超高密度钻井液技术研究

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、溢、漏、塌、卡、复合离子污染等钻井问题,使用的钻井液密度最高在2.5 g/cm3以上,钻井液在超高密度条件下性能极难调控.分析了该地区易塌层段地质特点和地层中的粘土矿物组分以及存在的钻井液技术难题,有针对性地研制出了JAB高密度钻井液体系.评价了JAB体系在超高密度条件下的流变性、抗污染能力、抗温性、抑制性及润滑性等.结果表明,该钻井液体系在超高密度(2.5 g/cm3)下,具有良好的抑制造浆、稳定井壁、润滑防卡能力和抗可溶性盐污染、流变性好等特点,能满足准噶尔盆地南缘地区复杂地层钻探的需要.提出了该体系现场维护处理的几点建议.     

河坝1井钻井液技术

河坝1井钻遇地层复杂．下部有含硫化氢的超高压天然气层、塑性盐膏层、漏失地层等，易出现井漏、喷漏同存、卡钻等井下复杂情况和事故。钻井液维护处理存在防漏堵漏难度大、地层易垮塌、盐膏层易污染钻井液、高密度抗高温钻井液性能调整困难等技术难题。该井三开井段应用了聚磺抗钙防塌钻井液体系，四开、五开井段应用了聚硅醇抗钙防塌钻井液体系．并采取了相应的维护处理措施。针对钻井过程中出现的井下复杂情况和事故，不断优化钻井液性能．并采取相应的工程技术措施．从而确保了该井顺利钻至设计井深。     

埕北302井钻井液工艺技术

埕北302井是胜利油田在渤海湾埕岛海域钻探的一口重点井,完钻井深4364．95m,钻探目的是评价古生界、太古界含油气情况。该井馆陶组以上地层造浆性强,东营组和沙河街组地层剥蚀掉块严重,古生界和太古界地层破碎、裂缝发育．在钻进过程中,经常出现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂事故。介绍了该井不同地层的钻井液配方,即上部地层选用抑制型聚合物海水钻井液,下部地层选用适度分散的防塌钻井液,并配合相应的维护处理技术。现场应用结果表明,聚合物海水钻井液抑制能力、携屑能力强;防塌钻井液具有较好的防塌能力、抗污染能力和抗温能力,满足了埕北302井钻井施工的要求。     

环境友好油层保护钻井液的研究及应用

针对江苏油田地层特性和地面生态环境具体情况开展了钻井液防塌性能、油层保护与环境保护的协同研究。在研制和筛选能满足环境保护要求的钻井液处理剂如润滑剂、降滤失剂和油层保护剂等的基础上,通过配方优化研制出了环境友好油层保护钻井液体系,并进行了防塌、油层保护、裂缝封堵等性能的室内评价。评价结果表明:该钻井液体系具有较强的抑制泥页岩膨胀和分散能力,渗透率恢复值大于85%,润滑性及滤失性好,而且无生物毒性,化学毒性低,易生物降解。应用该钻井液体系在江苏油田AF地区进行了现场试验,现场应用表明,该钻井液体系防塌性和油层保护效果好,各项环境指标达到农用污染标准,可直接排放,从源头控制了钻井液的污染,可进一步推广应用。     

龙凤山气田强抑制封堵型防塌钻井液技术

龙凤山气田泉头组及以上地层水敏性泥页岩发育,在钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、扩径和泥包钻头等复杂情况,营城组地层裂缝发育,易发生井漏。针对该地区的地质特征与钻井要求,通过水化膨胀实验和抑制膨润土造浆实验,优选胺钾复合抑制剂NK-1作为钻井液抑制剂;通过失水造壁性能评价实验和岩心渗透率测试实验,优选了降滤失剂KFT-Ⅱ和封堵防塌剂ZX-8作为钻井液封堵防塌剂,在此基础上研制了强抑制封堵型防塌钻井液体系,并对其性能进行了综合评价。实验结果表明,该钻井液具有良好的流变性、失水造壁性、抑制性和封堵防塌性。在北209井的现场应用中,钻井液性能稳定,封堵性和防塌性能突出,解决了全井的井壁失稳问题,起下钻、电测和下套管作业无遇阻,满足了现场钻井施工和储层保护的需要。      

超深大位移港深69X1井钻井液技术

港深69X1井完钻垂深为4318.14m,完钻斜深为5464.43m,井底水平位移3118.04m,最大井斜46.40°.港深69X1井上部地层成岩性差,造浆严重;下部地层泥页岩层理发育,吸水易剥蚀掉块、坍塌.要求钻井液具有较好的抑制性能、润滑性能、携岩洗井能力和防溻及堵漏功能.该井在井深2300m以上井段使用聚合物抑制性钻井液体系,抑制上部地层的造浆;井深2300m以下井段采用硅基防塌钻井液体系,提高钻井液抗温能力,预防泥页岩的垮塌.现场应用表明,该套钻井液体系施工效果较好,保证了钻井作业的顺利进行.     

强抑制防塌钻井液在管3井的应用

管3井是位于苏北盆地苏154区块的一口重点探井.该井上部地层蒙脱石含量高,遇水极易水化膨胀、分散,造浆严重;下部地层主要为伊蒙混层且夹杂层理发育的泥页岩,伊蒙混层的不均匀膨胀及泥页岩的剥蚀掉块,使该井极易发生井壁垮塌掉块、缩径、卡钻等复杂事故.针对该地层特点,分别复配了强抑制及防塌型钻井液.上部地层采用强抑制性钻井液,控制地层造浆.下部地层采用防塌型钻井液,有效地控制了地层的坍塌掉块.该套钻井液性能良好.同时使用好固控设备,降低钻井液的固相含量.现场应用表明,该钻井液具有良好的抑制防塌、润滑防卡及油气层保护能力,满足了钻井工程的需要.     

川渝东部气田复杂深井水平井钻井液工艺技术

川渝东部气田的地质倾角大、多压力系统并存、压力系数高、天然气中含高浓度硫化氢.针对该地区的地层特点,天东97X井采用高抗硫聚合醇-钾聚磺钻井液钻井.现场应用结果表明,该钻井液性能稳定,具有一定的防塌性、剪切稀释性和润滑防卡性能,并且具有悬浮携岩能力和抑制造浆能力强、高温稳定性好等特点,较好地解决了该井岩屑床的形成、微裂缝发育地层的防塌和大斜度井中起下钻摩阻大时的防卡难题,满足了该气田复杂水平深井钻井需要.     

塔河油田中半径水平井钻井液技术难点与对策

塔河油田中半径水平井存在直井段易缩径、三开井段井壁易坍塌、斜井段和水平段岩屑携带困难等技术难点，室内通过流型调节剂、防塌抑制剂和润滑剂的优选，开发出了性能优良的聚磺混油防塌钻井液体系，并制定了相应的现场施工技术措施。TK449H井、TH48—1井两口水平井的现场试验证明：聚磺混油防塌钻井液具有良好的防塌抑制性、流变性和润滑性，现场钻井液维护处理技术工艺合理、可操作性强；流变性控制理想，井眼清洁，携岩洗井效果好；试验井井壁稳定，井径较规则。聚磺混油防塌钻井液适合在该地区中半径水平井钻井中推广应用。     

塔北地区水平井钻井液技术

塔北地区水平井上部大井眼采用聚合物钻井液体系、下部井段采用聚磺钻井液体系、造斜段及水平段采用聚磺混油钻井液体系。现场应用结果表明,聚合物钻井液体系解决了大井眼携岩问题;聚磺钻井液体系抑制能力、防塌能力、携岩能力强;聚磺混油钻井液体系的携带、悬浮岩屑能力及润滑性更好。这几种钻井液体系满足了钻井工程需要,避免了井下复杂情况的发生。     

PAMS聚合物钻井液体系的研究与应用

介绍了PAMS聚合物在钻井液中的防塌性、抗温性、抗污染能力以及与其他添加剂的配伍性。室内研究和现场应用表明,PAMS聚合物与常用的丙烯酰胺、丙烯酸等多元共聚物相比,具有较强的耐温抗盐能力、防塌能力及抑制地层造浆能力,热稳定性及配伍性好;能协同其它处理剂提高综合效果;用量小,维护周期长,可降低钻井液成本。     

板深35井钻井液技术

板深35井是大港油田一口重点超深预探井,完钻井深5095m,该井钻探目的是预探板中地区含油气情况。针对所钻地层造浆性强、井壁坍塌严重的特点,介绍了该井不同井段钻井液的配方,上部地层选用了聚合物钻井液体系,下部地层选用硅基钻井液体系,并制定了相应的技术措施。现场应用结果表明,聚合物钻井液体系抑制能力、携砂能力强,硅基钻井液体系具有较强的抗温性、润滑性,满足了板深35井钻井施工的要求。     

扎纳若尔油田钻井液工艺技术

扎纳若尔油田是CNPC出资控股,与哈萨克斯坦共同组那宾阿克纠宾油气股份公司属下的主力油田。该油田的主要油层为石灰系,深度为2800-3800m左右。该油田的地层情况非常复杂,在钻井施工中经常发生井塌,井漏、卡钴等井下复杂事故,甚至造成井报废,为了提高钻井速度和效率,采用中国的钻井液体系,即一开选用密度为1.05-1.15g/cm^3的两性离子聚合物钻井液;二开用密度为1.05-2.00g/cm^3的两性离子聚磺饱和盐水钻井液体系;三开选用密度为1.14-1.16g/cm^3两性离子矣磺屏蔽暂堵钻井液,该套钻井液体系解决了大段粘土层,泥岩地层造浆,软泥岩塑性流动引起的起钻遇卡,下钻遇阻,划眼等井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井漏,较好地保护了油气层。该套钻井液体系适应了该区域地层特点,满足了钻井施工要求,油井日产量比过去提高了30%。     

改性聚醇(MPA)的评价及应用

介绍了一种无荧光，对人、畜无毒害的抑制防塌剂MPA，MP划一种分子量约为1万的聚醇改性产品。室内对改性聚醇MPA的抑制性、封堵效果、加量对钻井液性能的影响以及抗盐膏污染能力等进行了评价。结果表明，MPA能有效地抑制膨润土进一步分散，提高钻井液的抑制防塌能力，改善钻井液抗盐膏污染、抗高温的性能；MPA浊点物对泥饼、地层微裂缝具有封堵作用，使井眼稳定。经现场应用表明，经MPA处理的钻井液抑制性和封堵胶结能力强，流变性稳定周期长，滤失造壁性得到改善，起下钻畅通无阻，提高了钻井液的抗污染能力。MPA实际使用量为1％左右就能获得显著的效果。     

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。     

苏49井钻井液技术

苏49井是冀中坳陷霸县凹陷文安斜坡信安镇北潜山构造上的一口重点预探井,完钻井深5250 m。针对所钻地层胶结性差,造浆性强,易塌、易漏的特点,上部地层采用正电胶聚合物钻井液体系;下部地层采用聚磺钻井液体系。现场应用表明,这两种钻井液体系性能稳定,抗温性能强,防塌效果好,抑制了玄武岩、煤层的垮塌,保证了取心、电测、下套管及固井施工的顺利进行,全井未发生粘卡事故。     

聚合酸降粘剂的研究与应用

辽河油田钻井液常用的降粘剂中，FCLS含铬，有毒，硅氟降粘剂加量大，成本高，无毒降粘剂抗温能力差。辽河石油勘探局钻井二公司泥浆公司研制出了聚合酸降粘剂。该剂由多元醇等天然大分子分别经柠檬酸和碱处理后，在一定工艺条件下共聚而成。室内试验对比评价了聚合酸降粘剂在不同体系中的降粘性能以及与其它处理剂的配伍性能，评价了以聚合酸降粘剂为主钻井液的抗水泥、盐和粘土污染的能力，以及该体系的抗温性能和高温高压滤失性能。结果表明，聚合酸降粘剂的加量为0．5％～1.5％，降粘效果与FCLS相当，抗盐、抗粘土污染能力比SF降粘剂强，抗温能力达130℃。聚合酸降粘剂钻井液在46口井上得到了成功应用，取得很好的效果和经济效益，与SF体系在同井队同区块同井深条件下的应用情况比较，钻井液成本节省25％，钻速提高17．4％。聚合酸降粘剂与聚合物不分散钻井液和硅氟钻井液转化简便易行，钻井液易维护处理。     

赤泥在催化工业领域中的应用

赤泥是炼铝工业中产生的固体废渣,含有大量的碱金属和过渡金属,具有强碱性和放射性,对自然环境有很大危害。对赤泥进行处理和合理利用是目前氧化铝工业面临的巨大挑战,也是研究的热点。将赤泥应用到催化工业体系不仅能解决赤泥的污染问题,同时还能降低催化剂的制备成本。赤泥中含有大量的金属氧化物（Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂等）,且具有较高的比表面积、抗烧结能力、抗中毒性以及低廉的价格,可以作为催化剂和催化剂载体应用到多种非均相催化反应体系,如：废水净化、废气净化、催化裂解、催化加氢、生物燃料合成、催化脱氯脱硫等。详细讨论了赤泥在催化剂和催化剂载体中的应用,并对赤泥催化剂体系的发展方向进行了展望。     

LPS多元硅钻井液提高二界面胶结强度的研究

针对大庆油田三次加密区多压力层系薄油层，差油层的二界面固井质量问题，通过对井壁围岩，泥饼，水泥石的物理和化学结构，组成和成分的分析，研制了一种多元硅界面增强剂LPS。LPS主要由硅醇，低分子量聚合物，有机成膜剂组成。以LPS为主要处理剂研制出一种新型钻井液体系，研究结果表明，LPS多元硅钻井液体系具有液变必合理，抑制剂强，油气层保护性好，能够提高水泥环－泥饼－地层的胶结能力等优点，经5口三次加密调整井的现场试验证明，LPS多元硅钻井液对井壁有较好的稳定作用，在一定程度，有效地提高了二界面胶结强度，利于提高二界面固井质量；钻井液性能优良，保护油气层效果好，井径扩大率较小，满足大庆油田加密调整井钻井要求。     

严重造浆地层高密度钻井液技术研究与应用

阿塞拜疆近里海油区,地层新,埋藏深,成岩性差,蒙脱石含量高,井壁严重垮塌,钻屑严重造浆。由于断层发育,地层孔隙存在异常高压,需要的钻井液密度很高。众所周知,高密度钻井液膨润土容量限很低,在严重造浆地层使用时,一旦控制不住膨润土含量,钻井液流变性将变得很差,甚至无法开泵,只能靠降粘稀释和大量排放钻井液维持,不仅增加材料成本,更重要的是无法实现钻井液的防塌性能。室内研究了密度与膨润土和携砂能力的关系,并进行了抑制性实验。根据研究结果,在作业区推广应用了强抑制性KCl聚合物钻井液体系。实践证明,该钻井液性能稳定,基本不用稀释剂,钻井过程中实现了钻井液零排放,起下钻过程中划眼次数明显减少,井径扩大率大大降低。