强抑制聚合物体系解决川渝地区大井眼段钻井液回收利用率低的问题

川渝地区大井眼段中途完钻后钻井液密度、黏度和劣质固相含量等均大幅上涨,无法回收利用,需报废处理,增加了处理成本和安全环保风险。分析了该地区大井眼段岩样矿物成分,其中伊利石、伊/蒙混层占岩样中黏土矿物的70%以上,黏土矿物中的交换性阳离子钙、镁离子被吸附在颗粒表面,使黏土颗粒具有较高的物化活性及亲水性,遇水后极易水化膨胀和分散。采用川渝磨溪地区沙二段泥岩进行抑制性评价实验,由于钙离子通过降低水的活度和压缩黏土颗粒的双电层来抑制水化,区别于钾离子的抑制机理,得出钾钙协同抑制效果优于单一离子的抑制效果,优选出钾钙离子的最佳配比。通过继续引入插层、疏水抑制剂,得到钾钙抑制结合插层、疏水抑制的综合抑制性能最强。在抑制剂评价基础上,优选出抗盐聚合物WN2-2,最终优化形成了适用于川渝地区大井眼段的强抑制聚合物钻井液体系。该体系具有极强的抑制性,极大限度地抑制了黏土的水化分散,对比现场3口井磨溪009井、磨溪022井、磨溪019井的应用情况,采用强抑制聚合物钻井液体系的磨溪019井,钻井液回收利用率从0大幅提升至75%,现场应用效果明显。     

抑制性钾铵聚合物钻井液的推广应用

河南油田多年来应用的阴离子型聚合物PAC钻井液存在抑制泥页岩分散造浆能力不足的缺陷，导致体系中亚微米粒子含量高、密度上升过快、固相过度积累（达13％），性能稳定时间短，严重影响了机械钻速和井下安全。2003年通过室内评价和现场试验，推广应用了抑制性钾-铵聚合物钻井液。该钻井液以“高分子强力包被剂乳液”聚丙烯酰胺钾盐TL-A02（分子量为600万～1400万）为主剂，中分子选用PAC141（或FA367），依靠超长分子链多点吸附钻届，不同分子量聚合物的协同增效作用，提高钻井液的抑制包被能力和控制滤失能力。该钻蚌液在一般固控设备条件下，就能实现低粘、抵切、低固相（≤7％）优质钻井液钻井，与同区块其它钻井液体系相比，机械钻速提高了24．7％（达11．29m／h），钻井周期缩短了38．9％，钻井液成本下降了8％，在钻进过程中还实现了劣质钻井液的零排放。     

强抑制性聚合醇防塌钻井液在大安地区的应用

吉林油田大安地区大208区块青山口组地层为大段硬脆性泥页岩,矿物组分以伊利石为主,存在异常高压,钻井过程中极易发生剥落掉块和井壁坍塌,导致划眼和起钻遇卡等复杂情况.优选出了以强抑制性聚合醇PLG为主要防塌剂并配合使用PA-1防塌降滤失剂的强抑制性聚合醇防塌钻井液体系.在大19-2井和大1-4井的现场试验表明,强抑制性聚合醇与其它处理剂配伍性好,该体系性能稳定,具有良好的抑制性和流变性,现场维护处理简单.该体系的6口推广应用井钻井、完井周期明显缩短,起下钻均很顺利,完钻测井一次成功,未出现起钻遇卡和下钻划眼等复杂情况,有效地解决了该区块井壁稳定问题,提高了钻井速度.     

两性离子聚合物钻井液在陕北地区的应用

介绍了两性离子聚合物钻井液的配方优选与现场技术措施。陕北地区的应用结果表明，该钻井液抑制性强，能满足该区地层对钻井液性能的要求，减少了井下事故的发生，经济效益和社会效益良好。     

低伤害钻井液技术在义北油区的应用

针对胜利油田义北油区大43区块储层特征,在低渗透油气藏"协同增效"钻井液体系的基础上,开发了一种低伤害钻井液技术。研制的油层保护剂AMP-2封堵性强,稳定性好,放置30 d不分层;防水锁剂FCS抗低温能力强,在-20℃不分层;形成的低伤害钻井液体系FA砂床侵入深度仅为4.0 cm,高温高压砂床侵入深度为5.2 cm,封堵性能强,滤液表面张力为22.1 mN/m,可有效减少水锁损害,渗透率恢复值不小于90%,油气层保护效果好。通过在4口井进行现场试验表明,该低伤害钻井液体系的性能稳定,易于维护,平均钻井周期缩短11.73 d,油层保护效果明显,投产后均不需酸化压裂,投产自喷,平均日自喷量为7.88 t/d。该低伤害钻井液在义北油区大43区块的应用,为今后胜利油田老油区开发提供了较好的借鉴意义。      

超低渗透成膜封堵钻井液在冀东油田的应用

为确保钻井完井液能有效保护不同渗透性油层，在冀东油田重点开发区块高65和高76区块部署的第一批大斜度井中使用了超低渗透成膜封堵钻井液，并对该体系中加入黑色正电胶BPS进行了试验。应用结果表明，该体系配制及维护简单，性能稳定，流变性能易于调整，润滑防塌及井眼净化效果好，完井电测成功率为100％，三开平均井径扩大率为9．2％；其防漏堵漏效果好；对储层有良好的保护作用，平均渗透率恢复值为95．48％，已投产的3口井见到了明显的增产效果。超低渗透成膜封堵钻井液中加入BPS后，提高了体系的抑制性，降低了泥饼摩擦系数，可减少原油的加入量；由于BPS具有强正电性和油溶性，BPS的加入还提高了体系的油气层保护效果。     

利67井三开高密度防塌钻井液技术

利67井是胜利油田的一口重点预探井,完钻井深为4241m,钻井液密度达2.0g/cm3。该井下部沙河街组的硬脆性地层黏土含量和矿化度较高,存在异常高地应力和次生应力,易产生井壁坍塌、压差卡钻和井漏等复杂事故;沙四段存有盐膏层、高压盐水层,油气显示活跃,给钻井施工造成了很大的困难。经过室内实验,优选出了聚(磺)聚合醇高密度防塌钻井液。现场应用表明,该钻井液流变性好,抑制能力、抗温能力及抗污染能力较强,且固相容量高,可加重至密度为2.0g/cm3,能满足胜利油田利67区块沙河街组高密度钻井的需要,解决了该地区井壁严重失稳的问题,保证了钻进施工的顺利进行。     

防塌钻井液技术在福山油田的应用

福山油田主要钻井区块为花场、花东及白莲，该油田在钻井过程中遇到的主要问题是泥页岩的坍塌以及完井阶段的电测遇阻、遇卡。通过对已完成井资料的总结，地层黏土矿物的分析，得出了地层坍塌的．原因。从钻井液体系、流变性和封堵能力方面进行研究，提出了配合应用正电腋和成膜剂的有机硅防塌钻井液技术，并进行了现场应用。应用结果表明，应用井电测顺利，井径相对规则，缩短了完井作业时间；钻井过程中掉块明显减少，起下钻、完井下套管作业的拉力和阻力均在正常范围内，表明该防塌钻井液技术能够控制流二段地层的井壁坍塌问题。     

多元防塌钻井液技术在TK1108井的应用

在开发塔河油田盐下油气藏钻井中,针对石炭系和三叠系泥页岩坍塌掉块的问题,提出了以无机盐和有机聚合物相结合提高钻井液的抑制性,以封堵型防塌剂和聚合铝协同作用封堵微裂缝,阻止压力传递的技术思路,研发出了强抑制、强包被、强封堵的多元防塌钻井液体系。该体系能很好地抑制泥页岩造浆和硬脆性地层的剥落掉块,有效地防止在砂岩井段形成厚泥饼,减少缩径和压差卡钻的可能,能很好地减少对水敏、盐敏和碱敏性储层的伤害,油气层保护效果好,能很好地解决胶结力差地层的稳定性问题。该体系在TK1108井进行了现场应用,效果良好。     

正电胶阳离子聚合物低界面张力钻井液技术研究

根据大情字井地区的地层特点和潜在损害问题，开展了防塌和保护储层的钻井液试验研究，通过单剂流动试验。确定了MMH阳离子聚合物钻井液体系的基本配方，通过钻井液界面及表面张力的测试，探讨了减少水锁的方法及水锁机理，确定了适合大情字井地区低渗、特低渗储层的正电胶阳离子聚合物低界面张力钻井液的配方，并对其加重前后的抗温性能、抗污染性能及储层保护性能进行了室内试验评价。在黑108井的现场试验表明，该钻井液能有效防止井壁坍塌，保证井下安全，而且储层保护效果很好。