缅甸D区块高陡构造防斜打快技术

缅甸D区块是中国石化国际石油勘探开发有限公司作为作业者在缅甸拥有的第一个区块。该区块上部地层倾角大,造斜能力强,实钻过程中井身质量控制难度大,机械钻速较低,影响了施工进度和生产时效。针对该区块已钻井所遇到的问题,对地层自然造斜规律进行了分析,根据地层的可钻性提出了钻头优选方法,对防斜钻具组合依据建立的力学模型进行了分析和优选。通过在Yagyi-1井(简称Y-1井)的成功应用,上部高陡构造地层机械钻速得到了大幅度的提高（119％）,对后续井的设计施工具有很好的借鉴作用。      

缅甸D区块高密度防塌钻井液体系室内研究

缅甸D区块在钻井过程中井眼坍塌严重、井径扩大率大,其原因是:地层倾角大,裂缝、孔隙发育,地层比较破碎,泥岩具有易膨胀、强分散的特点;现场使用的KCl/聚合醇钻井液抗温、抗污染、加重性能及封堵能力差。为此,优选出了以新型聚胺为主抑制剂、以白沥青为防塌剂、以抗温能力好的聚合物为降滤失剂、以磺化聚合物为流变性调节剂的新型聚胺钻井液体系。室内性能评价试验表明,新型聚胺钻井液体系的抗温能力达到150 ℃,抗污染性能强,具有强抑制性、良好的加重性能和封堵能力,可较好解决缅甸D区块井眼坍塌和井径扩大率的问题。      

缅甸D区块高陡构造地震勘探方法研究

D区块作为油气远景重点地区，利用地震老资料的重新处理、解释，发现D区块存在Manhuduang和Patolon逆冲构造带，断上盘为高陡构造，断下盘为隐伏圈闭，受断上盘陡倾角和断层遮挡的影响，下盘隐伏构造资料普遍较差。为了提高地震采集资料的品质，搞清断下盘隐伏构造，进行了提高该区块资料信噪比和针对主体构造成像品质采集方法攻关研究。在充分吸收南方山地勘探经验的基础上，利用射线追踪理论和照明技术的正演模拟方法，研究不同采集参数对构造成像的影响，通过定量分析，确定了合理的观测系统，实施后采集到的资料取得了良好的地质效果。     

缅甸D区块高陡构造地层自然漂移规律研究及应用

缅甸D区块高陡构造一直给钻井施工带来诸多影响,井斜控制困难和井壁失稳是此区块钻井过程中的主要矛盾。对本区块已钻井Patolon-1井的测井、录井资料以及地层倾向、倾角进行较为详细的统计分析,研究了缅甸D区块高陡构造的地层自然漂移规律,并对Yagyi-1井的井位优化进行了大胆调整。并根据实际情况,对高陡构造地层特性和钻井特点进行了深入的研究,对Yagyi-1井的钻具组合以及优快钻井措施进行了优化。实际结果表明,Yagyi-1井的井口位置调整是成功的,根据地层可钻性优选了PDC钻头,实施了有针对性的防斜打快技术措施,在二开井段平均机械钻速达到了5．93m／h;而且控制井斜效果明显;摸索出了适合缅甸D区块高陡构造的防斜打快技术措施,解决了困扰缅甸D区块高陡构造井斜控制困难、机械钻速低的矛盾。     

缅甸D区块井下复杂原因分析及钻井液技术对策

在缅甸陆上区块的勘探过程中事故发生率高,多数井都因无法处理而提前完钻或弃井,如Yagyi-1井三开井段的最大井径扩大率为70.95%,Yagyi-1和Patolon-1井分别漏失钻井液3092和387m3。分析认为,造成井下复杂最突出的原因是钻井液安全密度窗口窄,这是因为缅甸D区块断层较发育,高陡推覆体构造多,地层挤压破碎严重,地层倾角大,主断层以上地层中存在长的泥岩段,且有高压油气层存在,在同一祼眼内同时存在渗透性好或含有裂隙和微裂隙的层位,从而导致安全密度窗口很窄。而现用的KCl/PHPA/聚合醇钻井液的抑制性不是很强,封堵能力也无法满足要求,其与地层作用后很大程度地缩小了原来的安全密度窗口。通过比较目前常用体系的抑制性,从扩大安全密度窗口的角度入手,提出可以优选具有强抑制性和封堵能力的KCl/硅酸盐钻井液。     

缅甸D区块复杂地质条件下优快钻井技术

缅甸D区块的复杂地质状况给钻井作业带来了很大的困难和挑战,其中井斜、井漏、井涌和井塌是该区块钻井过程中存在的主要问题。对缅甸D区块钻井作业的特点和难点进行了详细分析,从利用缅甸D区块高陡构造的自然造斜规律优化调整井位及井眼轨迹、优化钻具组合、钻头选型方面给出了可行的技术方案,并提出了解决软泥岩泥包牙轮钻头及解决井壁稳定的技术措施。这些技术在Patolon-1井、Yagyi-1井、Patolon-2井和Yagyi-1X井进行了应用,取得了很好的效果,机械钻速明显提高,逐渐形成了适合缅甸D区块复杂地质条件的优快钻井技术,较好地解决了缅甸D区块高陡构造井斜控制困难、井壁稳定性差、机械钻速慢的问题。      

封堵防塌钻井液处理剂研究进展

随着钻遇地层条件日益复杂,钻井作业对钻井液的防塌性能和强化井壁能力要求越来越高。封堵防塌处理剂能通过封堵地层原生孔隙和微裂缝,阻隔水化作用通道,提高钻井液的封堵能力,减少钻井液中的自由水侵入地层,降低地层坍塌压力从而起到稳定井壁的作用。简要介绍了沥青类处理剂、硅酸盐处理剂和聚合醇等常规封堵防塌处理剂,重点介绍了铝基封堵防塌处理剂、纳米封堵防塌处理剂和仿生固壁防塌处理剂等的国内外研究和应用情况,提出了封堵防塌处理剂的发展方向。     

缅甸C2区块凝灰岩地层钻井液技术

缅甸C2区块凝灰岩地层在钻井施工过程中存在严重井壁失稳问题。基于缅甸C2区块凝灰岩地层地质组构特征和矿物组分分析结果,对缅甸C2区块已钻井现场使用的钻井液体系进行室内研究优化,研究了一种强抑制强封堵的钻井液体系。现场应用表明,该体系有效减少了缅甸C2区块井壁坍塌等井下复杂情况,起下钻速度明显提高,井径规则程度大为改善,钻井周期大幅缩短。强抑制强封堵钻井液体系能够解决凝灰岩地层井壁失稳问题,为该区块优快钻井提供了技术支持。      

缅甸D区块钻井防漏堵漏技术

缅甸D区块油气资源丰富,但钻进过程中存在许多亟待解决的问题。通过分析已钻井Patolon-1井、Yagyi-1井和正在钻井施工的Patolon-2井的情况,认为影响该区块钻井时效和井下安全的主要因素是地层漏失。分析了缅甸D区块地层的漏失特点、漏失原因及地层压力的分布规律,研究应用了水泥浆、膨润土浆双液法堵漏技术和随钻堵漏钻井液技术。缅甸D区块上部低压层的漏失主要采用双液法堵漏技术或化学堵漏技术处理;下部高压地层的渗透性漏失主要采用随钻堵漏技术和桥塞堵漏技术处理。现场应用也表明,上述技术堵漏效果很好,为缅甸D区块顺利完井提供了技术保证。      

即时封堵防塌水基钻井液在四川页岩地层的应用

针对四川盆地多个构造采用普通的水基钻井液体系斜穿页岩井段时遇到的井壁失稳难题,结合国内外对页岩理化性能的研究成果,在钾聚磺钻井液的基础上引入润湿反转技术、固相粒度分布调节技术、瞬时失水控制技术,形成一套具有即时封堵井壁孔隙、即时胶结近井壁带微裂缝、即时形成油润湿性致密滤饼特征的钻井液技术。该技术
在公山庙、莲花山、张家坪等构造大斜度长页岩井段和破碎性垮塌井段进行了应用,取得了钻井周期节约 33.5%,机械钻速提高 29.4%,井径扩大率降低 52.0%,划眼时率降低 93.9% 的良好效果,同时为使用水基钻井液钻页岩水平井提供了一定的技术积累和新的思路。      

缅甸D区块Yagyi-1x井控压钻井技术

缅甸D区块极易发生井漏与坍塌等井下故障,严重影响了钻井时效。结合该区块的压力剖面和钻井实践分析认为,钻井液安全密度窗口窄是引发井下故障的主要原因。由于控压钻井技术是解决窄安全密度窗口安全钻进问题的有效技术手段,因此首先结合缅甸D区块的实际情况分析了控压钻井技术在该区块的适应性,并制定了Yagyi-1x井控压钻井技术方案。该井五开井段应用了控压钻井技术,有效缓解了漏失,解决了井壁坍塌的技术难题,提高了钻井时效(与Yagyi-1井相比,提高28%)。     

防漏堵漏新技术在缅甸D区块的应用

针对缅甸D区块钻井过程中井漏严重的突出问题,系统分析了缅甸D区块地质特点和漏失特征,针对不同漏失类型和漏失机理,在室内和现场实验的基础上提出了对应的解决方法和施工工艺,包括针对砂岩渗透性漏失的随钻防漏堵漏体系,针对砂泥岩破碎弱胶结的双液法堵漏技术,针对裂缝发育的交联成膜桥浆堵漏技术,可大幅度提高地层承压能力的化学固结堵漏技术.以上堵漏技术先后在缅甸D区块施工20多次,取得良好的堵漏效果,解决了该区块不同类型的井漏问题.     

国外Y区块储层润滑防卡钻井液技术

国外Y区块主力油层为Fahliyan地层,属于渗透性灰岩地层,以孔隙为主,含少量微裂缝,地层渗透率强,而且属于高、低压同层,上部地层压力高,在较大的压差作用下极易发生压差卡钻现象。在分析Fahliyan地层特点及卡钻机理的基础上,提出了"高效润滑、强化封堵"的解决思路,研制了高性能的植物油润滑剂,并建立了润滑防卡钻井液体系。研究表明:在25℃时,在6%膨润土浆中加入1%的植物油润滑剂,体系的极压润滑系数降低率和黏附系数降低率分别达到88.57%和86.67%,而且在体系中引入非离子表面活性剂Tween 80和双子表面活性剂C12-2-12的混合物作为高温保护剂,将其抗温能力提高至170℃;以植物油润滑剂和封堵材料为基础,建立了润滑防卡钻井液体系,该体系泥饼摩阻系数小于0.05,极压润滑系数小于0.1。该区块的9口井使用该润滑防卡钻井液体系钻Fahliyan地层后,均无卡钻事故发生,确保了现场施工的顺利进行,取得了良好的应用效果。      

克拉玛依油田八区调整井钻井液技术

通过对克拉玛依油田八区地质特点、注水开发地层压力变化情况与储层特点的全面分析，决定采用聚磺混油屏蔽暂堵钻井液和以桥塞堵漏为主的近平衡压力钻井技术。现场应用700余口井表明，聚磺混油屏蔽暂堵钻井液具有强的抑制性，解决了该区块上部长井段强水敏泥岩水化分散引起的缩径、剥落等井壁失稳现象；良好的造壁性及封堵能力有效地降低了钻井液滤液对地层的损害，形成的致密屏蔽带有利于提高地层的承压能力，降低，漏失；适宦的流燹性既提高了钻速，又清洁了井眼，防止过度冲刷井壁，避免大的压力激动，实现了95％的井不下技术套管芒斗．解决了该地区加密调整井喷、漏、塌、卡等钻井技术难题。对安全钻井密度窗口窄的钻井液技术进行了一些有益的探索，对开泵漏、停泵吐、起钻抽的特殊漏层提出了治理方法，取得了明显的效果。     

华北油田岔河集油区钻井液技术

华北油田岔河集油区施工井多为二开井。由于井身简化，裸眼井段长，斜井施工多、注水井和采油井相对密集，钻井施工井下风险增大，给钻井液施工带来了难度。针对岔河集油区施工井的特点，采用相应的钻井液工艺技术和配方，在上部井段采用低固相正电胶聚合物抑制型钻井液，控制上部地层造浆，以防止地层水化膨胀，避免起下钻阻卡发生；下部井段采用聚磺防塌型钻井液，控制高温高压滤失量，提高防塌润滑能力，保证长裸眼井下施工安全作业。应用结果表明，该套钻井液体系满足了岔河集油区技术套管层次少、长裸眼施工井的要求。并且钻井液配方简单，易于施工，对解决长裸眼施工防阻卡效果明显。     

准噶尔盆地超深井达探1井钻井液技术

目前达巴松区块共完成11口探井,二开、三开使用的是钾钙基聚磺钻井液体系,在钻探过程中频繁出现缩径、垮塌、井漏、溢流等复杂事故,同时存在起下钻阻卡严重、钻井液受污染后性能极不稳定等问题。通过优选包被剂和添加胺基抑制剂,整体提高了体系抑制分散能力,解决了达探1井白垩系和侏罗系膏质泥岩极易水化膨胀造成井眼缩径垮塌的问题;通过利用体系强抑制、完善配方的封堵防塌能力、使用合理钻井液密度,杜绝了侏罗系西山窑组和八道湾组地层由于煤层发育容易发生垮塌、井漏的问题;通过KCl与NaCl的复配,提高体系的抑制性能和抗污染能力,体系回收率从原来的91.6%提高到97.5%,抗NaHCO₃污染能力从5%提高至10%以上;优选复配合理的随钻堵漏剂和采用近平衡钻进,解决了可能发生的井漏问题。达探1井在井眼尺寸增大的情况下,钻井速度相比邻井大幅提升,平均机械钻速提高了35.48%;全井复杂事故率为零;各次完钻电测和下套管均一次成功;钻井月速为1105.86m/台月,较达1井提高51.23%,较达9井提高28.1%,较达10井提高48.12%。      

顺北油田破碎地层井壁稳定钻井液技术

针对顺北油田多口井钻遇破碎地层时发生坍塌掉块、阻卡频繁的技术难题,开展了地质研究、钻井液对策和室内优化研究及现场应用。研究发现,破碎地层岩性为非黏土矿物,钻井液或滤液侵蚀后使自发育孔缝网易增压连通,使层理界面黏合力降低,单元变得松散,进而诱发大规模剥落掉块和坍塌卡钻等。在岩性组成无黏土矿物但应力集中且地层破碎的基础上,实现亚微米-微米级（0.1～100 μm）全面有效封堵,遏制钻井液或滤液侵入井周地层孔缝,保证钻井液具有高效携岩性,是破碎地层钻井液稳定井壁的关键。以原四开抗高温聚磺钻井液为基础,进行室内配方优化,研发了适合破碎地层的井壁稳定钻井液。四开应用全程未出现掉块阻卡等钻井事故,安全顺利钻达设计井深8014 m,创该区块储层段钻时最短记录。顺北Y井现场应用表明,井壁稳定钻井液性能优异,可防止破碎地层坍塌失稳,推广意义重大。     

徐闻X3井抗高温钻井液体系室内研究

徐闻X3井是中国石化的一口重点探井,设计井深5 658 m,设计最大井斜角为34.67°,预计井下温度高达184℃。该地区涠洲组地层的泥岩井段易缩径和垮塌,流沙港组的硬脆性黑色泥岩易垮塌。针对井深、井下温度高、地层不稳定、大尺寸长裸眼井段井眼净化困难等多项钻井液技术难点开展了抗高温钻井液室内研究,利用正交试验方法和滚动老化试验对多种抗高温处理剂进行优选,对优选出的钻井液处理剂进行配伍试验,优化出了抗高温钻井液配方。在180℃温度下,对该抗高温钻井液的高温稳定性能及二开转三开的钻井液的配伍性能进行了评价,结果表明,该钻井液高温性能稳定,二开转三开钻井液性能稳定,且工艺简单,能够满足徐闻X3井钻井施工的要求。     

张店油田南79断块张42井钻井液技术

张42井是在南阳凹陷张店区块南79断块上部署的一口大斜度3靶心定向井,该油田地质情况复杂,钻井事故较多.通过分析该区块的地质特点及井下发生复杂情况的原因,针对大斜度定向井对钻井液的特殊要求,提出该井斜井段使用聚合物混油防塌钻井液体系,用3种高分子量聚合物复配有效地抑制了地层分散造浆和井壁坍塌,通过复配使用降滤失剂SHN-1和OSAM-K将滤失量降至3mL,ZRH-2和白油复配满足了大斜度井段井眼净化和润滑防卡等要求,保证了井下安全.实钻表明,该钻井液技术满足了大斜度多目标定向井的施工要求,解决了张店油田南79断块地层造浆严重、垮塌、起下钻阻卡频繁的问题.     

川东地区高陡构造VTK垂直钻井配套钻井液技术

针对川东地区高陡构造高地层倾角井井眼轨迹控制难度大,并且上部自流井群泥页岩极易发生垮塌等特点,提出应用VTK(VertiTrak)垂直钻井技术防斜打快,并配合使用活度平衡防塌钻井液,以确保井眼稳定和VTK设备安全.介绍了钻井液体系的选择思路和配方的优选.天东004-X3和板东006-H1两口试验井通过应用该技术,平均机械钻速比邻井相同层位提高了57.1％以上,钻井周期缩短了6.1 d,表明VTK垂直钻井技术在高陡构造高倾角井和易斜地层能有效控制井斜,实现直井段的防斜打快、提高机械钻速,配套的活度平衡防塌钻井液具有“强抑制、平衡滤液活度、超低渗透”特性,能有效解决易塌泥页岩地层的井眼稳定问题,并成功实现化学防塌,较大幅度地降低了钻井液密度.