聚合醇硅基防塌钻井液在王101井的应用

王101井是大港油田小集区块王27断块下降盘官106井断鼻高部位构造上的一口评价井,完钻井深3773m.大港油田沙河街组大段泥岩、泥质粉砂岩和生物灰岩易造成井壁坍塌、划眼、井漏;孔店组石膏层易污染钻井液,泥页岩吸水膨胀,导致粘度和切力增大、流动性变差、产生剥落掉块,钻井过程中易发生井壁坍塌等事故.针对不同的地层特点,采取相应的施工方案.即一开采用膨润土浆钻至井深103 m;二开采用聚合物钻井液钻至井深1743 m;三开地层复杂,在1743～2733 m井段采用硅基防塌钻井液,2733～3774 m井段采用聚合醇硅基防塌钻井液.钻至井深2837 m,进入油层时,在聚合醇硅基防塌钻井液中加入0.25%单封、1%细目碳酸钙、0.25%酚醛树脂、0.5%润滑防塌剂.现场应用表明,聚合醇硅基防塌钻井液润滑、防卡效果好,抗岩屑污染能力强,流变性能好,阻止了泥页岩水化分散,井壁稳定,井眼规则,井径扩大率为4.16%.该钻井液体系保证了王101井钻井施工的顺利进行.     

大港油田埕海二区钻井液技术研究

针对大港油田埕海二区沙一段大位移钻进过程中常出现的倒划眼、卡钻和井塌等复杂钻井问题,对该地层进行了黏土矿物分析和泥页岩理化性能实验,得出该井段中硬泥页岩地层微裂缝发育和易发生水化膨胀是导致井壁失稳问题的主要原因。根据井壁失稳机理,研制出一套高性能水基钻井液。评价实验结果表明,该体系抑制性强,能抑制岩屑分散及中硬泥页岩的水化膨胀,并能显著降低由钻井液侵入导致的对泥页岩强度的影响;具有较强的抗温(120℃)和抗污染能力。该体系总体性能与目前现场使用的国外一种高性能钻井液体系性能相当,能满足大位移钻井的需要。     

塔东北地区泥页岩水敏性研究

塔东北地区在钻井施工中,常出现与泥页岩有关的缩径、卡钻、电测失败及固井质量不高等问题。通过吸附膨胀及分散实验,对该地区5个构造上6口井的泥页岩样品进行了水敏性测试。该区不同构造上泥页岩的水化性能和特征相似,水敏性的纵向变化均大致呈上、下部地层差,中部地层强的趋势。泥页岩水敏性在地理位置上大致呈北低、南高和东西相近的分布趋势。中生界及部分古生界地层泥页岩的水敏性较强,最易出现井眼失稳问题。     

青西地区复杂深井钻井液技术研究与应用

青西地区地质情况十分复杂,钻井施工中易发生井漏、缩径、井壁坍塌,并引起卡钻事故.用该地区代表井窿8井钻屑进行的室内研究结果表明,全井粘土矿物含量分布呈M形状,1700～3300 m井段地层粘土矿物易发生水化膨胀,下沟组以下的泥岩段基本无水化现象,但裂缝发育,地层应力释放严重.所以中沟组以上地层应采用强抑制性钻井液,下沟组以下地层应使用防硬脆性泥页岩垮塌钻井液,特别注意高温高压滤失量的控制.针对该地区地层岩性特征,通过室内评价,优选了阳离子正电胶钻井液.现场应用表明,该钻井液能够有效抑制泥页岩水化和硬脆性地层的垮塌,具有良好的抗高温、抗钙、抗石膏及抗钻屑污染的能力,且配方简单,维护间隔时间长,起下钻无阻卡现象,满足了青西地区安全快速钻井的需要.30多口应用井的统计结果表明,复杂情况和事故时间由原来的年平均1.69%下降为1.42%,平均钻井周期由原来的182.1 d缩短到133.2 d以内,油层段平均井径扩大率由15.81%下降为9.4%,固井质量优质率在90%以上.     

塔河油田深井超深井钻井液技术难点与对策

塔河油田油气埋藏深．钻遇地层多而且复杂．钻井过程中易发生钻井液漏失、井眼坍塌、卡钻等井下复杂情况和事故，严重影响了勘探开发的进程。通过技术攻关和技术引进，成功解决了塔河油田三叠系、石炭系硬脆性泥页岩地层易坍塌、奥陶系大型裂缝溶洞地层钻井液漏失、巨厚盐膏层塑性蠕变卡钻等制约塔河油田勘探开发的技术难题，使该油田井深6000m左右的开发井建井周期从原来的90d缩短到70d以内，井径扩大率由15％降至10％以内，超深盐膏层钻井成功率从2002年前不足40％提高到现在的100％，经济效益十分显著。     

龙探2井钻井液技术

鉴于龙探1井发生的复杂情况,针对龙探2井的地层特点,采用了不同的钻井液体系及现场维护技术措施。实钻表明,龙探2井使用无固相钻井液、低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液和饱和盐水聚磺钻井液体系,解决了该区块上部刘家沟组地层易漏失,石千峰和石盒子组地层易膨胀分散、剥落掉块,中部山西、太原组煤层易垮塌、阻卡,本溪组地层易石膏侵入,下部马家沟组盐膏层易盐溶垮塌、蠕变缩径、起下钻困难等技术难题,达到了优质、安全、快速钻井的目的。     

张店油田南37断块大斜度深井钻井液技术

针对张店区块上部地层分散造浆严重，中部、下部地层吸水膨胀，剥落掉块，易缩径、垮塌、阻卡等施工难题及大斜度定向井对钻井液的特殊要求，直井段选用了聚合物钻井液，斜井段使用了聚磺正电胶混油钻井液，目的层段使用了聚磺正电胶混油屏蔽暂堵钻井完井液，并制定了相应的维护处理措施。该套钻井液技术有效地抑制了地层分散造浆和井壁坍塌，解决了大斜度井段井眼净化和润滑防卡等问题，保证了井下安全。应用结果表明，该套钻井液体系性能稳定、流变性好，抗温能力和抑制能力强，滤失量低且泥饼薄韧光滑，井壁稳定，防塌效果好；具有较强的悬浮携砂能力、润滑防卡能力，在张2101、2103井钻井过程中，井眼净化彻底，未发生沉砂卡钻；有效地保护了油气层，满足了大斜度井钻井施工的要求。     

控压钻井井底压力控制方案研究及其应用

窄钻井液密度窗口极易造成漏、喷、塌、卡等钻井复杂情况,尤其是当钻遇窄钻井液密度窗口泥页岩井段时,水化膨胀作用导致安全钻井问题变得更加复杂。安全钻井液密度窗口的准确建立以及井底压力的精确控制,是窄钻井液密度窗口地层安全、快速钻井的关键。为此,研究了一套窄钻井液密度窗口地层安全钻井井底压力精确控制方法。该方法以精细地应力场及泥页岩水化特性研究为基础,通过安全钻井液密度窗口、泥页岩坍塌周期以及钻井液当量循环密度分析,优选合理的安全钻井井底压力;并针对砂岩、泥页岩地层的不同特性,分别制定相应的井底压力控制方案,实现安全钻进。研究成果可用于指导控制压力钻井井底压力控制方案的设计施工。     

快速钻井液技术在海拉尔盆地的应用研究

海拉尔区域井中上部地层造浆严重,易形成泥环,导致严重阻卡,中下部地层可钻性差,研磨性强,导致钻井机械钻速低、钻井周期长,下部地层易发生井壁垮塌、严重掉块等现象,严重影响海拉尔区域勘探开发进程。为此,采用快速钻井液技术在海拉尔盆地乌126-88井进行了现场提高机械钻速试验。结果表明,快速钻井剂与现场所用的两性复合离子钻井液体系具有良好的配伍性,对钻井液常规性能及流变性没有影响,且有效解决了井壁失稳以及起下钻过程中的阻卡问题,试验井段井径规则,平均机械钻速提高23.31%以上,有效缩短了钻井周期。     

莫北油田莫109井区不下技术套管的钻井液技术

莫109井区位于莫北油气田的南部，地层造浆、缩径严重，煤层极易坍塌、漏失。此外，为降低钻井综合成本，该区块采用二开井身结构，二开裸眼段长达3700-3800m。该区块钻井的主要难点是严重缩径引起的提下钻阻卡、划眼、开泵发生憋漏以及西山窑组煤层的垮塌等现象。为实现不下技术套管井的安全钻井，从钻井液技术方面制定出了解决方案，通过采用钾钙基聚磺钻井液，并在维护处理过程中保证该钻井液具有强抑制性、低滤失量、良好的携砂能力和流变性，达到了缩短钻井周期、提高钻井时效、节约钻井成本的目的。建议采用防泥包钻头，同时应在钻井液中加入防泥包处理剂。     

CPDF在委内瑞拉CARACOLES油田的钻井液服务技术

委内瑞拉CARACOLES油田的钻井液技术服务,由中国石油钻井液有限责任公司（CPDF）在2000年5月30日中标。在此之前该油田的钻井液技术服务由BAKER HUGHES INTEQ公司和BABOID DRILLING FLUID公司提供。因上部泥岩地层造浆严重;下部煤层易坍塌,砂岩地层渗透性强,易缩径。钻井过程中,造成煤层和页岩地层坍塌、起钻遇卡、下钻遇阻、固井质量差等复杂情况。CPDF在服务过程中根据地层特点,一开采用膨润土钻井液;二开使用分散钻井液体系;下部井段使用生物聚合物钻井液体系。应用表明,该套钻井液体系有很强的抑制性和稳定性,携砂能力强,配合使用超细碳酸钙和Fiber LCM保护油气层酸溶性纤维封 堵剂,提高了下部大段煤层的稳定性和页岩裂缝封堵能力,用中国产的钻井液材料解决了委内瑞拉CARACOLES油田钻井过程中出现的井塌、缩径、井漏等复杂问题,提高了固井质量。     

也门32区块Tasour-5井钻井液技术

Tasour-5井是中原油田在也门32区块为挪威DNO/DOVE公司钻的1口定向探井,定向垂深为1850 m,井斜42°,水平位移为798 m。完井测试产油量为800 m/d。也门32区块上部地层坚硬,石灰岩裂缝发育,漏失严重;下部地层以石灰岩、泥页岩、砂岩为主,地层疏松,易漏失,属低压高产地层。上部地层采用空气锤/泡沫钻井技术,解决了该地层的漏失问题,泡沫钻井液的主要添加剂为碳酸钠、烧碱、HV-CMC、PAC-R和发泡剂;下部地层采用PHPA钻井液体系,钻井过程中用XCD聚合物和LCM堵漏剂对钻井液进行维护处理,使井径规则,井干净,有效地防止了地层坍塌和卡钻事故的发生。结果表明,泡沫钻井液和PHPA钻井液体系性能稳定,流变性能好,具有很强的防漏、防塌能力,润滑性好,滤失性和携砂能力强,维护简单,有效地保护了油气层,满足了该地区钻井施工的要求。     

新疆呼图壁储气库钻井液技术

新疆呼图壁储气库井上部井段阻卡频繁,安集海河组泥岩地层易发生剥落、掉块和散塌,三开高密度钻井液由于存在较强的水敏性泥岩污染,维护困难。为减少钻井工程中的复杂事故,采用了强抑制性钻井液体系,包括钾盐钻井液、钾盐-有机盐钻井液、钾盐-双膜屏蔽钻井完井液等,成功解决了各开次钻井液的技术难点,减少了钻井复杂事故,缩短了钻井周期,在目前开钻的10口储气库井中,顺利钻穿安集海河组6口,已完钻3口,其中发生卡钻事故1井次、井漏2井次,完钻井的平均钻井周期为137 d,而以往的勘探开发井发生卡钻15井次、井漏9井次,且阻卡频繁,平均钻井周期为195 d。总结出一系列针对性的技术措施并进行了广泛应用。     

沙特阿拉伯QATIF-894井钻井液工艺技术

QATIF-894井是沙特阿拉伯QATIF区块一口具有代表性的水井,完钻井深为1568.59 m.该井表层以沙石和红色粘土为主,地层松软,易发生井壁坍塌;下部地层以页岩和泥岩为主,多为砂石胶结,裂缝发育,地层压力系数低,易发生井漏、井喷等复杂事故.QATIF-894井针对不同的地层采用了不同的钻井液体系.一开采用膨润土钙处理高切力钻井液,有效地解决了携带钻屑、清洁井眼的问题;二开和三开继续使用膨润土钙处理钻井液,在漏失的情况下,采用清水钻进,高粘度钻井液携砂;四开采用无固相聚合物钻井液.现场应用表明,该套钻井液体系满足了沙特阿拉伯QATIF区块钻井施工需要,起下钻、下套管和固井顺利.     

华北油田鄚东地区深井钻井液技术

鄚东地区钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、井漏等复杂事故。该地区深井钻井采用了抑制性及封堵性较强的铵基沥青树脂高密度钻井液体系,并根据地层特点,对不同井段制定了相应的钻井液维护处理措施。结果表明,该钻井液体系抑制性好,抗温、抗污染能力强,性能稳定,成功地控制了复杂事故的发生,满足了该地区深层钻井的要求。     

塔河区块超深水平井钻井液优选与应用

塔河油田托甫台井区白垩系巴什基奇克组、卡普沙良群组地层稳定性差,井壁失稳严重,井下故障较多.通过分析该区块的地质特点和井壁失稳原因,结合超深水平井对钻井液的特殊要求,优选出适用于TP237H井的钻井液体系并制定了相应的现场维护处理措施.实钻表明,该井二开使用的强抑制钾基聚合物钻井液、钾钙基聚磺硅醇复合防塌钻井液,解决了该区决上部地层易分散,钻井液流变性差,中部白垩系棕红色泥岩、膏质泥岩吸水膨胀缩径、坍塌、阻卡等施工难题,实现了井壁稳定.三开聚磺多元复合防塌钻井液有效抑制了下部井眼的剥落垮塌和井径扩大,提高了二叠系地层的承压能力.四开低渗透聚磺混油钻井液采用液、固体润滑剂复配,降低了摩阻和扭矩,实现了深部地层小井眼水平段的快速钻进,达到了优质、安全、顺利和保护油气层的目的.     

PRT钻井液在墨西哥REYNOSA油田的试验

墨西哥REYNOSA油田目的层主要为第三系泥页岩地层.泥页岩具有极强的水化分散能力,层理、裂缝发育,中下部地层中含大量的CO2气体.钻进过程中使用水基钻井液难以控制缩径、垮塌和卡钻等井下复杂情况.中油钻井液公司使用抑制性、封堵性及抗污染能力强的PRT钻井液在该油田enavides105井进行试验,以机械钻速、井下复杂情况、井径曲线和钻井液性能作为指标,评价其在该油田的应用效果.试验结果表明,PRT钻井液抗岩屑和CO2气体污染能力强.流变性能稳定,井径扩大率仅为0.5%,钻井液性能稳定,井下安全,电测和下套管顺利,保证了顺利施工.     

苏里格气田苏20-17-15H水平井钻井液技术

苏20-17-15H井是一口三开开发水平井,水平段长869 m,完钻井深为4620 m,垂深为3445.27 m.该井刘家沟组地层承压能力低,易发生压力诱导性漏失;安定组、直罗组和石金子组地层的大段泥岩、砂岩互层水敏性较强,井壁坍塌掉块严重;延安组、延长组地层易缩径,起下钻阻卡严重;纸坊组地层造浆性强,易发生井径扩大;水平井段存在井眼清洁、拖压问题等.该井一开使用膨润土浆钻井液,二开使用聚合物和聚磺钻井液,平均机械钻速为10.27 m/h,三开使用低固相钻井液,平均机械钻速为4.99 m/h,并通过使用相应的维护处理措施,实现了安全、快速的钻进要求.     

深井超深井钻井液完井液技术

本文介绍了塔里木轮南油田地质地层基本情况及钻井作业井下复杂事故，对LN15井、LN39井钻井液完井液技术进行了对比分析，提出了应用低固相不分散聚合物钻井液钻第三系白垩系地层3200m大段裸眼钻井液防卡技术；应用聚磺防塌钻井液对付三迭系硬脆性页岩剩落掉块的钻井液防塌技术；选用优质轻桨钻5 7/8 in小井眼、以及屏蔽暂堵保护油气层完井液技术。     

伊朗AZADEGAN#H1水平井钻井液技术

Azadegan#H1井为伊朗石油勘探开发公司在该油田部署的第一口水平井,水平段长900 m,完钻井深为3 905 m,垂深为2 760 m,钻井周期为87 d.该井的钻井液施工难点为:从Aghajari地层到Savark地层均易发生漏失,其中Gachsaran地层出现完全漏失的可能性极大;Gachsaran地层存在高压盐水层;Pabdeh、Ilam和Lafan地层的大段泥质灰岩和泥页岩水敏性较强,井壁坍塌扩径严重;水平井段井眼清洁问题等.该井一开用PAC-HV膨润土钻井液,二开用KCl-聚合物钻井液,三开使用饱和盐水钻井液,四开使用KCl-聚合物钻井液,五开用盐水-聚合物钻井液,并通过使用相应的维护处理措施,顺利实现了安全、快速钻井要求.