无固相弱凝胶钻开液延时破胶技术研究

为了简化完井作业工序、提高钻井和完井作业效率,采用包囊材料HSN和氧化剂HGC制备了延时破胶剂HYP.实验结果表明,随着HSN质量分数的增大,制备的缓释破胶剂HYP在相同的时间下对PRD无固相弱凝胶钻开液的破胶率逐步减少,表明其缓释性能越来越好.介绍了破胶剂HGC和HYP的延时破胶机理,并对其破胶效果进行了评价.评价结果表明,HGC可直接作为70～80 ℃下PRD无固相弱凝胶钻开液的延时破胶剂;在80～100℃下,HYP对PRD钻开液具有较好的延时破胶效果;HYP具有较好的储层保护效果,加有HYP的PRD钻开液的渗透率恢复值大干90%.     

无固相弱凝胶钻井完井液在南堡油田的应用

南堡油田勘探开发以滩海开发为主,为了更好地发现和保护油气层,并满足滩海安全环保要求,研究应用了无固相弱凝胶钻井完井液。该钻井完井液携岩效果好、抑制性强、能自降解、不需混油、无荧光,既能满足地质录井要求,又具有良好的油层保护效果,与其配套的破胶、酸洗等无固相完井液技术配合应用,较好地解决了南堡油田储层保护和安全环保的问题。经南堡油田21口井的应用,岩心回收率大于93%,渗透率恢复值大于95%,初期平均日产油大于80t,是相邻区块同层井的2.7倍,实现了南堡滩海良好勘探开发。     

无固相弱凝胶钻井液技术

塔中油田志留系储层的平均孔隙度为8.25%~10.04%,平均渗透率为7.118×10-3~52.628×10-3μm2,属于特低渗储层,加上储层中存在微裂缝、构造缝和收缩缝,为固相颗粒和液相侵入提供了通道,固体很容易对储层造成伤害。通过室内研究优选出了弱凝胶无固相保护油气层钻井液。该钻井液具有独特的流变性,表观粘度低、动塑比高、低剪切速率粘度高、切力与时间无依赖性、即使在140℃下也具有良好的悬浮携砂能力、润滑性和抑制性,渗透率恢复值最高达97.5%。现场应用表明,无固相弱凝胶钻井液性能稳定,能够快速形成低渗透性泥饼,阻止外来流体的侵入,利于油气层保护,岩屑代表性好,荧光级别低,容易清洗,满足录井需要,并具有除H2S效果,维护简单,高温稳定性好,抗温可达140℃,能够满足井深为6450 m的超深井钻井施工的需要。     

水平井无固相甲酸盐保护储层钻井完井液技术

通过优选与研制环保型增黏剂、降滤失剂、润滑剂、防腐剂等产品,研制出一种水平井无固相甲酸盐保护储层钻井液.该钻井液所使用的聚合物类处理剂均能生物降解,且不使用原油类润滑剂.2007年该钻井液在水平井示范区块京11断块成功应用了6口井.结果表明,该钻井液携砂能力强、润滑性能好、具有优异的静结构特性和油层保护作用,是水平井钻井使用的优质的钻井完井液,为水平井油气层保护和安全钻进提供了技术保证.     

HRD无黏土相钻井液破胶技术研究与应用

针对HRD无黏土相钻完井液需要进行破胶降解的问题,研究了破胶液的作用机理,通过室内实验优选出了由HGB破胶剂组成的破胶液体系,并进行了现场应用.结果表明,该破胶剂与常规破胶剂HBK相比,不仅加量小,而且破胶效果好,4h以内就可以完成对HRD滤饼的完全破胶,破胶后钻井液的黏度低、流动阻力小;对HRD钻井液破胶明显,在HRD钻井液中浸泡的筛网,经HGB破胶液破胶后,滤速接近空白水样,能彻底消除钻井液对筛管的堵塞;破胶液腐蚀性较小,加入4％缓蚀剂的HGB破胶液腐蚀速率可控制在1 mm/a左右;储层保护效果好,破胶后岩心的渗透率恢复值较高,均超过90％;该破胶液技术现场应用施工简便,可有效保护和疏通油气渗流通道,提高油井产量.     

HRD弱凝胶钻井完井液研究与应用

研究出一种专门用于水平井油气层井段的体系--HRD弱凝胶钻井完井液.该体系无黏土相,其弱凝胶结构具有独特的流变性,表观黏度低、动塑比高,低剪切速率黏度高,具有很好的动态悬砂能力;静切力恢复迅速,无时间依赖性,具有很好的静态悬砂能力,能有效克服水平井段或大斜度井段携砂难、易形成沉砂床的问题;其在低剪切速率下的高黏弹性,能够减少固相和液相对储层的损害,有利于储层保护.评价结果表明,该体系的综合性能与国外的FloPro NT钻井完井液基本相当.该钻井液在冀东油田4口水平井中进行了应用.施工中该体系有效抑制了岩屑床的形成,井眼畅通,且井壁稳定,保证了钻井和完井作业的顺利进行.     

海洋油田水平井破胶液技术

为解除水平井无固相PRD钻井液中聚合物对储层造成的损害,研究了利用氧化剂作破胶剂降解聚合物的可行性,实验结果表明,过硫酸盐类氧化型破胶剂能够较好地降解聚合物,有效解除聚合物对储层造成的污染。并对过硫酸盐类氧化型破胶液的组成、评价方法和性能进行了研究。介绍了破胶液施工工艺和应用情况,最后分析了氧化型破胶液存在的主要问题。     

川西低固相钻井完井液泥饼清除技术初探

针对川西地区钻井完井液在井壁上形成的泥饼完井后影响固井质量和造成油气通道堵塞的问题,进行了室内泥饼清除实验。通过实验得知,生物酶破胶剂和氧化破胶剂NaClO无法降解目前配方中的聚合物,但是能降解纤维素类钻井液,因此选用增黏剂HV-CMC和降滤失剂LV-PAC、SL-PAC来提高生物酶和氧化破胶剂NaClO对泥饼的清除作用。根据黏度降低率和渗透率恢复率结果,可推荐固井冲洗液中加入氧化破胶剂NaClO或生物酶来提高冲洗液的清洗效果,而对川西地区致密性砂岩储层的泥饼推荐复配使用氧化破胶剂和酸液进行清除。     

弱凝胶无固相钻井液破胶实验研究

弱凝胶无固相钻井液体系在使用过程中易在井壁形成致密泥饼或在正压差作用下进入地层,吸附在储层孔隙骨架颗粒上,造成储层渗透率降低、油气渗流通道受阻、油气井产能下降。室内实验优化得到复配破胶剂,从破胶效果、破胶时间、储层抑制效果及腐蚀性等方面对复配破胶剂进行室内评价,评价结果表明该破胶剂各项指标均满足现场要求。     

生物酶破胶对PRF钻开液的油层保护效果研究

通过对水平井无固相钻开液采用生物酶进行完井破胶液化处理,发现单独使用生物酶破胶液并不能很好地改善钻开液的完井油层保护效果,替入隐形酸完井液段塞后.岩心渗透率恢复值仍然难以得到改善.在无固相钻开液中加入固相后.钻开液的岩心渗透率恢复值得到较大的提高.试验发现.在3%的碳酸钙酸溶性暂堵剂存在的情况下,钻开液生物破胶后的渗透率恢复值可以达到80%以上,基本满足油层保护的要求.     

Designing Drill-in Fluids by Using Ideal Packing Technique

Selecting bridging agents properly is a critical factor in designing non-damaging or low-damaging drill-in fluids. Historically, Abrams' rule has been used for this purpose. However, Abrams' rule only addresses the size of particle required to initiate a bridge. The rule does not give an optimum size nor an ideal packing sequence for minimizing fluid invasion and optimizing sealing. This paper elaborates an ideal packing approach to solving the sealing problem by sealing pores with different sizes, especially those large pores which usually make dominant contribution to permeability and thereby effectively preventing the solids and filtrate of drill-in fluids from invading into formations, compared with the conventionally used techniques. Practical software has been developed to optimize the blending proportion of several bridging agents, so as to achieve ideal packing effectiveness. The method and its use in selecting the best blending proportion of several bridging agents are also discussed in this paper. A carefully designed drill-in fluid by using the ideal packing technique (named the IPT fluid) for offshore drilling operations at the Weizhou Oilfield, Nanhai West Company, CNOOC is presented. The near 100% return permeabilities from the dynamic damage tests using reservoir cores demonstrated the excellent bridging effect provided by this drill-in fluid.     

全油基钻井液完井液体系研究及应用

胜利油田王732区块储层具有非速敏、极强水敏、强酸敏、弱碱敏的特征,为了更好地保护油气层,满足勘探开发的要求,提出在该区块使用全油基钻井液。通过对全油基钻井液配方的优选和全油基完井液的研究,得出了一套完整的钻井液完井液体系方案,并在王73-平4井进行了首次应用。应用结果表明,全油基钻井液配方能够适应王732区块储层特征,满足现场施工的要求,能够有效地保护油气层和提高油气产量。全油基完井液能够对全油基钻井液泥饼进行有效清除,使王73-平4井精密滤砂管裸眼完井,实现了免酸洗作业,为胜利油田的油层保护技术提出了新的理念。     

中温胶囊过破胶技术

胶囊过破胶技术是应用胶囊破胶剂使压裂液短时间内迅速破胶的添加剂技术.该技术所应用的胶囊产品是压裂措施中的新型添加剂,国内该类产品的制备工艺有锅包法、流化法等.通过优化胶囊破胶剂产品的配方,改进其制备工艺,采用侧喷流化制粒并初次包裹、底喷流化二次包裹的方法,提高了胶囊破胶剂产品的性能,降低了其生产成本.经现场应用,新型胶囊破胶剂的控释、缓释性能得到较好地发挥,其耐温可达90℃,大幅度地提高了胶囊过破胶技术在压裂工艺中的应用水平.     

水力压裂工艺中的分段破胶技术

针对水基冻胶压裂液常规破胶过程中破胶时间长、水化液粘度高、液体返排率低、对地层污染严重等问题,研究了储层温度、破胶时间、破胶剂浓度等对破胶效果的影响。室内研究表明,破胶剂浓度越大,破胶温度越高,破胶时间越长,则水化液粘度越小。在此基础上,根据不同施工阶段及液体经受的剪切时间和温度环境的不同,研制出适应于水基冻胶压裂液体系的分段破胶技术,使压裂液在施工过程中既能保持较高的携砂粘度,又能在压后快速破胶水化。应用该技术在现场进行了10井次压裂施工,压后平均关井时间为4h,返排周期为10.6d,平均返排率为89.     

水凝胶修井液破胶技术研究与应用

为解决水凝胶修井液完成修井作业后引起油气渗流受阻问题,优选了破胶液体系,即海水＋1．0％破胶剂HTS＋1．5％粘土稳定剂HXJ＋1．0％助排剂HRT＋2．0％缓蚀剂HCI。并对其破胶效果、配伍性、储层保护性进行了系统评价,结果表明,该破胶液具有较好的破胶效果、缓蚀性能和储层保护性,泥饼失重率和岩芯渗透率恢复值均在90％以上,与平湖气田地层水及水凝胶修井液滤液之间具有较好的配伍性。     

微锰加重剂在钻井液中的应用

综述了国内外微锰加重钻井液的研究进展,分析了高密度钻井液用加重剂的优点及存在的问题,阐述了微锰加重材料的化学组分、理化性能、微观形状及粒度分布、Zeta电性、沉降动力稳定性、密度、酸溶性和莫氏硬度。与传统高密度钻井液用加重材料（重晶石和铁矿粉）相比,微锰具有颗粒小、呈球形、比表面积较高等特点,微锰加重钻井液表现出良好的流变性、沉降稳定性和润滑性,较好地解决了高密度钻井液的流变性与沉降性之间的矛盾。介绍了微锰对钻井液性能及储层保护的影响,给出了其在科威特北部深井、壳牌Cormorant North油田的过油管旋转钻井（TTRD）的现场应用结果。      

用于高温高压井的一种新型Mn3O4／KCl水基钻井完井液

在沙特阿拉伯的阿拉伯半岛,钻开Unayzah-B天然气储层需要较高的钻井液密度(±95 lb/ft/ 3).因为碳酸钙的酸溶性较高,所以曾经应用碳酸钙配制这种钻井液.但是,当钻进5/(7/8/) in(1 in=25.4 mm)的井眼时,发生卡钻事故,导致了昂贵的打捞和/或侧钻作业.为了减少这些问题,添加了重晶石,以减少配制钻井完井液所要求的固相含量.但是,重晶石是酸不溶解的,可能引起地层伤害.沙特阿拉伯的阿拉伯美国石油公司开发了基于Mn/-3O/-4的钻井完井液,用来钻进较深的天然气储层.1 μm的粒度中值、球形和高密度(4.8 g/cm/ 3)等性质使之成为比碳酸钙(密度2.78 g/cm/ 3和D/-/{50/}=10 μm)和硫酸钡(密度4.25 g/cm/ 3和D/-/{50/}=20 μm)更好的加重材料.为了设计密度为95 lb/ft/ 3(1 lb/ft/ 3=16.02 kg/m/ 3)的KCl/Mn/-3O/-4水基钻井完井液,进行了一系列实验工作.过去用于钻进Unayzah-B储层的两个常规流体是KCl/BaSO/-4/CaCO/-3钻井液和甲酸甲/碳酸钙钻井液.实验工作包括新流体和两个常规液体的流变性、热稳定性、API和高温高压滤失量等的测量和对比.新开发的钻井液与普通钻井液相比,有更好的热稳定性和滤失控制能力,能为深井钻井节约时间和成本.     

缝内破胶压裂液的研究及应用

在水基聚合物压裂液加砂压裂施工过程中,往往需要添加破胶剂来满足压裂液的顺利破胶返排。目前使用较多的破胶技术是过硫酸盐、胶囊破胶剂结合的楔形追加破胶技术,但仍然存在压裂液的残胶伤害。为此,开展了新型破胶技术的室内研究,成功地研究出能使压裂液彻底破胶的破胶剂组合技术——缝内破胶技术。采用缝内破胶技术的压裂液（缝内破胶压裂液）和常规压裂液比较,缝内破胶压裂液破胶残液最大分子量是常规压裂液的1／8～1／6,岩芯渗透率伤害率降低了30％～40％。在四川GA区块的B井区进行了5井次缝内破胶压裂液和5井次常规破胶压裂液现场应用试验。试验结果表明,缝内破胶压裂液平均返排率比常规高10％左右,平均单井增加天然气测试产量是常规压裂液的1～2倍。