老区水平井钻井液技术

ＨＷ７０３井是克拉玛依油田老区块的一口试验水平井，由于多年的注水开采，该区压力层复杂，钻井液要解决防漏堵漏，携岩，防塌润滑，保护油层等技术问题。本文简述了现场钻井液技术要点及应用效果。     

聚合醇钻井液在水平井钻井中的应用

报道了在聚合物钻井液中加入3％市售聚合醇JCP-1得到的聚合醇钻井液的应用性能和在水平井钻井中的应用。在室内实验研究中发现，加入1％～3％JCP-1的聚合物钻井液，其漏斗粘度、滤失量、塑性粘度和动切力变化很小；在聚合物钻井液中加入3％JCP-1，使100℃滚动16h后页岩回收率由58％升至86％，使80℃下形成的滤饼摩擦系数由0．1降至0．038，摩阻降低63％；使储层岩心渗透率的恢复率由71％增至94％。在42口井水平井段钻井中使用聚合醇钻井液，均未出现钻井事故，这些井投产后有多口井自喷，3口井产油量超过100t／d。详细介绍了永12平4井概况和使用聚合醇钻井液的效果：井具与井壁间摩擦阻力由280kN降至90～110kN；无垮塌摔块现象。井径扩大率仅6．68％；地层渗透率恢复率由71．2％(聚合物钻井液，-1340m处)升至84．0％(-1560m)和87．0％(-1840m，水平段)。该井投产后产量是邻近直井的9倍。表2参3。     

有机盐钻井液技术在大港油田水平井的研究与应用

目前大港油田水平井钻井液以强抑制性水基钻井液为主,根据不同的钻井区域条件,采用不同的钻井液以适应钻井的需要.主要采用甲酸盐钻井液、硅基防塌钻井液和有机正电胶钻井液.以上钻井液体系解决了水平井的井眼净化、井壁稳定和润滑防卡等技术难点,满足了大港油田水平井施工的需要.但是.钻井液所形成的滤饼和进入储层的滤液堵塞了油气通道,不能最大限度的发挥水平井泻油面积大的特点.因此,渤海钻探泥浆技术服务公司开发了"双保"型有机复合盐钻井液体系.该体系性能稳定,抑制性、抗污染能力强、环保、无固相,有利于保护油气层、提高机械钻速和提高固井质量等优点,解决了井壁稳定和保护油气层之间的矛盾,通过在大港油田的应用,取得了非常好的效果.     

有机胺防塌钻井液在水平井水平段泥岩防塌技术研究

近几年,水平井水平段采用无固相低伤害和复合盐钻井液体系,该体系具有一定的优点,但是又有一定的局限性.由于苏里格气田东区储层非均质性强,可能要穿越几套砂岩,水平段钻遇泥岩的几率增大,钻遇泥岩后会遇到缩径、坍塌、遏阻甚至卡钻等恶性事故,甚至无法钻达目的层,给水平段施工带来很大的风险.因此,有必要研究一种新型的钻井液体系,有效抑制泥岩的水化作用,从而有效解决苏里格气田东区水平段钻遇泥岩井壁失稳技术难题,减少井下复杂事故,保障水平段安全平稳钻进,完成产建任务,从而为水平井的整体提速和大规模开发提供工程技术支持.     

陈古1井钻井液技术

陈古1井是1口近5000m的重要科学探井,主要目的层为元古界,兼探S3,S4油层,岩性主要为砾岩,泥岩,碳质泥岩,硬脆性泥岩,玄武岩,泥化玄武岩,石英岩及花岗岩等,由于地层复杂,存在多套压力层系,钻井液技术是该井的关键技术,根据地层特点,钻井工程要求和满足保护油气层的需要,一开使用聚合醇无毒钻井液体系,解决了复杂井段的防塌,防卡,扭方位等复杂问题,四开采用KCl-石灰分散型钻井液体系;该体系抑制能力强,性能稳定,维护处理简单,满足了陈古1井沙河街组地层钻进需要,井壁稳定,井下安全,井径规则,具有明显的防塌效果;五开使用水包油钻井液,该钻井液密度在0.95-0.99g/cm^3之间可调,在150℃条件下乳化稳定性好,具有良好的流变性及高温热稳定性,完全满足4000-5000m超深井欠平衡钻井的需要,现场施工表明,该井钻井液技术满足了常规钻井工程需要及欠平衡钻井施工要求,很好地保护了油气层。     

LG地区超深井钻井液技术

通过分析LG地区的地质特点和钻井工程措施要求,针对超深井钻井液所面临的难题和挑战,建立和应用“三强”聚合物钻井液、“三低”防塌钻井液、欠平衡钻井液和抗高温弱凝胶防卡钻井液技术,较好地解决了长井段大尺寸井眼的安全快速钻井、气体钻井后替入钻井液的井壁稳定和井眼通畅、长段红层泥页岩井段防塌、欠平衡钻井和长裸眼小井眼的超深井高温防卡等技术难题。形成了LG地区的特色钻井液技术,有力地保障了该地区的安全快速钻井。     

强封堵有机盐钻井液在致密油水平井中的应用

阿密1H井是华北油田针对致密油领域在二连油田部署的第1口预探水平井,完钻井深为2 700 m,水平位移长1 218 m,水平段长970 m,水平井段岩性以大段硬脆性泥岩或砂泥岩为主。用邻井泥岩掉块做实验发现,掉块在有机盐/聚胺高抑制性溶液中的回收率很高,但浸泡实验表明,岩屑块仍然在短时间内出现明显的裂纹,长时间浸泡后掉块水化分散明显;掉块在有机盐/铝合物封堵剂溶液中浸泡20 h后,铝合物在掉块表面或裂缝处析出白色沉淀,紧密附着在岩屑上。因此决定采用具有良好抑制性的有机盐钻井液钻井,并且引入了铝合物封堵剂封堵硬脆性泥页岩微裂缝。在现场施工中,该强封堵强抑制钻井液克服了井眼水平位移大、井壁易垮塌、井眼轨迹复杂、完井作业时间长等诸多难题,满足致密油特殊地层开发的钻井需求。     

钻井液充氮技术在水平井中的应用

草桥油田的古潜山裂缝比较发育，钻井过程中漏失严重，钻井施工时钻井液只进不出，大量的钻井液或清水进入油气层，严重破坏了油气层。引进了第一台大型制氮设备，采用现场制氮、充氮降低钻井液的当量密度，减轻漏失和油气藏伤害。现场应用结果表明，采用欠平衡充气钻井技术，利用开发高压低渗油气藏；使用充气设备有效地降低了钻井液的当量密度，提高了机械钻速；减少了钻井液的漏失，保护了油气层；提高了环空返速，有利于携带岩屑，即使在钻井液切力较低和泵排量较低的情况下，仍具有良好的携带能力；特别是地层压力系数下、易漏失的地层必须采用充气的方法才能实现真正的欠平衡钻井，达到减少或防止漏失从而保护油气层的目的。     

TK430H超深小井眼水平井钻井液完井液技术

介绍了TK430水平各井段地层的特点及采用的钻井液体系，着重分析了该井的技术难点和采取的措施，采用低密度无固相完井液有效解决了复合小井眼欠平衡钻井的携岩问题和油层保护问题，取得了较好的经济效益和社会效益。     

FHW001井钻井液研究与应用

ＦＨＷ００１井是新疆油田第一浅层稠油水平井，也是我国最浅的一口水平井。由于井浅，地层成生差，给钻水平井带来了许多的困难。本文主要介绍了钻井液完井液依据不同的地质特点，选用了ＫＣｌ－－聚碘屏蔽钻井液。室内研究及现场实践表明，该体系抑制能力强，防塌、润滑性能好，性能便于调整维护，形成的滤饼致密、润滑。经封造壁，提高了滤饼的承压能力。起到了防塌、防漏的目的。并验证了钻浅层水平井时，在层流条件下，只要动切     

盐膏层用高密度有机盐钻井液的研究与应用

YTK5-2井是塔里木盆地羊塔克5构造上的一口开发井,该井在ψ215.9 mm井眼内存在250 m(4800～5050 m)的盐膏层.通过室内试验优选,使用密度为1.30～1.36 g/cm3的有机盐水溶液为基液,可以配制出密度为2.0～2.3 g/cm3的有机盐钻井液,能够满足盐膏层钻井液的需要.现场应用表明,该钻井液流变性好;抑制性强,能控制井径扩大率在5%左右;机械钻速快,明显高于近年完井的邻井YTK5-1和YTK5-1T井;抗盐、钙、钻屑的污染能力强,在没有排放钻井液的情况下顺利穿过盐膏层;具有极强的抗水泥浆污染能力;解决了饱和NaCl聚磺钻井液滤失量控制与流变性的矛盾,也解决了固相含量与流变性的矛盾;维护简单,对金属无腐蚀,对环境无污染.     

抗高温低密度水包油钻井液在文古2井的应用

文吉2井是位于中原油田文留地区古潜山的造的一口重点探井，是实现东濮潜山突破的首选目标。文古2井井深为4750.18m，地层孔隙压力系数为0．98－1．0，井底温度为166℃，该井在五开井底欠平衡钻井施工中首次使用了抗高温低密水包白油井液，该体系乳化剂为新研制出的抗高温水包油乳化剂A－1（抗温可达180℃）；油为5＃白油，体系荧光级别在6级以下，对探井地质录井无影响；油水比为6：4；该钻井液密度在60℃下为0.89g/cm^3，在40MPa,150℃下为0.93g/cm^3，基本满足欠平衡钻井要求，在现场应用过程中，占井液遇到了H2S气体侵以及严重的石膏侵和HCO3^-,CO3^2-问题，经处理后，保证了钻进液PH值在12－13之间，钻井液整体性能良好，证明该钻井液抗污染能力强。现场用水包白油钻井液在高温高压下有良好的流变性；静、动态涌透率恢复值分别为91．4％和83．1％，保护油气层效果好；具有良好的抑制性和润滑性，携砂效果良好，起下钻畅通无阻；钻井液密度一直稳定在0.88-0.89g/cm^3之间，实现了真正的欠平衡钻井；电测一次成功率为100％。     

盐膏层有机盐钻井液技术研究与应用

在盐膏层等复杂地层钻探过程中,常规钻井液易受到盐、膏等的污染,导致钻井液性能恶化,维护处理复杂,甚至引发钻井事故.针对此类地层,研制了抗盐、抗钙能力强的高密度有机盐钻井液.通过大量的试验,优选与有机盐相配伍的处理剂,优化处理剂加量,确定了有机盐钻井液配方为:水 0.5%Na2CO3 (3%～4%)抗盐粘土 (0.15%～0.2%)XC (1.5%～2.5%)降滤失剂 (50%～130%)复合有机盐 2%无荧光防塌剂 1.0%聚合醇 加重剂.并对该钻井液体系的流变性、抑制性、抗温性、抗盐、抗钙能力、固相容量等进行了评价.结果表明,该钻井液体系性能稳定,抑制性、抗污染能力强,固相容量限高.2003年该高密度有机盐钻井液在家59井现场应用中,钻井液性能稳定,携砂能力强,维护处理简单,解决了盐膏层钻进中的钻井液技术难题,避免了复杂及事故的发生,安全顺利钻穿了该井沙二段341 m的复杂盐膏层.     

务古4井复杂深井钻井液技术

务古4井为一口重点探井,完钻井深5 750 m。该井二开裸眼井段钻遇巨厚层泥岩,选用聚磺钻井液体系,解决了地层严重造浆及井眼稳定问题;三开裸眼井段存在多套压力系统和多处断层,钻遇石膏、含膏泥岩、大套玄武岩以及凝灰岩和碳质泥岩等地层,特别容易发生坍塌和井漏,井壁极为不稳定。现场采用有机盐钻井液体系,有效解决了石膏、膏泥岩污染和严重井壁垮塌导致的大段划眼、严重蹩钻及遇阻卡等复杂问题;添加低渗透处理剂和屏蔽暂堵剂及复合堵漏剂,提高井壁的承压能力,解决了三开施工出现的压差卡钻风险,确保了钻井安全顺利,完井电测一次成功,钻井周期大幅度降低。     

有机盐钻井液在塔里木东河油田DH1-8-6井的应用

有机盐钻井液体系由水溶性加重剂Weigh2和Weigh3，降滤失剂Redul和Redu2、无荧光白沥青NFA－25、强包被抑制剂IND10、提切剂Viscol和Visco2组成。有机盐钻井液具有流变性好、抑制性强、造壁性好、保护油气层效果好、对钻具无腐蚀，对环境无污染等特点。介绍了有机盐钻井液在DH1－8－6井的现场应用情况。应用结果表明，该井二开段井眼平均井径扩大率为5．4％；该井井底温度为134℃，在深井段取心、钻井和完井的施工中，钻井完井液性能稳定，滤失量稳中有降，取心、完井作业，3次完井电测以及下套管固井均非常顺利。该井使用FS2565钻头从井深1892m钻至井深5120m，进尺3228m，钻头提出后完好无损，证明该体系能够充分清洗、冷却和保护钻头，延长钻头寿命；该井有机盐钻井液现场用浆经中国石油天然气集团公司环境监测总站检测，结果无毒。     

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.     

高44平2井保护储层防塌钻井液的研究与应用

针对高44平2井地质特性和钻井需求,采用了无固相复合有机盐保护储层防塌钻井液体系。该钻井液体系具有动塑比高(≥0.8)、润滑性好、抑制性强、储层保护效果佳等特点,尤其适合于水平井钻井施工。高44平2井二开(400～2931m,水平段2542～2931m)使用无固相复合有机盐钻井液体系钻进,穿越明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组等多套地层,水平位移达1183.47m,整个钻进过程钻井液性能稳定,携砂效果好,井壁稳定,无垮塌掉块现象,起下钻、电测和下套管作业均无挂阻,很好地满足了现场施工和储层保护的需求。     

AT40井区盐上承压堵漏及穿盐钻井液254技术应用

AT40井区三开钻遇"盐膏层",为平衡"盐膏层"地层蠕变,钻井液密度高达1.65~1.70 g/cm3,为避免同一开次的白垩系、侏罗系、三叠系、石炭系等低地层压力地层压漏、压差卡钻风险,需对低地层压力地层做承压堵漏.该开次裸眼段长,地层岩性多变复杂,承压堵漏存在难点.另外,"盐膏层"钻进期间,控制"盐膏层"蠕变速率满足下套管要求,高密度、欠饱和盐水聚磺体系良好的流变性能、防塌性能也是"盐膏层"钻进期间钻井液技术重难点.针对该井区三开复杂情况,采取随钻封堵、分段承压、合理的钻井液密度选择、优化钻井液流变性等系列措施,成功解决该井区盐上承压堵漏及穿盐技术难点.     

聚硅氟钻井液在G29-P1井的应用

G29-P1井是冀东油田二开长裸眼、长半径水平井,二开裸眼井段长2576 m,水平位移为900 m.冀东油田明化镇组和馆陶组地层粘土矿物以伊蒙无序间层为主,膨润土含量高,水化膨胀性强,地层极易掉块坍塌,油层易受污染.G29-P1井二开直井段使用聚合物钻井液,定向井及水平井段使用聚硅氟钻井液,利用聚硅氟的抑制性,采取原油与固体、液体润滑剂配伍的方法,解决了直井段、造斜井段、水平井段、填井侧钻后在水平井段降斜、增斜、稳斜等较为复杂的施工问题;并采用细目碳酸钙及变形粒子对油层进行了保护.现场应用表明,聚合物钻井液能有效地控制地层造浆,保持钻井液膨润土含量不大于50 g/L、固相含量不大于10%;聚硅氟钻井液具有很强的抑制性,润滑性好、起下钻附加拉力和转盘扭矩均较低,携岩能力强,能够适应地层特点,稳定井眼,解决了长裸眼水平井施工的需求.     

聚磺欠饱和盐水钻井液在S117井的应用

S117井位于新疆塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起南部斜坡带,是以石炭系巨厚盐体覆盖以下地层为勘探目的的一口重点超深探井.该井在5102～5236 m井段有一套以纯盐岩为主的地层,夹有膏岩和泥岩,盐膏层厚234 m.由于盐膏层埋藏深、温度高、厚度大、蠕变性强,加之与上部大段低压砂泥岩同处一裸眼井段,增加了施工难度.针对该井段盐膏层易缩径、溶解、膨胀、坍塌的特点和与上部低压层同处一裸眼井段的特殊情况,通过对该区实钻盐膏层井的资料进行分析和室内试验,决定采用聚磺欠饱和盐水钻井液体系.现场应用表明,该体系性能稳定,具有良好的抗盐、抗钙、抗高温的能力,良好的流变性和润滑性能,不但安全钻过了蠕变性强的巨厚盐层,而且解决了高密度钻井液条件下上部低压力井段易发生压差卡钻的问题,首次成功地在该井下入了φ 244.5 mm和φ 273.05 mm复合套管,为今后开发塔河油田盐下油气藏提供了有力的钻井液技术保障.