证浅层水平井水基钻井液在加重后仍具有良好的流变性且符合水平井特殊工艺的施工要求,通过研究其加重后流变性变化机理,采用实验结合现场的方法分析得出通过控制重晶石粉粒度配比、膨润土含量及粘附性高分子聚合物含量可以维护浅层水平井水基加重钻井液流变性,满足特殊浅层水平井施工要求。     

聚胺仿油基钻井液研究与应用

聚胺仿油基钻井液是一类以聚胺抑制剂和MEG(甲基葡萄糖甙)为主要处理剂的新型钻井液体系,在川西中浅层水平井中得到广泛应用。室内实验表明,该钻井液流变性、抑制性和润滑性较好;现场应用表明,该钻井液性能稳定,抑制性强,润滑性好,水平段井径扩大率较小,起下钻摩阻较低,能够满足川西中浅层水平井的钻井需要。     

页岩水平段水基钻井液技术

龙马溪-五峰组页岩地层页岩脆性矿物含量高,微纳米级孔隙裂缝和层理发育,常规水基钻井液无法满足钻进需要,针对龙马溪五峰组页岩裂缝发育等特性,提出吸附封堵提高承压,强抑制强润滑三管其下形成减弱水基钻井液对页岩强度弱化影响长效机制,构建了JHGWY-1高性能水基钻井液,该体系具有较好的封堵性,160℃热滚后保持良好的流变和低失水量,具备较强的抗污染能力,在涪陵焦页××井等3口井三开代替油基钻井液应用,在三开钻、完井过程中,该体系表现出良好的封堵性、润滑性及及时封堵裂缝抑制裂缝扩展的能力,完井作业顺利,固井质量良好,说明该水基钻井液能够满足涪陵页岩区块钻完井工程需要。     

页岩油气大段泥页岩钻井液技术的研究

针对页岩油气大段泥页岩钻井过程中主要存在的井壁稳定、携岩、润滑防卡、井漏等技术问题,开展了水基钻井液抑制性、润滑性、封堵性等方面的研究,初步形成了页岩油气水平井水基钻井液技术,室内实验和现场应用表明该技术能够满足非常规钻井的需要。     

国内页岩气水基钻井液研究与进展

页岩气开发过程中易出现井壁失稳、摩阻大、井眼净化能力差的问题,针对此类技术难题,要求页岩气水基钻井液具备抑制性强、流态良好、封堵性强、润滑性优异的特性。综述了页岩气水基钻井液难点、对策以及两类页岩气水基钻井液研究与应用,并提出了关于页岩气水基钻井液研究方向的建议。     

徐深903-平1钻井液技术

本文通过分析深层水平井徐深903-平1井地质特点及施工难点,针对该井钻井液携岩能力要求高、润滑性要求高、抗温性要求高、易发生井漏等技术难题,尤其是水平段易发生严重漏失的难题,室内优选了新型抗高温降滤失剂及稳定剂,进一步改善了体系的高温流变性;优选了抗高温乳化石蜡与渣油复配替代原体系中的白油,大幅提高了体系的润滑防卡能力,确保了深井长期施工的安全,同时进一步降低了润滑材料用量,降低了钻井液成本。该井的顺利施工,对以后该区块这一类井具有指导意义。     

页岩气水平井开发用高效水基钻井液体系研究

针对涪陵地区页岩气水平井开发特点,通过室内试验开发了一套适合目标区块页岩气水平井的高效水基钻井液体系,并对其综合性能进行了评价.结果表明:高效水基钻井液体系具有良好的耐温性能,在140℃下老化后,体系的流变性能和滤失量均无明显升高.体系具有较强的抑制性能和润滑性能,对目标区块储层段岩屑的滚动回收率可以达到98％以上,具...     

抗高温高密度油基钻井液体系研究及性能评价

为满足高温高压深层油气资源勘探开发的需求,通过处理剂的优选,研制了一套抗高温高密度油基钻井液体系,并在室内对其综合性能进行了评价.结果表明:该油基钻井液体系具有良好的抗高温性能,经过200℃老化后,钻井液体系的流变性能稳定,高温高压滤失量小于5 mL,破乳电压值可以达到1000 V以上;体系具有良好的沉降稳定性能,经过高温老化后上下密度差较小,未发生明显沉降;体系具有良好的抑制性能,能使目标区块储层段岩屑的滚动回收率达到98％以上;在油基钻井液体系中加入淡水、NaCl和岩屑后,体系的流变性能、破乳电压和高温高压滤失量变化均不大,说明该钻井液体系具有良好的抗污染性能;该油基钻井液体系具有较好的储层保护效果,天然岩心使用钻井液污染后,渗透率恢复值仍能大于90％.