高温超压有机盐钻完井液抑制性研究

大斜度井段常含大段泥页岩,而泥页岩在钻进过程中易发生井壁失稳等复杂问题。本文针对目前较为先进的强抑制性钻完井液体系(有机盐钻完井液),从活度因素抑制性机理、离子交换晶格嵌入因素抑制性机理、双电层因素抑制性机理三个方面入手,通过大量的实验与数据分析,其结论为当有机盐在钻完井过程中,通过降低其水活度,拉紧粘土晶层、进一步压缩双电层,这样就实现了对粘土膨胀与分散作用产生的极强抑制,其抑制效果大大好于常规水基钻井液与完井液,这样就取得明显的应用效果。     

有机盐强抑制润滑钻井液研究及应用

胜利油田滨435块目的层为沙河街组四上、下亚段,为滩坝砂油藏,储层属低孔、特低渗储层,经探井试油评价,只有采用水平井压裂投产才有开采价值。由于上部地层疏松,沙三、四段地层黏土矿物质量分数高,油泥岩较为发育,水化膨胀严重,易掉块、垮塌,井壁易失稳,普通钻井液不能满足该区块水平井施工要求。为解决这些难题,通过对地层岩样进行一系列试验研究,最终研制出了适合该区块的有机盐强抑制润滑钻井液体系,并在该区块第一口水平井滨435-1HF井得到了成功应用,为该区块以及类似油藏的开发做出了积极贡献。     

强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系研究

新开发的有机正电胶(代号为SDPC)与常规无机正电胶相比，具有更强的正电性，能被水润湿，具有油溶性，与其它钻井液处理剂的配伍性好，具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油气层能力。以SDPC为主剂，室内实验对有机正电胶加量和膨润土量的配比、高聚物包被剂、降粘剂、降滤失剂、防塌剂进行了优选，对优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系进行了评价。优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液高温高压滤失量和粘附系数均较小，老化后终切力较高，携岩能力较强，防塌能力突出，油层保护效果理想，完全满足水平井钻井液完井液对井眼净化、井壁稳定、润滑防卡以及油层保护等方面提出的特别要求，可用于定向井、水平井的钻井作业。     

盐下高压特低渗透油田钻完井关键技术

肯基亚克盐下油藏是埋藏在3000 m厚的盐丘下的地质条件复杂、低孔特低渗、异常高压碳酸盐岩油藏。开发初期曾遇到的问题是地层结构复杂、巨厚的盐丘难以钻进、射孔完井产量低,钻井成本高,不具备经济开采的价值。在认真研究油藏地质特征、地层压力和工艺要求的基础上,通过简化井身结构,筛选适合于盐丘地层的钻井液体系,尝试裸眼完井方法等手段,有效地把直井的钻井周期从原来的500 d左右缩短到180 d左右,单井初始产量从原来的30多吨提高到平均200 t以上,多口井初始产量达到500 m3/d以上,有一口井初始日产量千吨以上。盐下钻井周期缩短和单井产量提高的因素很多,但是井身结构简化、突破巨厚盐丘的钻井技术和裸眼完井方法是其中最关键的技术。     

煤层气复杂结构井可降解钻井完井液实验

为了解决煤层气复杂结构井钻井过程中钻井安全与煤层保护的矛盾,研制了可降解的钻井完井液,分析了其常规性能和降解性能,并分别采用解吸率法和渗透率恢复率法评价了钻井完井液对煤层解吸能力和渗流能力的保护效果.通过室内实验优选了适用于复杂结构井的可降解钻井完井液中的增黏剂、降失水剂和降解剂,并确定了钻井完井液的配方.钻井完井液各项常规性能良好,可有效携岩和保护井壁.钻井完井液具有良好的降解性能:加入浓度为2.0%~4.0%的降解剂后,3 h内降解率可达85%以上;降解完成后固相残渣少.钻井完井液可以有效保护煤层解吸能力和渗流能力:具有和清水一样良好的煤层解吸能力保护效果;煤样在不同返排压差下的渗透率恢复率均在60%以上,最高可达100%左右,且渗透率恢复率随着返排压差的增大而增大.图2表7参11     

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.     

渤海稠油油田水平分支井钻井完井技术

渤海油田的大部分油藏为稠油油藏，地层胶结疏松，如何提高采收率、增加原油产量是稠油开发过程中面临的艰巨任务之一，而水平分支井钻井完井技术是提高稠油油藏采收率的有效途径之一。主要从水平分支井的工程设计、钻井完井的难点分析、井眼轨迹控制工艺技术以及钻井液体系、性能、现场维护等方面介绍了渤海稠油油田水平分支井的钻井完井技术，并对其经济效益进行了简要的分析。水平分支井钻井完井技术的成功应用，为渤海稠油油田的开发找到了一条新路子，并将在几个油田的开发和调整中推广应用。     

有机盐钻井完井液对套管油管钢腐蚀速率的影响

模拟油气田腐蚀环境,利用高温高压釜,采用SEM和EDS技术,辅以失重法,考察了常用套管油管钢P110、N80、HP13Cr以及超深井用套管钢VM140在有机盐钻井完井液中的腐蚀行为.结果表明,HP13Cr钢几乎不腐蚀,P110和VM140钢为轻度腐蚀.N80钢为中度腐蚀,随着腐蚀天数的增加,HP13Cr、N80和VM140钢的腐蚀速率都随之增大,只是HP13Cr和VM140钢的腐蚀速率增大不明显,P110钢的腐蚀速率却随之减小.     

强抑制性钻井完井液研究与应用

胜利油田郑408区块储层埋藏浅,胶结疏松,粘土含量为0.3%-13.2%,粘土矿物以易分散运移的高岭石敏现象,针对该地层特点,在大量室内实验的基础上,通过使用黑色正电胶和复合无机盐抑制剂,研制了适合强水敏性储层的水基钻井完井液体系,并将pH值控制在7.0-8.5之间,室内评价结果表明,该体系具有很强的抑制包被能力,能有效防止粘土水化膨胀和造成高岭石分散运移,钻井液各种处理剂之间有较好的相容性,滤液与储层内流体有很好的相容性,保护油气层效果与油基钻井液相当;能抑制钻屑分散,有利于发挥固控设备效率和提高钻井速度,具有良好的携岩性,润滑性能,防塌抑制性和造壁性能,摩擦系数小于0.05;可抗130℃的高温,在郑408区块用强抑制性水基钻井完井液代替油基钻井液用于强水敏储层钻进后,保护了油气层,提高了原油采收率,降低了成本,缩短了钻井周期,而且对环境无污染。     

特低渗透油藏保护油层钻井液研究与应用

以具有典型特低渗透油层特点的西峰油田长6储层为研究对象,分析了储层的物性特征、储层敏感性矿物、地层水性质,进行了室内速敏、水敏、酸敏、碱敏、盐敏等敏感性评价实验,认识了钻井完井液对特低渗透储层的伤害机理和伤害程度,确定了钻井完井液施工参数,并以此为基础研制出一种新型的低固相强抑制低伤害完井液配方。使用低固相强抑制低伤害完井液后用无水煤油驱排,平均静态伤害率为9.6%,均属于轻度伤害。在庄平3井的现场应用表明,该完井液体系适应西峰油田的地质特点,对储层的损害率小于30%。该体系满足了水平井钻井的施工需要,施工作业井下安全,不阻不卡,达到了储层保护要求。     

胜利油田海上钻井液技术

介绍了胜利油田海上钻井液的形成和发展过程,重点介绍了目前使用的低固相不分散聚合物海水钻井液的特点及现场施工工艺。胜利油田２７７口井的钻井实践证明,低固相不分散聚合物海水钻井液体系及其相关的维护处理技术,满足了海上安全、优质、快速钻井的需要,满足了保护油层和防止海洋环境污染的要求,具有很好的推广价值。     

超高密度改性钻井完井液在麦盖提地区的应用

根据储层特征及保护油气层要求，选用以油溶性和酸溶性暂堵剂为主处理剂的超高密度改性钻井完井液体系。室内试验及新疆麦盖提地区现场应用表明，在超高压、高矿化度条件下，该体系对碳酸盐岩储层有显著的保护作用。     

有机盐聚合醇氯化钾钻井液的应用

霍尔果斯背斜构造极其复杂,内应力极高,地层倾角大,断层、破碎带多,并存在高低压互层;安集海河组的灰绿色软泥岩水化严重并具有粘弹塑性.该区块重点探井霍003井三开、四开井段选用有机盐聚合醇氯化钾钻井液,同时为保证钻井液在高密度下（2.55 g/cm^3）具有好的流变性,使用活化铁矿粉、活化重晶石加重.应用结果表明,由于采用了强抑制和多元封堵的措施,该钻井液具有良好的流变性和较强的携带能力,钻进中曾携带出重2.8 kg和5.1kg的大掉块;滤失量低,泥饼质量好,封堵能力强,造壁能力强,减轻了井下阻卡程度;有良好的储层保护能力;在室内研究的基础上,经过现场合理使用和维护钻井液,霍003井提高了机械钻速,缩短了钻井周期,井身质量优于邻井.指出在高密度下,未选出适合有机盐聚合醇氯化钾钻井液的稀释剂,钻井液流动性较差.     

无固相钻井完井液的研究与应用

国内外石油钻井施工中,多使用含有膨润土和较高固相的钻井液,易对储层造成伤害,使储层渗透率大大降低。为满足储层保护的需要,优选增黏剂、降滤失剂、抑制剂、暂堵剂,开发出无固相钻井液体系,即:清水+0.3%Na2CO3+3%FL-1+1%Redu1+0.3%XC+0.3%CMC+1.5%Na-PAN+3%FT-1+2%SPNH+0.2%K-PAM+2%QCX-1。文章分析了无固相钻井完井液作用机理、室内实验及现场应用效果,指出该体系不仅具有良好的悬浮携带性、流变性、润滑性,而且油层保护性能也很好,能够满足低压油层水平井钻进和保护油层的要求。     

涠洲油田群强水敏储层钻井完井液伤害分析及解堵技术应用

针对涠洲油田群强水敏储层投产后达不到配产要求、采液指数很低、表皮系数较大等问题,选取典型井WZ11-1N-A12Sa作研究对象,找出了储层损害原因,研制了水基乳液复合解堵液HJD-S并对其进行评价,得出该解堵液对油基泥浆滤饼有较好的分散、清洗能力,防破乳能力强,与地层流体、岩石的配伍性好,解堵液对钻完井液污染后的岩心具有较好的解除效果,渗透率恢复值大于100%。现场应用表明,解堵液能有效解除该井涠洲组的堵塞,实现日增油208m3,2012年增油量达4.52×10^4m^3。     

抗高温有机酸盐完井液研究

针对元坝超深井试气测试过程中存在的问题,结合区块储层特点,优化得到抗温170℃的有机酸盐完井液配方:HCOONa（密度1.30g/cm³）或HCOONa、HCOOK复合盐（密度1.50 g/cm³）基液+0.5%改性黄原胶增黏剂DHV+2%低黏聚阴离子纤维素降滤失剂PAC-142+1%酸性缓蚀剂SD-2+0.8%两性离子型助排剂SAT+0.2%NaOH+0.5%Na₂SO₃。该有机酸盐完井液160℃静置恒温稳定时间达64h,耐温黏度降低率小于50%,API失水量小于16 mL,160℃高温高压失水量小于30 mL,对P110钢的腐蚀速率低于0.05mm/a,岩心渗透率恢复率为86.5%⁸8.0%,可有效降低测试过程中入井流体对油气层的伤害,避免高温高压井况下因固相沉降、工作液抑制能力降低而引起的试气测试井下事故的发生。     

无黏土相钻井液及生物完井液在DF2井的应用

鄂尔多斯大牛地地区山1储气层低孔低渗,物性差,钻井过程中极易受到严重而难以恢复的污染,以往该层所钻井不经改造都无油气产出。该储气层DF2井水平段长达900 m,夹有两段煤层和一段泥岩层,在钻井中使用了含甲酸钾、防水锁剂,不含滑润剂的低密度无黏土相钻井液,钻进中钻井液性能稳定,井壁稳定,携砂正常,起下钻畅通,完钻后电测一次成功。介绍了该钻井液的配制、维护及全水平段钻井液的性能。水平段完钻后用一种生物完井液浸泡裸眼井段24小时,随后试气,获得了无阻流量8×104m3/d的天然气自然产能。图1表1参4。     

超低渗透钻井液在H17油田的研究与应用

针对江苏油田花庄地区钻井过程中井壁不稳、钻井液滤失以及低压、低渗、强水敏性油藏容易伤害等情况,研究并应用了超低渗透钻井液。室内试验及现场应用表明,超低渗透钻井液具有很好的封堵能力,通过增强内滤饼封堵强度大幅度提高岩心承压能力,达到降低滤失和保护储层的目的。     

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本文介绍了川东地区钻井液对石炭系气藏损害机理的初步研究结果,保护气层技术措施及酸溶性完井液和改性钻井完井液现场试验效果。