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。     

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.     

抗高温聚束钻井液在南堡3-15 井的应用

南堡油田3 号构造中深层东营组和沙河街组地层垂深在4 000 m 以上,地温梯度为（3.66～4.05 ℃）/100 m,极易发生井壁失稳、井漏、CO2 污染,同时储层水锁严重,地质要求对荧光进行严格控制。针对以上钻井液系列难题,室内研究了一种抗高温聚束钻井液体系,该体系是在以往低自由水钻井液体系的基础上,增强了钻井液高温条件下稳定性及微纳米级泥岩孔缝封堵能力等特性。通过在南堡3-15 井的应用表明,该体系具有良好的流变性、润滑性、抑制性和低滤失性,解决了中深部地层井壁稳定和井漏问题,高温稳定,抗污染能力强,实现了长位移井段低荧光钻进,且能提高机械钻速、缩短钻井周期。      

柯深101井钻井液技术

柯深101井是集团公司的一口重点高难度井,设计井深为6850 m,采用3种体系、4项工艺的钻井液技术措施.在井深5000 m以上井段,使用不分散聚合物体系,钻井液技术主要以提高钻速为主,钻遇高压盐水层时,用BaSO4和BGH以73的比例加重,这有利于低压地层的防压差卡钻;进入低压带后加入2%SLD-1随钻堵漏剂,防止渗漏,加入2%的XC-1和XC-2、3%的YL-180封堵地层孔隙,并加入3%MHR-86润滑剂;在井深4100m以下为稳定井壁加入3%多元醇PE-l,顺利钻穿易粘附卡钻地层.在深部、易塌井段使用KCl聚磺体系,在4814.9～5200 m井段,钻井液中未加入KCl,维护以磺化处理剂胶液为主;在5200～5600 m井段,加入5%KCl,并保持多元醇PE-1和KCl的含量;在井深5600 m以下井段,钻井液维护以磺化处理剂为主,防塌剂以阳离子乳化沥青为主.小井眼段(ψ149.2 mm×6850 m)使用钙处理欠饱和盐水体系,该钻井液性能稳定,粘度和切力小,使钻进正常,起下钻畅通无阻,开泵顺利.     

芳深9-2井钻井液技术

芳深9—2井位于松辽盆地北部徐家围子断陷上升盘形成的鼻状构造带上，是大庆油田的一口重点采CO2气井，完钻井深为3759m。介绍了该井的钻井液技术难题和采用的钻井液工艺技术措施。该井二开裸眼段长达2246m，重点是抑制地层造浆、保持井壁稳定、防止井塌和缩径，选用了两性离子聚合物低固相不分散钻井液，满足了上部井段施工需要。三开裸眼段长达1342m，根据地层特点采用了硅氟抗温防塌钻井液，安全顺利地钻过了以火山岩、凝灰岩为主的地层。应用结果表明，该套钻井液技术对钻这一类井有普遍的指导意义。     

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。     

克拉201井盐膏层钻井液技术

克拉201井是塔里木盆地库车凹陷克拉苏构造克依构造中西段上的一口重点评价井,完钻井深4060 m。钻探目的是探明克拉2构造的油气分布和储量。该地区下第三系盐膏层厚度大,压力高,钻井过程中极易造成井塌、井漏、卡钻、划眼等井下复杂事故。克拉201井在盐膏地层采用高密度钻井液,该钻井液是在聚磺钻井液中加入护胶剂SPNH、SMP-Ⅱ和防塌剂FT-1。在钻井过程中使用Na_2CO_3和适量硅酸钾除钙,控制适当的pH值,膨润土含量保持在16—22 g/L,解决了高密度钻井液的流变性、润滑、防塌、抗温及抗盐膏污染能力难题,满足了施工要求。     

赤水地区官渡构造钻井液技术实践

赤水地区钻遇地层复杂，岩性变化大，岩石可钻性差，钻井速度慢，作业时间长，造成钻井液成本高。上部地层胶结性差、有裂缝，易发生井漏、垮塌掉块，造成埋钻具、卡钻事故。赤水地区地下富含天然气、CO2及H2S气体，对钻井液造成污染，危及设备及人身安全，通过官8井的施工，对该区钻井作业特点有了一些初步的认识，对指导今后钻井液技术在该地区的钻井生产会有一定的积极作用。     

气体钻井井斜机理研究

气体钻井存在井斜不易控制的难题,其机理尚不明确。应用纵横弯曲BHA(底部钻具组合)分析方法和钻头与地层相互作用模型,根据实钻资料对比分析了气体钻井和钻井液钻井的地层造斜特性,进而探讨了气体钻井的井斜机理。结果表明,与钻井液钻井相比,气体钻井条件下地层造斜力和钻具降斜力都有增加,但地层造斜力增加的幅度更大,这正是气体钻井更容易发生井斜的原因。因此,建议在用气体钻井技术打直井段时,通过调整钻具组合和钻进参数适当增加钻具的降斜力,以提高井身质量。     

用有机胺处理剂解决高温钻井液流变性调整困难问题

在胜利油田深部泥岩地层钻进时,由于井内温度高、高密度钻井液固相含量高,特别是低密度固相含量高,同时因地层等原因产生的以CO32、HCO3-为主的无机离子的影响,导致钻井液流变性能难以控制.有机胺处理剂由于具有极强的抑制黏土水化分散的能力,对黏土等低密度固相起到了"钝化"作用,能够明显改善钻井液的流变性,提高钻井液的稳定性.通过在利深102和桩古18-3井的应用,表明有机胺处理剂是解决胜利油田深部泥岩地层施工中钻井液流变性能控制的有效办法.     

海水配浆性能研究

膨润土在海水中不易造浆,给海洋钻井带来极大的困难。研究了纯碱(Na_2CO_3)、烧碱(NaOH)、高粘羧甲基纤维素钠盐(HV-CMC)、聚阴离子纤维素(PAC)、生物聚合物(XC)等处理剂对海水配浆性能的影响,发现海水配浆的关键不在于对海水的预处理,而在于高分子聚合物增粘剂的加入。为此,研制了一种HS-海水造浆粉,该造浆粉在渤海湾海域225口井进行现场应用,结果表明,使用HS-海水造浆粉配制的海水钻井液粘度、切力和滤失量均可满足钻井施工的需要,具有一定的经济效益。     

高新7-3井高密度钻井液技术

高新7-3井是高10-3井的更新井。该井地质情况复杂,地层造浆严重,压力系数异常,钻井过程中极易造成上喷下漏及其它复杂情况,因此二开时采用钾铵基聚合物钻井液,三开时采用钾铵基聚合物树脂钻井液。高新7-3井钻井液润滑性能好,抑制和悬浮携砂能力强,克服了压力异常可能出现的各种复杂情况,而且维护简单,钻井液成本低。     

饱和碱水钻井液技术

安棚碱矿位于南襄盆地泌阳凹陷东南部深凹构造区，天然碱矿叠合面积为10.74km^2，工业会计师约为4985万吨，化学成分主要为Na2CO3和NaHCO3，其中NaHCO3的含量平均为77.06%，Na2Co3的含量平均为16.33%,天然碱矿石主要集中在下第三系核二段和核三段，埋藏深度一般为1500-2500m，围岩以白云岩类，油页岩，泥页岩及细粉砂岩为主，针对安棚碱井使用饱和Na2CO3型碱水钻井液体系存在的碱加量大，钻井液密度高，钻速度低，钻井液成本高等问题，室内优选出了饱和NaHCo3碱水钻井液体系，即（11.0%-13.0%)膨润土 （0.1%-0.3%)FA-367或PAC-141 （1.5%-2.0%)MG-1 (0.5%-1.5%)CMS 13%NaH-CO3 (1.5%-2.0%)SPNH。经现场应用表明，该钻井液体系抑制性强，性能稳定，碱加量少，取出的碱心直径都大于80mm，机械钻速提高了30%，节约了钻井液成本，取全取准了各项资料，满足了碱层钻井施工的要求。     

超高密度（ρ≥3.00g／cm^3）钻井液的研究与应用

官3井二叠系阳新统存在压力系数为2．85的超高压地层,需用密度为2．92－3.00g/cm^3的钻井液钻井,通过研究重晶石的表面性质及其他技术指标,在优选出高效稀释剂和润滑剂的基础上,胡定了可配制密度为3．02g/cm^3钻井液的重晶石技术指标,并确定了钻井液中膨润土的最佳加量为10.4-12.5g/L.稀释液为DQG－1碱液,润滑剂为1％－3％的FRH,护胶剂为PSC,经室内试验和在井深400m实钻应用证明,超高密度钻井液流变性,沉降稳定性及其他性能良好,配制及维护处理简易。     

胡109井保护油气层钻井液技术

胡109井是一口岩性油气藏重点评价井,油气是中普遍存在着粘土矿物,尤其存在着水敏性粘土矿物,可运移的微料琢酸敏性矿物,物性差,易与不配伍的外来流来流体发生化学反应,导致储层损害,胡109井实施的保护油气层钻井液技术包括：优选与储矿物及地层水配伍性好的处理剂配制钻井液,并在钻井液中加入与岩石孔配伍的固相颗粒,包括架桥粒子,填充粒子和可变形粒子,上部井段（1500－300m)使用聚合物正电胶钻井液,下部井段（3000－4500m)使用聚横饱和盐水钻井液,在钻井液在近井壁范围（2－3cm)内迅速形成致密的内,外泥饼,在工程上操作平衡,以免破坏滤饼和冲击压差增大使滤失量增加,试油结果表明,初期原油日产量为33.58m^3,天然气日产量为12457m^3,是近年来东濮凹陷产量最高的一口探井。     

欠平衡水平井王平1井饱和盐水水包油钻井液技术

王平1井是江汉油田的第一口中曲率水平井，储层岩性为盐间非砂岩层，水平井段采用欠平衡钻井技术。该井钻井液技术难点为：抑制岩盐析出，防止井径扩大；井身设计为“马鞍”型，且靶区共有5个靶点，使得钻柱与井壁的接触更加紧密，摩阻与粘附力增大；大斜度井段和水平段的携岩问题和井眼的清洁问题较为突出；如何降低饱和盐水钻井液的密度，满足欠平衡钻井施工的要求，保护好油气层，是该井能否钻探成功的关键。应用结果表明，饱和盐水水包油钻井液有效地抑制了盐岩层的溶解和坍塌，保证了井眼轨迹的平滑，而且钻井液润滑性能好，起下钻、电测和下套管作业均畅通无阻；由于应用了新型处理剂PMPH，保证了钻井液具有较高的切力，增强了悬浮和携带岩屑的能力，避免了岩屑床的形成；钻井液密度始终在1．35－1．51g/cm^3范围内，满足了欠平衡钻井对密度的要求。王平1井投产后初产量为65t/d，稳产量为12．2t/d。     

歧口17-9区块油层钻井液应用及分析

根据歧口17-9-2井油层钻进中对新型钻井液的实际应用情况,具体分析了白劳德公司的PLOYNOX/KCL钻井液体系的原理及其配方,介绍了该体系在实际应用中的配制和维护,并对该体系在油层保护方面取得的成功经验做了总结。     

抗高温清洁CO2 泡沫压裂液在页岩气储层的应用

为了实现裂缝型、低压、低渗、强水敏、易水锁等特殊油气藏的高效开发,采用研发的多元共聚物、黏度增效剂、调节剂等和CO2 混配,得到一种抗高温清洁CO2 泡沫压裂液（BCF 压裂液）。对压裂液体系进行了综合性能测试,结果表明:BCF 泡沫压裂液抗温能力可达140 ℃,在90 ℃下泡沫液具有优良的携砂性能,其半衰期超过5 h,泡沫液滤失系数与胍胶冻胶相当, 并且压裂液破胶彻底,破胶液残渣含量低至1 mg/L、表面张力在24 mN/m 以下。BCF 压裂液体系在延长油田YY2 页岩气井得到了成功应用,加砂成功率100 %,求产后单井无阻气量达到1.0×105 m3/d,是邻井产量的3 倍。试验表明,该压裂液具有常规CO2 泡沫压裂液不可比拟的优点,对此类特殊油气藏的高效开发和储层保护具有重大意义。