随钻井下气体检测技术进展

传统的钻井液脱气检测均在地面进行,信息滞后、气体组成变化等问题一直是困扰实时准确分析钻井液中轻烃气体含量的瓶颈,为了解决这一问题,探讨并尝试了将钻井液气体分离检测由地面向地下发展。目前与钻具结合的随钻气体分离检测技术在国外发展迅速。随钻气体分离检测技术中采用的脱气方法主要是膜分离,采用的气体检测方法是光电技术、微型色谱技术,地下随钻气体检测技术正朝着检测实时化、快速化、连续化和井下随钻气液分离、检测的方向发展。对国外有关专利成果和技术进行了归纳介绍。     

GC-Tracer半透膜多组分气体检测系统

在气测录井中,传统的搅拌式电动脱气器存在体积大、影响因素多、脱气不定量等问题,传统气测录井存在检测组分少导致信息不充足等缺点。针对上述问题威德福公司研发的GC-Tracer半透膜多组分气体检测系统,采用半透膜脱气器代替传统搅拌式电动脱气器,具有体积小、安装灵活、脱气效率稳定、受外界干扰小等优点;多组分气体检测系统可在60s内实现C_1-C_8、苯和甲苯、二氧化碳的检测,大幅增加了地层检测信息量。现场应用结果表明,以定量脱气及多组分气体检测为基础,可准确发现油气层,快速精确评价地层含油气信息,能更好地服务于勘探开发,在深海录井、非常规录井、欠平衡录井、混油钻井液录井等方面具有很好的应用前景。     

钻井液中烃类气体含量的检测

接触式烃类气体检测技术不仅能够检测井筒中气体组分含量,为油气层解释评价提供信息,而且还可以在传统气测录井手段不方便安装(钻井液在地沟循环)的开发井中进行应用。该检测技术在现场适应性强,安装方便,要求低,适应特殊钻井环境要求。     

新型随钻防漏堵漏钻井液技术研究

针对渗透性漏失地层,开发出一种封堵效果好、封堵范围广的随钻堵漏剂ASK-1。ASK-1随钻堵漏剂主要由柔性粒子和聚合物复配组成,通过两者的共同作用达到快速有效封堵孔隙或微裂缝的作用。该堵漏剂对孔径较宽渗透漏层封堵作用良好。室内评价,在一定范围内,渗透率封堵率超过90%以上,封堵带强度大于8MPa。现场应用证明,可有效提高地层承压能力,且防漏及堵漏效果良好。     

一种提高泥浆录井气体检测精度的新型脱气器

该在回顾脱气器的发过程和分析现有脱气器的工作性能和脱气效果的基础上，提出了一种新型的QGM脱气器，探讨了实行定量气体检测的方法和途径，同时提出了气体检测值调校过程中应用泥浆气体分析微波仪来取代泥浆真空蒸馏脱气器的优点。     

钻井液气体样品自动取样器

传统的人工气体取样模式气样与井深对应性差,所取气体样品不能满足实验室二次检测的要求,为此研制了钻井液气体样品自动取样器。该取样器包括机械部分和自动控制部分,机械部分主要由竖支架、横梁、固定夹、取气瓶、电动取样阀、进气管线及出气管线等组成,自动控制部分包括数据服务器、录井仪工作站、色谱工作站、HUB、I/O控制卡和继电器卡。现场应用表明,该取样器既可以单独在线工作,又可以与综合录井仪相连使用,自动采集的气体样品与相应地层深度精确对应,自动化程度高,故障率低,性能稳定。     

高密度钻井液随钻堵漏技术研究

地层和油气层分布的特点，使塔里木盆地易发生高密度条件下的井漏。多种堵漏处理措施，如降排量、降密度、静止堵漏、随钻堵漏、桥接堵漏、注水泥堵漏等都没有很好地解决这类漏失问题。根据井漏及堵漏情况，开发出了高密度条件下使用的随钻封堵护壁剂。该堵漏剂主要以改性纤维作为骨架材料，改性沥青和天然有机高分子作为填充材料，以弱交联聚合物为变形填充材料，并辅以有机硅为粘结护壁材料，是一种具有物理化学堵漏功能的新型随钻堵漏剂。经流变性、砂床滤失性、润滑性、油层保护性等性能评价，表明该处理剂加入后，对钻井液流变性影响小、可辅助降低API滤失量和润滑系教、能碴著降低砂床滤失鼍。同时还具有一定的保护油气层的功能。     

诱导性裂缝防漏堵漏钻井液研究

由于诱导性裂缝产生,华庆油田在钻井中发生了严重漏失。目前桥塞堵漏剂对孔隙、裂缝尺寸的适应性较差。本文通过对架桥材料、聚合物吸附材料和填充材料优选及颗粒级配,确定了架桥材料为不同粒径橡胶粒(粒径为0.6～1.0mm、1.1～1.5mm和1.6～2.0mm的分别占30%、30%和40%),聚合物吸附材料为CDL-1;填充材料由30%蛭石(粒径0.4～0.5mm)、5%～10%云母、5%～10%锯末、20%～25%桥塞堵漏剂QD-1、20%～30%桥塞堵漏剂QD-2和10%～20%单向压力封堵剂DF-A组成。通过正交实验确定在基浆(清水+0.3%PAM+4%膨润土)中加入2%橡胶颗粒、0.2%CDL-1和3%填充材料,得到适应性防漏堵漏钻井液。该钻井液黏度10mPa·s,动切力3 Pa,承压能力达到4MPa,最小封堵时间10min。现场试验证明防漏堵漏钻井液可在较短时间内有效封堵漏层,取得了良好的应用效果。     

1996年随钻测量与地层评价的进展

地层评价，尤其是随钻数据采集方面的最新进展，改善了地层数据的质量，并增加了采集的数据量，同时降低了成本，并使作业更加有效。电缆测井的进展包括，出现了长度短，价格低的仪器串，增强了核磁测井的应用，研制了新的阵列与多通道感应电阻率仪器，高分辨率方位测向测井仪，改善了套管井电阻率测井，开发了的套管井密度测井仪，新的套管井脉冲中子孔隙度测量仪，改善了井壁成象测量，研制了用于探测裂缝人极化井眼雷达测量，根据     

随钻测井地层评价技术现状与发展

本文简要地介绍并总结了随钻测井地层评价技术（ＦＥＭＷＤ）及其在石油勘探开发中的主要应用，并对随钻测井技术最近几年可望的发展作了预测。     

MEG钻井液页岩抑制性研究

在钻井过程中,由于钻井液滤液的侵入,地层中的粘土矿物发生水化膨胀和水化分散作用,削弱了岩石的力学强度,致使井壁发生失稳。MEG钻井液是一种具有成膜作用的水基钻井液,对页岩具有较好的抑制作用。文中简单阐述了MEG钻井液页岩抑制性机理,分析研究了影响MEG钻井液页岩抑制性的因素,实验验证MEG钻井液的成膜作用。MEG钻井液主要是通过半透膜效应、封堵作用、渗透作用及去水化作用抑制页岩的水化分散和膨胀,当 钻井液中MEG浓度足够大时,MEG分子吸附在井壁岩石或钻屑表面上形成一层憎水膜,阻止钻井液滤液向地层或钻屑中渗透。研究表明,MEG浓度大于30％时,其抑制页岩的能力优于浓度为3％的KCl溶液;钻井液中MEG的加 量是影响钻井液抑制性的主要因素,并且钻井液中加入无机盐后,无机盐与MEG协同作用使MEG钻井液的页岩抑制能力提高;钻井液中MEG浓度越高,膜效率越好,MEG浓度大于50％时,页岩内水份渗出。

     

川东储层保护的钻井完井液技术

针对四川气田主力产气层石炭系裂缝-孔隙型储集层的地质特点和钻井液对储集层的伤害机理,分析了高密度钻井液对储集层的潜在伤害,提出了保护储集层对钻井、完井液的要求。利用屏蔽暂堵技术与减轻水锁方法,优选组配出保护石炭系裂缝-孔隙型储集层的钻井、完井液配方。经11口井现场应用证明,酸化解堵后总产气量是酸化前的3.61倍,增产效果显著。     

利用空气钻井技术提高钻井速度研究

采用空气钻井技术提高钻井机械钻速非常有效，钻速是常规钻井机械的数倍。但空气钻井技术较常规钻井技术更为复杂，从装备、井口到钻具组合都有其特点。当地层压力系数小于1时，常规钻井液钻井必然发生井漏，易造成井下工程事故。利用空气充气钻井技术对付地层既出水又发生恶性井漏的井，在川渝地区的钻井作业中，尚属一种全新的工艺技术。通过威寒1井的空气充气钻井实践，解决了因井漏而引起的井下系列复杂问题，大大缩短了复杂井段的钻井作业周期，同时也降低了钻井作业综合成本。     

四川油气田气体钻井技术

四川油气田地质情况复杂，长段井漏、恶性井漏时常发生，使得钻井工作的难度大大增加。在四川发展起来的空气泡沫钻井技术和纯空气钻井技术，已成为解决井漏（特别是恶性井漏）最有效的方法之一；四川有很大一部分地区的产层属低渗低压油气藏，采用常规钻井液钻井，容易造成不可逆转的储层伤害，甚至难以发现地下油气资源。为了解决这一难题，在四川研究并发展了欠平衡钻井技术，其中包括天然气钻井、尾气钻井、氮气钻井等技术。特别是近年来，气体钻井的优势在川渝地区的钻井中显现得越来越明显，也越来越受到高度关注。为此，回顾了四川气体钻井技术发展历程，阐述了纯空气钻井、泡沫钻井、氮气和天然气钻井、柴油机尾气钻井、充气钻井和雾化钻井等气体钻井技术在四川的应用现状，分析了四川气体钻井技术发展中遇到的气体钻井井斜、地层出水、钻具失效以及井壁垮塌等问题,以期进一步充分发挥出气体钻井的优势。     

废钻井液固化剂XSG组成的室内试验评价

固化剂在废钻井液固化处理技术中起着决定性的作用。试验分析了XSG固化剂的组成对不同钻井液体系废浆处理的固化效果,试验结果表明多组分复配的固化剂组成可达到强化固化聚结体、加快自由水的蒸发、促使尽快干涸固结的目的;并且适用于不同体系废浆及其不同固相含量下的固化处理。     

随钻扩眼工具及技术研究

基于随钻扩眼技术优势的分析，研究了机械式、液压式和偏心式随钻扩眼工具执行机构和扩眼总成的机构原理，并介绍了国内所开展的相关研究。文章提出应加强现有工具的适应性和匹配性研究，发掘各类工具的优势。优化执行机构、扩眼总成和水力机构、重视底部钻具组合力学特性的分析是今后发展和完善随钻扩眼工具及技术的几个重要内容。实践表明，随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高钻井速度、提高建井质量和安全性等方面具有显著的优势，随钻扩眼工具也正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具。     

煤层气井钻井工艺技术探讨

我国煤层气资源十分丰富,但开发利用刚刚起步。煤层与一般油气层相比,机械强度低,孔隙度低,所以易坍塌、易污染。煤层气是吸附在煤层中的甲烷和少量的其它气体,煤层既是生气层,又是储气层,煤岩颗粒和微孔隙组成储集空间,天然裂缝是渗流通道。煤层孔隙压力低,所以开采时要先抽吸排水,压力降到解吸压力之下才能采气。采气时气水同产,地面再分离。文中主要介绍了煤层气井的井身结构、钻井参数、取心工具和工艺等。     

泥浆帽钻井关键技术研究

泥浆帽钻井技术是针对恶性漏失地层最有效的钻井工艺技术,文章结合泥浆帽钻井工艺技术特点,通过深入地研究地层漏失特性,并结合牺牲液携岩规律,得出了牺牲液合理的正注区间计算方法;根据油气在地层及环空中的运移特性,
建立了泥浆帽合理注入周期和注入量计算模型。并根据泥浆帽钻井技术的特殊性,结合钻井现场实际,建立了设备连接方案。研究成果对现场施工有一定的指导意义。     

气体钻井注气量计算方法研究进展

气体钻井过程所需注气量是关系到气体钻井成败的重要参数。目前计算气体钻井所需注气量的3种方法各有不足,根据这些方法得出的计算结果与现实情况都有差异,有时差异还很大。为了准确计算气体钻井所需注气量,应对影响气体钻井注气量的因素进行深入研究并对现有计算方法进行改进。经过对现有方法的分析,建议应从以下几个方面进行深入研究：①建立准确计算气体钻井时环空流体温度的模型以确定温度对注气量的影响;②应用气液两相流理论分析气体携水能力,以确定地层出水时气体钻井所需注气量;③钻屑直径对气体钻井所需注气量的影响;④气体钻井所需注气量与井斜角的关系;⑤对“关键点”处钻具外形进行优化设计以改善该处气体的携岩能力。     

稠油沥青污染钻井液的处理技术

伊朗Y油田有5口井钻遇了稠油沥青层,提高钻井液密度,不能阻止稠油沥青侵入井眼污染钻井液,轻则振动筛跑浆,重则钻井液变成膏状絮凝物,失去流动性。室内研究发现,常规稀释剂不能消除稠油沥青对钻井液的污染;加15%～20%水稀释,污染钻井液流变性能好转,再加重恢复密度值,流变性能重新恶化;用柴油和乳化剂,才能改善污染钻井液的流变性能。现场采用的处理方法,一类是机械、排放法或置换法,将稠油沥青从循环系统中除去,避免大量积累污染钻井液;另一类是乳化分散法,将稠油沥青分散在钻井液中,降低对钻井液性能的不利影响。应用结果表明,稠油沥青侵入速度慢的井适宜用第一类方法,在侵入速度快的井中,分散乳化法是主要的处理手段,可以避免钻井液絮凝,满足安全快速钻井的目的。