涪陵页岩气水平段堵漏技术探索

涪陵页岩气钻探在水平段目的层使用油基钻井液。钻探过程中出现井漏,漏失大量油基泥浆,造成巨大经济损失、钻井周期增加,导致勘探成本增加。目的层井漏特点是漏点多,漏失量大;同时存在裂缝和溶洞,堵漏时间长。针对目的层井漏,该区块探索了随钻堵漏、静止堵漏、桥塞堵漏、水泥堵漏、管外封隔器+水泥机械式堵漏等多种堵漏方法,保证了钻探施工的顺利进行。     

油基钻井液技术在川西页岩气井的应用

四川盆地是中石化页岩气勘探开发的主战场之一。围绕川西地区页岩气藏多为高压气藏,且以硬脆性页岩为主,同时微裂缝发育,易渗漏。分别介绍了进口油基钻井液和国产化油基钻井液的研究情况,分析了其优势与缺点,并在川西地区成功完成了5口井的油基钻井液施工情况。现场应用表明,进口油基钻井液和国产化油基钻井液的各项性能都能满足川西地区高密度的页岩气水平井的施工要求,其中国产化油基钻井液,其乳化稳定性和流变性接近进口油基钻井液性能,其成本低于国外同类油基钻井液。     

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。     

柴油基钻井液在涪陵礁石坝区块页岩气储层的应用

涪陵礁石坝页岩气储层以泥页岩为主,粘土含量高,层理和微裂缝发育,极易发生井壁不稳定,储层段钻进时采用柴油基钻井液,在焦页6-3HF井进行了现场应用,应用中未出现因钻井液导致的井下故障,起下钻通畅,无掉块,电测井段井径扩大率均小于2%。现场应用表明,柴油基钻井液具有性能稳定、抑制性强、井壁稳定性好、润滑性强等特点,适用于页岩气水平井钻井施工。     

雷家地区全油基钻井液技术

在裂缝性页岩钻井过程中,如果出现井壁失稳现象,单纯提高钻井液密度重新使井眼达到稳定状态,会造成如压差卡钻、降低钻进速度等一系列工程问题,更严重的是如已揭开油气层,会对油气层造成严重的伤害。针对辽河油田雷家地区井壁失稳现象突出的问题,利用自主研发的处理剂形成了一套全油基钻井液体系,通过页岩膨胀率、滚动回收率、砂床实验以及三轴压缩实验等方法对全油基钻井液的抑制性、封堵性及保持页岩强度能力进行了评价。结果表明:自主研发的全油基钻井液体系能够有效抑制页岩水化膨胀,封堵地层微裂缝,对页岩强度有很好的保持能力。在高28井施工过程中,全油基钻井液性能稳定,井壁稳定,符合现场施工要求。     

钾基聚合物防塌钻井液在页岩气勘探中的应用

国21井是中联-国昊黄埔页岩气勘探区块施工的第一口探井,地层复杂,含大段泥页岩地层,钻进过程中易水化膨胀,常发生井壁缩径、垮塌等井壁失稳现象,严重威胁井下安全。经过理论分析,提出了页岩气勘探钻井液技术难点,并结合国21井地层岩性,进一步提出了具体的钻井液技术措施,研制了钾基聚合物防塌钻井液体系。实际应用表明:该钻井液体系有效抑制了泥页岩地层水化膨胀,增强了井壁稳定性,实现了高效快速钻进,为该区块后续勘探开发钻井钻井液技术提供了有益参考。     

强抑制环保钻井液体系及合成基钻井液体系的现场应用

为解决钻井过程中的环境保护和油气层保护问题,在坨826-平32井的施工中,采用了氯化钙强抑制环保钻井液体系和封堵型合成基钻井液体系。应用结果表明:氯化钙强抑制环保钻井液体系抑制性能优良,解决了上部地层造浆问题,降低了钻屑的产生量;合成基钻井液体系具有良好的封堵防塌性能和油气层保护性能,解决了该区块强水敏性地层和稠油层井壁坍塌问题。采油效果表明:合成基钻井液有利于保护油气层,该井稳产8 t/d,为第一口在此目的层形成产量的井位。     

涪陵深层页岩气水平井高效油基钻井液体系研究

针对涪陵深层页岩气水平井开发过程中存在井壁失稳、摩阻较大以及起下钻困难等问题,在分析研究钻井液技术难点的基础上,结合该区块具体地质特征,提出了相应的钻井液技术对策,决定采用油基钻井液钻进。为此,室内在前期涪陵页岩气区块使用的油基钻井液基础之上,通过降滤失剂以及润湿剂的优选,研制了一套适合涪陵深层页岩气水平井的高效油基钻井液体系,具体配方为:柴油:氯化钙水溶液(32%)=90:10～70:30+4%主乳化剂HZRJ-1+4%辅乳化剂HFRJ-3+5%降失水剂JSY-1+3%有机土+1润湿剂HRSJ-10+5%氧化钙+重晶石加重至密度为1.80～2.20 g/cm3。室内对该高效油基钻井液体系的综合性能进行了评价,结果表明,高效油基钻井液体系在不同密度范围和不同油水条件下均具有良好的流变性能,并且具有良好的沉降稳定性能、抑制性能以及抗污染性能,能够满足涪陵深层页岩气钻井施工的需求。为目标区块深层页岩气的高效稳定开发提供技术支持和保障。     

油基钻井液在焦页197-4HF井的应用

焦页197-4HF是涪陵页岩气田平桥南区197平台的一口三开制大位移开发井,三开2614~4941m,水平段长2327m,三开龙马溪组地层以黑色页岩为主,对钻井液页岩地层井壁稳定及润滑性要求较高。三开段使用油基钻井液,现场使用表明,油基钻井液的携岩性、井眼净化效果良好;其高温高压滤失量均控制在3m L以内,且滤液全为油相,减少了对储层液损坏,避免了水敏等伤害;该油基钻井液具有良好的流变性、电稳定性和润滑性,井壁稳定和储层保护效果明显,且现场对钻井液的维护措施完善,使其在焦页197-4HF井的应用取得了良好效果。     

胜利油田河148—斜78井钻井液技术

河148-斜78井是河148区块的一口重点生产井,该区块地质情况复杂,中间地层为大段的高渗透低压砂层,易发生漏失、缩径和粘卡。沙河街组泥页岩水敏性强,易发生泥岩剥落掉块,井壁坍塌严重,造成井下复杂和电测遇阻遇卡。下部地层异常高压,钻井液密度高,同时存在含有盐水的高压油气层,污染钻井液。通过技术研究,应用抑制性聚合物钻井液体系和聚磺防塌润滑钻井液体系,特别是应用了屏蔽暂堵承压等钻井技术,取得了较好的应用效果,满足了钻井施工需要。     

威远页岩气水平井高密度柴油基钻井液应用

用高密度柴油基钻井液技术,解决西南地区威远区块龙马溪组地层压力高,页岩层长水平段钻进时井壁易失稳,钻井液密度达2.21g/cm3、黏切高、流变性差、摩阻大等难题,实现22口页岩气水平井钻井的井下安全.     

油基钻井液固井冲洗液技术

近年来中石化、中石油加大了对页岩气、页岩油等非常规井的勘探开发力度,该类井地层具有易破碎、液相侵入易造成力学失稳和水平井段失去垂直力学支撑,易垮塌等特点,为提高钻井安全性,大部分井使用油基钻井液钻井,固井时油基钻井液在井壁套、管壁形成的虚泥饼和油膜导致去除困难,通过应用复合表面活性剂、润湿反转剂和渗透剂合成清油型冲洗剂QYJ-1,并采用砂纸侵泡油基钻井液,在六速粘度计冲洗评价方法快捷、准确评价油基冲洗液的冲洗效率,现场应用效果良好,较好的保证该类井固井质量,为同类井固井提供一定的借鉴作用。     

元坝地区陆相地层固井技术

元坝地区近几年加强了对中浅陆相地层的勘探并取得突破。陆相地层固井面临很多复杂的问题。裂缝性气层分布段长,气层活跃且压力系数高,普遍在2.0～2.42之间;地层易漏,涌漏矛盾突出;钻进周期长,钻井液密度及固含高,泥饼厚,界面冲洗困难;水泥浆与钻井液密度差小,驱替效率低。通过研究地层压稳防漏技术、优选高密度防窜胶乳水泥浆体系及前置液体系,应用泥饼固化等固井工艺,成功的解决了该区块面临的固井难题,现场使用效果显著,固井质量合格率达到了100%,固井质量优良率达到了82.9%。     

页岩气水基钻井液技术分析

页岩地层易水化膨胀,加之我国页岩气储层地廣结构复杂,井下事故频发,目前我国页岩气钻井多采用抑制性好、润滑性强的油基钻井液。但是由于油基钻井液成本高,污染大,而且油基钻井液条件下浅层气井固井难度大,使用油基钻井液钻井,二个界面存在油泥,水泥胶结质量难保证;加之与油基钻井液配套设施不成熟,因此迫切需要研发一种适用于页岩气水平井作业的强抑制高性能低污染的水基钻井液。     

伊拉克库尔德地区钻井液体系研究

伊拉克库尔德地区区块的差异性较大,地质复杂,极易出现井塌、卡钻、断钻具、井涌、井漏等复杂事故。针对以上问题,开展了抗高温、抗盐、强抑制、高密度钻井液体系研究以及防漏堵漏技术研究。通过调整pH值使羧基和酚羟基等抗高温基团发生弱交联,提高欠饱和盐水钻井液的悬浮能力;对加重材料进行表面改性,实现其悬浮稳定性;通过物理封堵和化学抑制等协调增效,解决塌漏同层、安全密度窗口窄等井壁稳定问题。研发的钻井液体系抗温达160℃,密度高达2.35g·cm-3,具有较强的抗污染能力。在库尔德地区BN-2井和MASS-1井的现场应用表明,该钻井液体系有效地解决了盐膏层安全钻进、硬脆性泥页岩井壁稳定、高压水气层、井漏等一系列施工难题,为钻井施工和井下安全提供了技术保障。     

延长区块炭质泥岩高性能水基钻井液研究

延长地区陆相页岩气岩性多为沥青质或富含有机质的暗色的高炭泥页岩,且其成藏具有隐蔽性特点,而页岩气开发又以浅层大位移井、丛式水平井为主,给现场钻井施工带来了挑战。由于页岩地层裂缝发育、水敏性强,在长水平段钻井中容易发生井漏、垮塌、携岩困难等问题,增大了井下产生复杂情况可能性。高性能水基钻井液PYW-2是在原体系PYW-1基础上提出的改进型,对抑制剂和封堵剂进行了优化,经现场应用证明,改进型高性能水基钻井液PYW-2能够有效稳定长炭质泥岩、煤岩井段,且具有携砂能力强、润滑性好、强封堵和强抑制、低成本等特性。     

高密度油基钻井液在威204H37-5井的应用

威204H37-5井是四川威远地区的一口页岩气水平井,三开油基钻井液使用密度大于2.15g/cm~3。通过正交实验优选了该井油基钻井液体系配方,并分析了各处理剂对钻井液性能的影响。研究了温度、油水比和CaCl_2浓度对不同密度油基钻井液性能的影响。研究发现,高密度油基钻井液受温度、油水比和CaCl_2浓度的影响程度比低密度大。数据表明,威204H37-5井高密度油基钻井液黏度和破乳电压控制得当,抑制性和封堵性较好,具有良好的性能。     

涪陵页岩气井水平段固井前置液实验研究及应用

涪陵页岩气田水平段采用油基钻井液钻进,由于地层和套管壁皆呈现亲油性,固井时难以驱替和清洗干净,影响水泥浆顶替效率和胶结质量。通过分析涪陵工区油基钻井液成分组成,经过室内大量模拟实验,优选清油前置液体系,科学的设计前置液清洗浆柱结构,固井质量得到明显提高。     

东平1井钻井技术浅析

东平1井是中石化华北局重点井,是一口非常规大井眼水平井,完钻井深3427米,主要目的层为长7组泥页岩,是国内第一口使用水基钻井液体系钻遇泥页岩的水平井。该井存在大井眼斜井段造斜率高、定向困难、岩屑不易上返、起下钻摩阻大、泥页岩浸泡易坍塌以及井身轨迹难控制等一些难题,本文详细论述了该井的施工工艺和钻井液技术,在实际施工中具有重要的指导意义。     

威204H34-1井油基钻井液技术

威204H34-1是川庆页岩气勘探开发项目经理部威204H34平台的一口三开制大位移开发水平井。该地区地质条件复杂,钻井施工中面临着极大挑战,主要表现在以下3方面:①近地表地质条件复杂,暗河、溶洞和裂缝多,浅层出气、出水,易发生井漏、井涌、井喷、垮塌,钻井风险大;②水平段长(一般为1 500m),易形成岩屑床,摩阻扭矩大;③页岩地层裂缝发育,钻井中易出现垮塌、井漏等问题,造成钻井液漏失及卡钻、埋钻具等井下故障。为了规避和减少井下故障发生,该井三开使用柴油基钻井液技术,前期通过室内对比实验,优选油基钻井液配方;现场使用情况表明,油基钻井液的使用避免了页岩井壁垮塌及长水平段摩阻大等问题;安全顺利地完成了三开长水平段作业。