超深井钻井液完井液HCO-3和CO2-3污染规律和处理方法

在中原油田十几口超深井目的层钻进中，钻井液完井液均受到过不同程度的HCO3^-和CO3^2-化学污染。通过室内研究和现场应用，总结出HCO3^-和CO3^2-的污染规律、性能特征及针对性处理措施。要正确鉴别钻井液的老化与受化学污染的不同。对HCO3^-和CO3^2-污染的准确判别和及时处理，可减少处理剂用量，缩短处理时间，确保井下安全。HCO3^-和CO3^2-污染的最大特点是，钻井液气泡多，颜色暗黑，粘度高，用稀释剂处理无效或效果差，切力呈上升趋势．性能极不稳定，触变性强。判定为HCO3^-和CO3^2-污染后．必须进行滤液分析．并根据滤液的pH值、泥饼质量和滤失量等数据，拟定处理方案，通过小型试验确定Ca(OH)2加量。在1～2个循环周内加入；控制pH值为11．0～11．5是处理该污染的关键；同时，在满足携屑能力的前提下尽量降低粘度和切力。保证钻井液有良好的流变性。     

宁夏麻黄山地区钻井液技术

麻黄山地区钻井过程中易出现井塌、井漏、卡钻等工程事故及井下复杂情况，在分析该地区地层特点的基础上，采取了应用钾基聚合物钻井液体系钻进，并在目的层井段实施屏蔽暂堵技术，有效地防止了井漏、井眼失稳，而且提高了油井产量，经济效益非常明显。详细介绍了该地区分井段钻井液技术。     

巴彦浩特探区钻井技术研究

针对巴彦浩特新探区的地表特征、地层岩性特征及火成岩井段的钻井地质特点,结合该区已钻井的实钻情况,从钻井设计、钻前配套、钻井施工等方面,分析了探区钻井中存在的缩径、垮塌、易斜、易漏等难点,探讨了预探井地质目的变更调整对该区钻井的影响与对策.重点讨论了破碎型火成岩严重垮塌的现场处理工艺和方法,简述了井身结构优化设计的原则和思路,提出了以预防和处理火成岩垮塌为主要内容的探区钻井工艺技术及相关的措施与建议.     

鸭深1井钻井液技术

鸭深1井是大庆油田在青海省柴北缘区块布置的第一口重点探井,完钻井深为4950.00m。该井上部地层疏松,承压能力弱,部分井段有破碎带,易发生井漏,狮子沟组至上油砂山组上部地层中,泥岩水化分散性强,易出现缩径、井壁坍塌;下部地层温度和地层压力系数高,抗温和维持井壁稳定是关键。全井存在多层高压盐水层,易发生井漏、井涌、井塌等事故。针对鸭深1井地质特点,通过室内实验研究确定,上部地层采用阳离子聚合物钻井液;钻至下部地层将钻井液转化为阳离子聚磺钻井液,提高钻井液的抗温性和稳定性。现场应用表明,该钻井液体系在高密度条件下具有较强的抑制性、防塌性和较好抗盐抗钙能力;减少了复杂事故的发生,保证了钻井施工的顺利进行。     

河南区块调整井钻井液技术

二连油田阿南区块,由于长期注水,油气层出现明显的异常高压,地层原始压力遭到破坏,造成了井涌、井塌、井漏等复杂事故。上部地层采用每钻进100 m加入50 kgFPK,100 kg NPAN(或FJ-9301)的方法,使FPK在钻井液中的含量为0.40％—0.50％,膨润土含量为50—60 g/L。在下部地层将钻井液密度提至1.22—1.25g/cm~3,加入1.5％FT-342,使钻井液滤失量小于5 mL,高温高压滤失量小于14 mL。结果表明,调整井钻井液技术满足了钻井施工的需要,复杂事故明显减少,处理事故时间由4.1％降至1.39％,钻井液平均成本由63.5元/m下降至53.5元/m。     

成膜树脂防塌钻井液在松南后五家户地区的应用

分析了松南地区后五家户构造在钻井过程中易发生比较严重的井壁掉块或井漏的原因,介绍了成膜树脂防塌钻井液体系的防塌防渗机理,并对其性能进行了室内试验评价。在HD27－18井和HD29－20井中的应用表明,该体系成功地抑制了井壁垮塌,实现了安全钻井,值得推广应用。     

准噶尔盆地南缘山前构造复杂地层钻井液技术

准噶尔盆地南缘因受山前构造运动的影响．井眼失稳问题十分严重。通过对该地区地质构造因素、地层物理化学因素及钻井工程因素的分析，确定了引起井下复杂情况的主要原因，提出了强抑制、严封堵和适当钻井液密度的技术对策，给出了适合该地区的两种钻井液体系配方，对下一步该地区钻井具有一定的指导意义。     

建阳1超深井钻井液复杂问题探析

建阳1井是新区事业部在湖北当阳复向斜荆当构造带寻找海相生油气藏的一口区域探井，完钻井深521．02m，在钻井过程中遇到了细菌污染，CO3^2-,HCO3^-污染，井塌，钻井液起泡，井漏，H2S气体等复杂问题，文中介绍这些复杂问题的现象，分析产生的原因及解决问题所采用的钻井液工艺和技术。     

新疆准噶尔盆地南缘地区钻井液技术

新疆准噶尔盆地南缘地区安集海河组存在超高压、强造浆、强坍塌应力、复合离子污染等问题。分析了该地区易塌层段的粘土矿物组分、结构特性和物理化学特性以及存在的钻井液技术难题,研究出PRT防塌钻井液体系。评价了PRT体系的抗污染能力、性能稳定性、抑制性、封堵能力和失水造壁性能,介绍了PRT体系的维护处理措施,以及在安6井和吐谷1井的现场应用效果。结果表明,该钻井液体系具有抑制造浆、稳定井壁、润滑防卡、抗可溶性盐污染、流变性能好等特点,满足了准南地区复杂地层钻井的需要。     

陇东区块钻井液技术

陇东区块位于鄂尔多斯盆地,华北石油管理局钻井三公司开始在该区块钻井施工时,由于使用的钻井液体系不适应地层情况,连续发生了卡钻、井漏等事故。在完成的6口井中卡钻8次,造成了严重的经济损失。经室内实验,使用无固相钻井液(以PAM     

保护油气层的防塌钻井液技术研究

保持井眼稳定和保护油气层不受损害涉及较多的工程环节,存在诸多影响因素,钻井液则是系统工程中的一个重要环节.钻井液是打开油气层的第一种工作液,其性能好坏不仅影响钻井施工的正常进行,而且直接影响油气层保护和油气产量.钻井液密度是钻井液的重要性能指标,直接关系到钻井压差的高低.如果按照钻井压差的大小则可把钻井液技术分为两大类,即正压差钻井液技术和负压差钻井液技术.从油气层保护的角度,分析了钻井液密度与井眼稳定和油气层保护的辩证关系,以及钻井液对油气层的损害机理和相应的保护措施,提出了多元协同防塌新原理,即在处理井眼不稳定现象时,除了要考虑钻井液的因素外,还要综合考虑地质、工程、水力学等方面的因素.重点介绍了目前国内外防塌与保护油气层的稀硅酸盐钻井液、有机盐钻井液、聚合醇(又称多元醇)钻井液和合成基钻井液等代表性钻井液新技术.     

具有特殊结构的微泡沫钻井液技术综述

近来开发出一种新的钻井液工艺--具有独特结构的微泡沫基钻井液,用它在世界范围内几百口井中顺利完成了枯竭储层的钻进.该钻井液的主要特点是,密度低,微泡沫具有架桥作用,基液粘度特别高,所以在钻低压地层时能很好地控制滤失量.微泡沫钻井液主要由增粘生物聚合物、表面活性剂和滤失控制剂组成,基液具有很高的低剪切速率粘度,通过在混合漏斗中采取合适的操作,表面活性剂将体系中的空气包裹起来即产生了微泡沫,钻井液从钻头喷射出时由于压力的降低也可能产生微泡沫,所以使用微泡沫钻井液不需要井场添加注入气体用到的设备.微泡沫具有特殊的结构,不会聚结,可循环使用;在井眼条件下能聚集在一起,在孔隙中及微裂缝处形成架桥,减少钻井液的侵入.在现场应用中微泡沫钻井液表现出许多优良性能:微泡沫能起到架桥粒子的作用,在枯竭储层及低压地层的钻进顺利;对粘土和页岩有好的抑制性能;流变性能易于维护,具有优良的井眼清洁能力、岩屑悬浮能力和滤失控制能力;可以连续完成上部地层和储层钻进,减少技术套管的使用;对井下工具无不良影响,可以用于定向井和水平井,不影响电测;井眼规则;完井顺利而且固井质量好;对环境的污染极小.介绍了微泡沫钻井液的室内研究及其现场应用情况.     

应用于大眼井大环空间隙的钻井液技术

本文介绍了一种应用于大井眼、大环空间隙、较低反速条件下钻易垮时辰 层的钻井液技术，即两性钻井液技术。现场应用表是，该钻井液具有强的抑制性，良好的净化井眼能力。文章介绍了有关的室内试验和现场应用情况。     

聚磺钾盐钻井液的现场应用

东濮凹陷兰聊断层下降盘毛岗构造、庆63断缝带等区块，从沙一下下部到沙二段有大段地层含有蒙脱石及较多的伊利石和伊蒙混层；沙三段为含伊利石的硬脆页岩，滤液易沿着层理面的微裂缝渗入，引起剥蚀垮塌。在这些区块的长期钻井实践中都依靠有机处理剂来稳定井壁，经常发生井壁掉块坍塌．导致井下复杂。聚磺钾盐体系具有比较经济、易于维护、防塌效果好的特点，尤其对储集层段有很好的防塌作用，因此配制出了适合深部地层易垮塌特点的保护油气层的聚磺钾盐钻井液体系。实际应用效果表明，该体系有效抑制了下部井眼的剥落垮塌，掉块很少，钻井顺利，提高了钻进速度和井身质量，平均井径扩大率约为8．3％，并保证了较高的渗透率恢复值。     

次生有机阳离子聚合物钻井液技术

以无固相清液聚合物钻井液为基础，研制开发了次生有机阳离子形成剂CSJ-1和滤失性能控制剂FL-1，并组成了次生有机阳离子聚合物钻井液。该钻井液总结了阴离子和阳离子聚合物钻井液的特点，具有极强的抑制防塌能力和良好的性能可控性．可配制无固相和低固相体系，可采用PACl41、FA-367或HV-CMC来提高粘度。CSJ-1与阴离子型钻井液处理剂相容性好，具有与阳离子聚季铵相媲美的防塌能力以及增强高分子量聚合物絮凝能力的作用，而且在使用过程中可与常用聚合物处理剂优先发生作用，可用作絮凝剂或(和)防塌剂；FL-1在无固相和低固相体系中均有较好的降滤失效果。该钻井液技术在安塞、靖边等油田各类油气井中应用100多口井，均收到良好效果：有效控制了井塌，井眼规则，提高了电测一次成功率和机械钻速。     

伊朗TBK气田严重漏失与严重坍塌地层钻井液技术

TABNAK气田是伊朗南部位于波斯湾近海岸的一个出露背斜，地层岩性主要是碳酸盐岩和页岩。该气田地层裂缝发育，钻井过程中井漏和井塌问题非常严重，钻井作业十分困难。一开采用微泡沫钻井粗泡沫堵漏工艺；二开采用稳定泡沫钻井液；三开采聚磺钻井液；四开采硬胶泡沫钻井液；五开和六开采用随钻堵漏技术与低密度水包油钻井液相结合的方法。钻井过程中防漏堵漏效果好。现场应用表明，该套钻井液体系密度低，防漏，防塌效果好，抗盐，抗钙和携砂能力强，机械钻速快，钻井施工顺利，成本低，基本解决了TBK气田表层钻井和固井漏失问题，据TBK-2井，TBK-3井和TBK-6井完井统计，实际钻井液材料费用比预算分别降低了67.4%,81.0%和76.3%。     

深井钻井液碳酸根和碳酸氢根污染的处理

阐述了在深井钻探过程中遇到碳酸根和碳酸氢根离子污染后钻井液的性能特征,提出了针对不同程度污染的处理方法。针对中生界下部易跨塌泥岩、膏泥岩和含煤线地层单纯靠提高pH值和使用CaO进行处理已不能满足井下的需要,提出了使用硅酸盐的处理方法。通过室内实验和几口井的现场应用,使用硅酸盐进行调整处理,在处理碳酸根和碳酸氢根污染的同时,能够及时有效地起到防塌作用,保证钻井液具有良好的流变性和防塌能力。     

多靶点、大斜度张28井钻井液技术

张28井是大斜度多靶点的定向探井,目的是为探明张店油田南38断块宽缓鼻状构造油气情况。该井斜深为3034.00 m、造斜点为1950.50 m、A靶点为2247.71 m、B靶点为2491.92 m、C靶点为2824.97 m、最大井斜为75°、井底位移为926.31 m。针对不同井段、井斜、地层及诸多工程不利因素影响情况,采取了不同的钻井液技术措施。井深1900-2122 m填井前的造斜井段到增斜井段,用聚合物润滑钻井液;井深1950-2175 m填井后重新定向,用正电胶聚合物钻井液;井深2175-2480 m增斜井段,用正电胶聚合物润滑钻井液;井深2480-3034 m稳斜井段,用正电胶聚合物润滑防塌钻井液。现场应用结果表明,正电肢聚合物润滑防塌钻井液与其它处理剂配伍性好,具有较强的抑制性、防塌性,携岩能力强、润滑性好,并能较好地保护油气层,满足了南阳油田张店地区复杂地层特殊井的施工要求。     

埕岛油田埕北1区钻井液工艺

埕岛油田埕北1区由于注水量偏大造成下部地层压力系数偏低，钻井中常引起长裸眼井段反复划眼、卡钻，甚至井眼报废等复杂事故。介绍了该地区不同井段的钻井液配方、维护处理措施以及斜井段岩屑床的控制方法。该井复配使用K－PHP和PAC－141，控制pH值为8．0－8．5，有效地稳定平原组、明化镇组井壁，减少井眼缩径、钻头泥包现象的发生；保证钻井液具有“低粘度、低密度、低切力和适当的滤失量”性能；严格控制钻井液固相含量小于7％，含砂量小于0．3％；通过在条件允许的情况下调整环空返速为0．85－1．10m/s，提高钻井液的动切力、塑性粘度，在定向钻进阶段定时、定井段进行短程起下钻，用起钻前充分循环、起下钻分段循环钻井液的方法破坏岩屑床的形成，达到净化井眼、稳定井壁的目的。应用结果表明，该钻井液体系抑制页岩膨胀、防塌、携岩能力强，井眼净化、井壁稳定等性能均满足该地区不同井段施工要求，并具备无毒、无害、无污染、无荧光特点，在具有好润滑性的同时，满足海上环境保护的要求。     

水平3井钻井液技术

水平3井是胜利油田一口重点水平预探井。该井位于埕111井区，钻探目的是了解埕111井区西部石炭系、二叠系及中生界含油气情况，扩大埕科1区块中生界和古生界含油气范围。该井完钻井深为2885m，水平位移为1027m，水平段长为785m。为满足复杂地层水平井钻井和录井需要，水平3井采用聚合醇防塌钻井液，并配合相应的工种技术措施。二开用聚合物、聚合醇控制地层造浆，用铵盐调整钻井液流型，用聚合醇、树脂及PA－1防塌剂降低滤失量；三天在水平段钻进过程中，及时补充聚合物胶液，以保持钻井液性能稳定，防止地层漏失，利用除砂器和离心机，降低钻井液中的固相含量。经现场应用表明，该钻井液性能稳定，抗`温防塌和悬浮携砂能力强、保护油气层效果好，该井共发现油层13套，油层厚度最小为1m，最大达109m，计厚度为228m，获日产油44.19t、日产气2760m^3的工业油气流。