国内外油基钻井液研究与应用进展

在分析油基钻井液优、缺点及技术难点的基础上,对国内外油基钻井液处理剂及钻井液体系研究与应用情况进行了介绍,提出了油基钻井液发展方向.油墓钻井液具有抗高温、抗盐、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度小等优点,在国外已广泛作为钻深井、超深井、大斜度定向井、水平井和水敏性复杂地层的重要手段,并取得了明显的效果.国外油基...     

环保型白油基钻井液研究和应用进展

白油为基液的环保型油基钻井液有助于解决井壁坍塌问题。本文介绍了环保型白油基钻井液在水平井、高温深井、大位移定向井、深水井及复杂地层钻探中应用现状,并提出了环保型白油基钻井液面临的问题及今后的研究方向,以期为国内钻井液技术的发展提供参考。     

提高油基钻井液在页岩气地层抑制防塌性能的措施

针对四川页岩气水平井钻井作业中使用油基钻井液不断出现的井下复杂情况,在分析四川威远龙马溪页岩地层特点的基础上,从钻井过程因素、地质因素以及钻井液因素,重点从油基钻井液技术的角度,对如何提高四川页岩气地层油基钻井液抑制防塌能力进行探讨。①研究具有乳化与降滤失作用、提黏度和切力同时具有乳化作用、封堵同时具有降滤失的多功能处理剂,调整好钻井液性能,尽可能降低高温高压滤失量。②采用油水比为85∶15～95∶5的油基钻井液。③使用封堵技术,注意流变性能的变化,主要是黏度、切力和塑性黏度的增加。④油基钻井液内相中的盐使用甲酸钾,或者进一步增加CaCl₂溶液浓度,降低内相溶液的水活度。⑤在甲酸钾或者CaCl₂溶液中加入插层抑制剂,如胺基抑制剂等,提高油基钻井液滤液的抑制能力。      

贝克休斯LATIDRILLTM高性能页岩气用水基钻井液

贝克休斯公司研发的LATIDRILLTM水基钻井液体系,是一种专为非常规页岩气大位移水平井钻井设计的钻井液,可以提高井眼质量,提高钻井效率,其稳定性、钻进速度及性能可与油基钻井液体系媲美。经实验室试验和现场应用证实,LATID-RILLTM水基钻井液成本效益与油基钻井液相当,有时甚至高于油基钻井液。适用范围:非常规页岩油气井;水平井、斜井、大位移井。     

气制油的性质与气制油钻井液

石油勘探开发过程中,由于大斜度井、水平井以及页岩气井等复杂井的日趋增多,环保法规日益严格,对钻井液的性能提出了更高要求.由于天然气制备的气制油,具有黏度低、无多环芳烃,生物降解能力强、热稳定性好等特点,因而与常规油基钻井液相比,采用气制油为基础油配制的钻井液具有如下优点:黏度低,有利于提高钻井速度;当量循环密度低,有利于防止井漏、井喷、井塌等井下复杂情况的发生;与各种处理剂配伍性好,性能容易调控;毒性低,可直接排放,环境保护性能好,该钻井液具有广阔的发展前景.对气制油的性质,气制油钻井液的性能及现场应用情况进行了综述.     

油基钻井液对注水井吸水能力影响的室内评价

针对现场油基钻井液所钻井出油少，注水困难等问题，评价了油基钻井液滤液，完井液、水泥浆，注入水、地层水间的配伍性，以及油基钻井液滤液，原油对岩心动静污染后吸水能力的影响，实验结果表明：油基钻井液滤液与水泥浆、完井液、注入水，地层水存在一定的乳化作用；水泥浆与完井液、注入水、地层水不配伍，有沉淀生成；油基钻井液、原油动静污染后岩心注水能力下降，性注水水能有效提高油基钻井液静污染后岩心吸水能力。     

朝平2井钻井液技术

介绍了朝平2井地层特点及其井身结构。在上部地层直井段和大斜度井段优选小阳离子聚合物钻井液、在下部地层水平井段优选油包水钻井液。现场应用结果表明,小阳离子聚合物钻井液抑制能力、防塌能力、携砂能力强、润滑性好、性能易于维护;油包水钻井液性能稳定、携砂和润滑效果好。两种钻井液均能满足相应井托的钻井施工需要,避免了井下复杂情况的发生。     

高平3井强抑制润滑钻井液体系研究与应用

高平3井是胜利油田一口大位移、浅层水平井探井,其钻井液中不能加入含荧光的处理剂,在体系的选择上不能使用油基或混油钻井液。为提高钻井液的润滑性和抑制性,形成强抑制润滑钻井液体系,在聚合物防塌钻井液的基础上,优选引入聚醚多元醇润滑剂SYP-2和氨基聚醇页岩抑制剂AP-1,通过现场应用,解决了高平3井钻遇的强水敏、强分散浅层软泥岩的水化造浆问题,满足了大位移、高位垂比水平井的携岩洗井以及润滑的需要。     

页岩水平井用高性能油基钻井液研究与应用

国内页岩油气水平井用油基钻井液(OBM)存在切力低、流变性能差等问题,难以完全满足页岩油气长水平井钻井施工井壁稳定与井眼清洁的技术要求。针对上述问题,在借鉴国外先进技术的基础上,开展了页岩油气水平井用OBM体系构建,在研发核心处理剂的基础上,形成了一套高性能油基钻井液体系,对其综合性能进行了系统研究,该钻井液体系整体性能指标达到国外同类钻井液体系水平。该油基钻井液在彭页2HF井水平段钻进中进行了成功应用,并创造了国内陆上页岩气水平井水平段和水平位移最长的新纪录。高性能油基钻井液技术的成功研究与应用,提高了我国高性能油基钻井液技术的自主化水平。      

泡沫钻井液研究及其应用

通过对泡沫钻井液的保护油层机理和其性能与温度、压力、时间及各种试剂的关系分析得知，泡沫钻井液对渗漏地层有良好的防漏、堵漏效果，具有较强的净化能力，尤其在大斜度井段和水平井段的钻井过程中，解决了沉积井眼下侧的岩屑床等问题。现场应用表明，泡沫钻井液适用于地层裂缝发育、漏失严重、低压以及超低压地层钻井，能满足地质录井要求，利于及时发现、保护油气层。泡沫钻井液性能稳定，具有静液柱压力低、润滑性和携岩性能好、滤失量小、摩阻小、抗污染和助排能力强以及对油层伤害小等优点，适用于压力系数较低地层的钻井。该体系能有效地降低事故的发生率，防止了井壁坍塌；满足了低压、低渗地层以及大斜度井段和水平井段的钻井要求。     

页岩气油基钻井液堵漏技术及其在长宁区块应用

页岩气水平井油基钻井液井漏治理困难,增加了页岩气勘探开发的成本。针对现有油基专用堵漏材料缺乏且部分油基堵漏材料存在抗压强度低、封堵性差、抗温稳定性不良、与油基泥浆配伍性等问题以及油基堵漏施工工艺技术存在的问题,优选出油基钻井液专用分散性好、抗压强度高、热稳定性好、配伍性好的油基堵漏材料,形成防漏堵漏配方及配套的堵漏施工工艺技术,解决页岩气水平段裂缝、微裂缝漏失治理难题,减少油基泥浆漏失,降低单井投资。     

南海莺歌海盆地中深层高温高压水平井钻井关键技术

针对南海莺歌海盆地中深层高温高压气藏水平井钻井中高密度钻井液流变性难以调控、大斜度井段套管磨损严重、摩阻扭矩大、钻具负荷大及大斜度井固井质量难以保证等问题,从保障钻井安全和提高钻井时效出发,进行了井身结构设计和抗高温高密度油基钻井液技术、钻井液微米级重晶石加重技术、高密度油基钻井液滤饼冲洗技术、高温高压含CO₂气井套管材质优选、高温高压水平井段安全钻进等方面的技术研究,形成了南海莺歌海盆地中深层高温高压水平井钻井关键技术。现场应用表明,该技术可以有效保障安全高效钻井和提高固井质量,应用井投产后清喷产能比预期高30%。水平井钻井关键技术为南海莺歌海盆地中深层高温高压水平井钻井提供了技术保障,也可在同类条件同类型井钻井中推广应用。      

正电结构剂在冀中地区定向井钻井液中的应用

为提高大斜度定向井、水平井钻井液的悬屑能力,减缓岩屑床的形成,在钻井液中引入了正电结构剂.正电结构剂为一种含季铵盐和二甲基氯化铵的有机阳离子化合物,它的正电荷作用比正电胶和常见的阳离子聚合物持续时间长,又不会象高分子量聚合物一样因分子链而形成结构性较强的网状结构,其可以实现在钻井液黏度、切力不明显上升的情况下,提高钻井液的悬浮携带能力.经过7口井的现场应用,研究出一套现场施工工艺技术,较好地解决了水平井、大斜度定向井的井眼清洁问题.     

复杂地层仿油基钻井液研究

针对江苏油田深部泥页岩不稳定地层导致的复杂及含泥页岩长水平段水平井、大位移井的井壁稳定、润滑、携岩及托压等问题,结合江苏油田特点及环保要求,开展了仿油基钻井液探索性研究,优选出聚醚多元醇JMC-60、高效页岩抑制剂DYZ-1、惰性纳米材料DS-RH325等处理剂,形成了初步的仿油基钻井液体系配方,其页岩抑制性、高温高压滤失性能及润滑性基本达到油基钻井液水平,为江苏油田复杂区块井及含泥页岩水平井钻井提供了新的技术思路和研究方向。     

GW-1油基钻井液增黏剂的合成和性能

随着页岩气的快速发展,各种页岩层地质复杂情况带来的问题相继暴露出来,油基钻井液逐步成为页岩气地层水平井的首选。但是在一定条件下,油基钻井液也面临流变性不好、黏度低、携带岩屑能力差等问题。针对上述问题,通过缩聚法研制了一种GW-1油基钻井液增黏剂。分别采用红外光谱仪、热重分析仪对GW-1的结构及其热稳定性能进行了分析,同时评价了GW-1在油基钻井液体系中的性能。实验结果显示:GW-1增黏剂热稳定性良好,抗高温;GW-1加入到油基钻井液体系后,增黏效果显著,同时还能提升钻井液的电稳定性,大大降低了油基钻井液的滤失量,是一种很好的油基钻井液增黏剂。     

宝浪油田宝北区块水平井钻井液技术

针对宝浪油田宝北区块的地层、岩性特征及水平井对钻井液的特殊要求,结合国内外钻水平井使用的泥浆体系和宝北区块已钻直井、斜井的经验,设计了用聚磺正电胶混油泥浆作为水平井的钻井液。经现场施工实践证明,该泥浆体系能有效抑制地层膨胀缩径和钻屑分散造浆,防塌效果好,悬浮携带能力强,润滑防卡性能好,配合屏蔽暂堵技术可有效保护油层。     

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在大位移井、大斜度井、水平井和深井钻井中，或者在狗腿严重度较大的井段以及在技术套管下入后的长裸眼钻井过程中，常常出现套管磨损问题。由此而诱发的套管抗挤强度和抗内压强度降低问题影响了油气井的后续完井测试作业、降低了油气井寿命，严重时还会导致某段油气井报废或整口油气井报废。为此，文章提出分别以水基泥浆、油基泥浆、清水作为润滑介质，用实验手段分别研究了法向载荷、温度、转盘转速、摩擦副材料特性对套管磨损的影响。同时，在对国内外防磨措施进行研究后，指出敷焊耐磨带是一种经济可行的防磨措施，在深井钻井、大位移井钻井和大斜度钻井中应重点推广。     

小型油基钻井液微成像仪

正威德福国际有限公司研发出了一种小型油基钻井液微成像仪。该成像仪的直径为104.1mm,适用于小眼井、水平井和大位移井,能够在使用油基钻井液、水基钻井液钻进的井眼中传递全通径高清图片。小型油基钻井液微成像仪可以与威德福公司的地层评价测量仪器连接,两者连接后具有8个衬垫,72个测量电极,可以提供最优的覆盖整个井眼的图像。图像可以通过威德福Reveal 360图像处理系统进行处     

低黏高切油基钻井液在东海大位移井的应用

为了解决东海大位移井钻井过程中井眼清洁困难,易导致起下钻困难乃至卡钻、下套管遇阻无法到位;设备负荷大;施工周期长,易发生井壁失稳,引发井下复杂情况或事故等问题,在分析了传统的油基钻井液体系利弊的基础上,采用一种适合于大位移井的低黏度高切油基钻井液体系。本文主要介绍分析了东海G-1大位移井的特点,并对低黏高切油基钻井液在其中的应用情况进行分析和评价。结果表明,低黏高切油基钻井液很好的解决了大位移井的诸多问题,达到了非常好的井眼净化效果,在东海大位移井应用取得了成功。     

长宁区块页岩气水平井无土相油基钻井液技术

针对四川长宁区块页岩气水平井应用的有土相油基钻井液存在的流变性差、易诱发井漏等技术难题,开展了无土相油基钻井液技术研究。为提高油基钻井液的电稳定性和悬浮性,研制了复合型乳化剂G326和油溶性聚合物增黏剂G336,并确定了无土相油基钻井液配方。室内试验结果表明,与有土相油基钻井液相比,无土相油基钻井液具有更强的电稳定性和更低的终切力,有利于预防高密度条件下油基钻井液的稠化和复杂地层漏失问题。无土相油基钻井液在长宁区块某平台4口页岩气水平井进行了现场应用,这4口井井壁稳定,无缩径无掉块,起下钻畅通,井眼始终处于良好净化状态,平均机械钻速提高37.8%。研究结果表明,无土相油基钻井液解决了传统高密度油基钻井液因结构强度大而易诱发井漏的问题,满足了长宁区块页岩气水平井安全快速钻井的需要。