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。     

OWS油水井堵漏水泥浆体系应用研究

OWS油水井堵漏水泥浆体系不同于普通水泥浆和化学堵剂,它是依靠许多有机和无机物与水泥参加反应,通过控制稠化时间、失水量和形成桥接填充等方式达到堵漏的目的,由于水泥浆中还添加了膨胀剂使水泥石具有微膨胀的作用,从而增强了界面胶结强度,提高了堵漏后地层的承压能力,另外,水泥浆失去流动是一个渐进的过程,克服了化学堵剂闪凝发生意外情况和留塞过多的问题.通过现场79口井的实际应用,堵漏成功率100%,施工操作简便,具有较好的应用前景.     

用于油基钻井液堵漏的氯氧镁水泥浆体系

氯氧镁水泥具有优良的机械和热性能,常作为工业地板、防火、砂轮和墙体保温材料。针对常规水泥浆存在的抗侵污能力和酸溶性差,无法处理油基钻井液恶性漏失问题。利用氯氧镁水泥硬化体系的多元结晶相,采用DISP-S作为分散剂,DOT和Atmp复配作为缓凝剂,对氯氧镁水泥体系进行了优化,设计了一种可应用于油基钻井液大型漏失的堵漏水泥浆体系。实验结果表明,该堵漏水泥浆的密度为1.76 g/cm3,沉降稳定性良好,自由水含量几乎为0,失水量小于40 mL,在60℃下的稠化时间可达230 min,在中低温范围内水泥石的抗压强度均在30 MPa以上,侵入油基钻井液的水泥石仍然具备一定的力学性能,并且能在浓盐酸中完全溶解。     

用于油基钻井液堵漏的氯氧镁水泥浆体系

氯氧镁水泥具有优良的机械和热性能,常作为工业地板、防火、砂轮和墙体保温材料。针对常规水泥浆存在的抗侵污能力和酸溶性差,无法处理油基钻井液恶性漏失问题。利用氯氧镁水泥硬化体系的多元结晶相,采用DISP-S作为分散剂,DOT和Atmp复配作为缓凝剂,对氯氧镁水泥体系进行了优化,设计了一种可应用于油基钻井液大型漏失的堵漏水泥浆体系。实验结果表明,该堵漏水泥浆的密度为1.76 g/cm3,沉降稳定性良好,自由水含量几乎为0,失水量小于40 mL,在60℃下的稠化时间可达230 min,在中低温范围内水泥石的抗压强度均在30 MPa以上,侵入油基钻井液的水泥石仍然具备一定的力学性能,并且能在浓盐酸中完全溶解。      

油基泥浆钻井时荧光技术在泥浆录井分析中的应用

TexacoE＆P技术部开发了两项荧光技术。这两项技术能更好地检测样品中的原油，并进一步改善作为地层评价工具之一的泥浆录井方法。定量荧光技术（QFT）是一种便携的现场使用方法。该方法使用一个单一激发波长并在一个较窄的发射范围测量荧光，绘制对应的深度与荧光强度测量值交绘图，就产生了该井含油浓度剖画。QFT成功地确定了用常规泥浆录井方法难于识别的含油层段。总荧光扫描（TSF）技术使用的是一种更为复杂的紫外线（UV）光谱仪。这项技术方法产生的是一个三维（3D）光谱或“指纹”图。该光谱是石油中所有荧光物质的总贡献。各种原油都有其独一无二的化学结构，这就使原油具有光谱特性，该特性可用于预测石油组分和类型，与常规荧光技术相比，TSF方法能给出更多的信息。     

水平井复合水泥浆体系研究及应用

胜利油田存在众多的低渗透区块, 利用常规手段难以进行有效地开发, 为此, 一般采用水平井固井后射孔加大型压裂的完井工艺, 而固井质量又是其中至关重要的因素, 直接影响到后期压裂的效果。目前, 水平井的固井质量普遍不高, 其主要原因在于： 一方面, 水平段套管在重力作用下偏向下井壁, 导致注水泥后形成的水泥环薄厚不均, 严重影响了固井质量; 另一方面, 若水平井段的水泥浆存在析水, 则析出水聚积于井眼上侧, 从而造成窜槽现象。为了解决水平井固井中存在的这些问题, 采用复合水泥浆体系并结合其它辅助手段进行施工, 明显提高了油层段固井质量。对复合水泥浆体系进行了实验室研究和现场试验, 其结果表明： 复合水泥浆体系较常规水泥浆具有的低失水、 流变性好、 体系稳定、 防窜性能强、 韧性高的优点, 能够有效的应用于水平井固井作业, 保证低渗油藏后期开发对固井质量的需要。     

油基泥浆对水平井产能影响的实例研究

本文介绍了印尼一口天然气生产井,该井用带眼衬管完井,目标油藏是一纯砂岩油藏,水平段长1155ft,储层渗透率是0．1～5mD。用设计的油基泥浆来作钻井液可防止对储层造成损害。用碳酸钙颗粒基泥饼制造出薄而可靠的滤饼。这样,钻井时储层损害最小。有人认为,没有必要清除残留在井筒里的泥浆和泥饼,只要开始生产,很容易自动清理掉。这口井投产后的结果令人失望,没有任何产量,于是决定研究泥浆对井产能的影响。计划用连续的井干预措施来消除可能存在的损害机制,并且研究其对井动态的影响。所有井干预工作步骤完成后,井开始生产。井干预措施完成后一个月进行的压力恢复测试表明,该井生产时的损害表皮系数为零。本文讨论了不同的干预措施、试验结果及每一步骤对井产能的影响,还提出了新裸眼水平井投入生产的完整方案。     

页岩油废弃油基钻井泥浆减压热蒸馏处理研究

为研究热蒸馏法对油基钻井泥浆处理和油分回收效果,采用离心法对页岩油废弃油基钻井泥浆进行预处理,对比常压热蒸馏和减压热蒸馏方法的处理效果,结果表明：在300℃条件下减压蒸馏45 min,可将废弃油基钻井泥浆中的含油量降至0.3%以下,满足相关标准要求。通过GC-MS分析可知,减压热蒸馏与柴油的组分相似度较高,而常压蒸馏流程相对较窄,馏出油中缺少C26以上烃组分。利用回收的减压蒸馏油分进行油基钻井液配制,经过72 h滚子加热炉老化后,其表观黏度变化量为3 mPa·s^-1,动塑比为0.41 Pa/mPa·s, API失水量和高温高压失水量分别为0.8 ml和2.6 ml,耐高温性能、流变性能和滤失性能良好,可以满足泥浆中油分的再利用要求。     

油基钻井液固结堵漏技术研究与应用

在钻探过程中,存在着机械钻速低、井漏、井壁稳定性差等难题,尤以井漏问题最为突出,影响着区域施工进度、提速等进程。针对油基钻井液堵漏能力差的特点,通过加入油基钻井液固结剂,提高油基钻井液固结堵漏效果,形成了油基钻井液固结堵漏技术。现场应用表明：油基钻井液固结堵漏技术在新疆油田金龙区块的应用,提高了恶性井漏的堵漏成功率,有效保证了区块的勘探开发。     

基于弹性网眼体的油基钻井液堵漏体系研究与应用

针对常规堵漏材料与裂缝适应性差的难题,优选压缩变形性好的弹性网眼体作为架桥材料,对其表面改性制备了耐温耐油弹性孔网材料,通过研选刚性颗粒、弹性颗粒、纤维材料,构建了基于弹性孔网的油基钻井液堵漏体系。室内利用2 mm×1 mm楔形长裂缝封堵模拟评价实验装置对堵漏体系封堵性能进行了评价。实验结果表明,形成的堵漏体系裂缝封堵区域位置适中,封堵区域厚度增加,漏失量小,承压能力高。基于弹性孔网的油基钻井液堵漏体系在现场进行了多口井的应用,一次堵漏成功率达84.6%。该技术成果可为裂缝性地层油基钻井液漏失提供行之有效的技术思路。     

前进中的我国钻井泥浆防漏堵漏工艺技术——中国石油工程学会钻井泥浆防漏堵漏技术报告会侧记

石油、天然气钻井泥浆防漏、堵漏问题几十年来一直为东、西方国家钻井界视为十分棘手的问题,都以很大的科研投入主攻这个课题,见到了明显的效果。如苏联的勘探井、油气钻井中井漏时间占总钻井时间的4～lO％。从乌拉尔到伏尔加、中亚细亚,处理井漏所耗的费用和时间占处理井下复杂情况的70％以上。鞑靼联合企业,每年处理堵漏占钻井时间的10～13％,1980年花费6.62万小时封堵2411个漏层,其中对224个强烈漏层就用去3.15万小时。在第十个五年计划期内,钻井遇到了l142万个漏层,用去31万个小时,随着苏联对堵漏技术的突破;堵漏时间和花费都大幅度下降。     

纳米基低密度水泥浆体系的研究与应用

低密度水泥浆体系常存在耐压能力与稳定性差、抗压强度低等问题,在降低成本的情况下性能往往较差,难以满足各油田降本增效的要求。针对这一问题,将纳米材料引入低密度水泥浆中。用聚羧酸类表面改性剂对粒径为20数70 nm、主要成分为硅、钙等元素的纳米材料X进行表面改性,并将主要成分为硅氧化物的高需水材料与适量空心微珠复配得到高需水减轻增强材料LEM。研究了用改性纳米材料X、LEM、水泥、降失水剂、缓凝剂和水制备的密度为1.30数1.50 g/cm3水泥浆的性能,并在胜利油田进行了现场应用。结果表明,改性纳米材料X可显著改善水泥浆稳定性、提高水泥石强度;纳米基低密度水泥浆体系具有良好的耐压性能,60 MPa加压前后的密度差可控制在0.05 g/cm3以内;水泥浆在较大水灰比的条件下仍保持良好的稳定性和较高的抗压强度,且成本低,缓解了成本和性能之间的矛盾。该纳米基低密度水泥浆在胜利油田的应用效果良好,固井作业成本大大降低。     

膨胀型油基防漏堵漏钻井液体系

针对油基防漏堵漏钻井液技术难题,研究出一种具有三维网络交联结构或者微孔结构的膨胀型堵漏剂,其可选择性地吸收油水混合体系中的油,具有温度敏感延时膨胀特性,并具有一定的抗压以及成膜能力,在90℃的1 h吸油率大于120%,体积膨胀率大于40%。同时优选出了可使体系热滚后破乳电压升高的乳化剂G326,可使体系高温高压滤失量降低至4 mL以下的降滤失剂G328,优选出G327和G338封堵剂以及颗粒较粗的GFD-M和GFD-C,构建了膨胀型油基防漏堵漏体系,分别形成了堵漏和防漏钻井液配方。其中堵漏配方1~5 mm缝板实验承压可达7.0 MPa,防渗漏配方API砂床侵入深度降低率大于95%。该体系在四川页岩气水平井现场应用结果显示:堵漏配方现场堵漏作业一次成功率大于60%,防漏配方在试验井段2.10~2.45 g/cm3高密度条件下,油基钻井液总渗漏量控制在10 m3以内,封堵防漏效果良好。      

页岩气油基交联固化堵漏技术研究与应用

页岩气龙马溪组钻井主要采用油基钻井液,地层本身微裂缝发育,钻井液密度较高,容易产生诱导裂缝,发生油基钻井液漏失,产生巨大的经济损失,目前国内外对油基钻井液漏失机理研究较少,油基钻井液专用堵漏材料品种单一、工艺技术不成熟,导致油基堵漏已成为国内外的技术难题。对龙马溪组地层油基钻井液漏失特征及机理进行研究分析,根据该漏失机理,研究出2种不同温度条件下的交联固化堵漏剂CQ-HM1、CQ-HM2,形成油基钻井液交联固化堵漏浆配方,该配方在100～150℃条件下,在70～90 min内固化,达到堵漏的效果,并且在5 mm缝板的承压能力达6.0 MPa以上。最终形成了油基钻井液交联固化堵漏技术。      

新型承压堵漏水泥浆体系的室内研究

在渗漏型地层和诱导裂缝性地层固井时,水泥浆低返是各油气田急需解决的一项难题。从材料学角度出发,开发出了一种可承压延时吸水膨胀材料DRF,其核心组分为经过表面改性和化学接枝处理的棒状及球状高分子吸水膨胀树脂。评价了DRF承压堵漏水泥浆的常规固井施工性能和堵漏能力,分析了其作用机理。实验结果表明,DRF具有一定的降失水功能,使浆体游离液为0,水泥石渗透率降低72%,通过配合使用稳定剂,可提高水泥浆的沉降稳定性;DRF承压堵漏水泥浆能在0.7～6.9 MPa的压差下封堵不同粒径石英砂模拟的微渗漏和大孔洞型渗漏性漏失,对2 mm以下的裂缝性漏失也具有较好的堵漏能力。     

复合纤维水泥浆在川东北钻井承压堵漏中的应用

马2井为四川盆地川东北通南巴构造带马路背构造上的第一口预探井,不可预见的因素较多,存在钻遇超高压油气层的可能性。要求每钻开一个产层前,必须对上部裸眼进行承压堵漏试验,在使用核桃壳、锯末、聚合物堵漏剂、非渗透封堵剂、凝胶等材料堵漏后,地层承压仍然不能满足设计要求。选择复合纤维水泥浆体系,优选复合纤维的长度、分布、比例,通过不同长度、不同性能的纤维结网架桥,水泥颗粒充填固化并形成一定强度,取得较好的封堵效果,地层承压当量密度由1．76g／cm^3提高到2．11g／cm^3。保证了继续安全钻进。实践证明,复合纤维水泥浆体系可以有效堵漏并较大地提高地层的承压能力。     

致密油水平井用高效封堵油基钻井液体系的研制与应用

油气勘探开发逐步向深层、非常规等油气藏发展,在辽河致密油等非常规油气资源开发中,面临大段泥页岩井壁坍塌、超长水平段岩屑携带困难、摩阻大等难题。本研究构建了高效封堵油基钻井液体系,该体系的微纳米封堵性、抑制性、抗温性和抗污染性能均满足现场施工要求,可有效解决微裂缝普遍发育地层井壁失稳、垮塌及携岩等难题。在辽河重点风险探井钻探现场应用表明,该体系表现出良好的封堵和防塌能力,低温稳定性较好,为非常规致密油地层钻探提速和规模开发发挥了至关重要的作用。     

在油基泥浆钻井的裸眼井中应用C／O测井技术

碳／氧(C／O)测井已经在安哥拉卡宾达省近海几口加密的裸眼井中应用．评价那些以清水注入驱替的波及层位。因为油基泥浆(OBM)滤液的侵入、砂岩／碳酸岩混合的岩性、不同的矿化度、大井眼以及缺少纯水层作为标准层，使得这些测井资料的解释已经面临着挑战。我们探讨这些影响的因素，及我们在处理这些问题的经验，并举出一个实例，延时测井结果显示出OBM滤液在水层慢慢扩散，或者根本就不扩散。我们把在不同条件下电阻率测井和C／O测井计算的饱和度进行了对比。