PDF-HSD钻井液体系在渤海科学探索井的应用

针对BZ21-2-1井潜山储层特征和高温高压的钻井实际,研发了PDF-HSD抗高温无固相钻井液体系。该钻井液体系在潜山地层准152.4 mm井眼4 881.5~5 141.0 m井段应用成功,不仅有效地保护了潜山储层,而且较低的钻井液密度也有效预防了潜山裂缝性地层的恶性漏失。整个钻井过程中钻井液性能稳定,应用结果表明:PDF-HSD钻井液体系具有优良的抗温能力;钻井液滤液与煤油的油水界面张力低,具有较好的防水锁性能;渗透率恢复率大于85%,油气层保护效果显著;满足高温高压深井及低孔低渗型油藏的钻井作业和油气层保护需要。该体系的成功应用,为今后渤海油田类似高温高压及低孔低渗型储层钻井作业提供了技术保障。     

新型白油基油包水钻井液体系研究

为了满足深井、超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井要求,优选了油基钻井液用处理剂,确定了新型白油基油包水钻井液体系配方,并通过室内实验研究了钻井液体系的性能。通过研究各主要处理剂加量对油包水钻井液体系性能的影响,确定了各组分的加量,研制的不同密度不同油水比的油包水钻井液均有良好的基本性能。室内实验评价结果表明,研制的白油基油包水钻井液沉降稳定性较强,抗温可达220℃,密度在0.95~2.2g/cm3可调,抑制性能强,抗伤害和润滑性能较好,储集层保护效果好,具有泥页岩水化抑制作用。     

新型无水全油基钻井液

针对油包水乳化钻井液应用中存在的不足,研究了以生物毒性低的白油为基液的无水全油基钻井液。试验结果表明,全油基钻井液体系无水相,电稳定性好（大于2000V）,塑性黏度低,滤失量小（滤液全为油）,具有抗钻屑、抗水污染性能强、润滑性能好、抑制性强及储层保护效果好等特点。使用无水全油基钻井液,有利于提高机械钻速、井壁稳定性和储层保护效果,可用于易塌地层、盐膏层,特别是水相活度差异较大的地层,以及能量衰竭的低压地层和海洋深水钻井。     

州72-平54Z多分支水平井钻井液技术

州72-平54Z井是大庆油田的第一口四分支水平井.该井上部地层比较发育,泥岩段长,造浆严重,易泥包,实施中短曲率定向施工,优用了硅基阳离子钻井液,并加入了清洁剂DRH-4,在应用中该钻井液表现出强的防塌、防卡、防泥包能力以及良好的携砂和抑制性.该井目的层姚家组为泥质粉砂互层,成岩性较差,含大段强水敏性岩层,并且油层薄,平均有效厚度仅为1.5 m,井眼轨迹调整频繁.采用的油包水钻井液具有良好的乳化稳定性、良好的润滑性、较低的摩阻、较强的抑制性、低滤失量、有利于井壁稳定,满足了钻井要求,并提高了机械钻速,有效避免了卡钻、泥包、井塌等复杂情况,为大庆油田薄差油层的勘探开发提供了有力的技术支持.     

可循环微泡沫钻井液技术研究与应用

针对在低压裂缝性潜山油层和砂岩油层的勘探开发中，使用常规水基钻井液存在严重漏失问题，钻井工艺研究院研制出了抗高温可循环微泡沫钻井液体系。室内对发泡剂、稳泡剂用量以及该钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性和油气层保护进行了评价。结果表明，该体系起泡性能好，微泡沫基液与气体接触后可产生大量颗粒较细的微泡沫，微泡沫稳定性强，在长时间循环和高温条件下性能稳定，抗污染能力强，与储层流体及钻井液处理剂配伍性好；配制微泡沫钻井液，发泡剂最佳用量为0．4％～1．0％，稳泡剂最佳用量为0．1％～0．3％。现场应用表明，微泡沫钻井液具有低密度的特点，在三开钻进过程中相对稳定，解决了在低压储层钻井时遇到的井漏问题，避免了因井漏引起的储层损害，达到了保护油层的目的；该钻井液具有较强的携砂能力，岩屑返出正常，完全满足了开发低压油气层工程和地质需要。     

新型高温高密度W/O乳化钻井液的研制

研制了油包水乳化钻井液的基本配方，评价了其抑制性，热稳定性，以及抗水侵污能力，抗钻屑侵污能力，抗水泥侵污能力。现场应用表明，该体系具有较强的抑制作用，能很好地稳定井壁，保护油气层。     

大庆油田"九五"期间钻井液技术发展

在总结“九五”期间大庆油田钻井液技术发展情况的基础上,重点介绍了在井壁稳定,高温深井,欠平衡钻井,保护油气层和提高二界面胶结强度等方面开展的诸多钻井液研究和应用,结果表明,水基加重钻井液性能良好,润滑性和防漏效果明显,对油层具有更好的保护作用,保证了侧钻水平井钻井施工的顺利进行;抑制性与封堵型聚合物钻井液具有很强的抑制性,解决了井壁稳定,防卡和防漏问题,电测遇阻率比常规井眼降低10％,卡钻事故率减少3％,井漏井塌事故率减少25％,保证了小井眼钻井完井施工的顺利;抗高温油包水钻井液,水包油低密度蝇液,硅酸盐钻井液,甲酸盐钻井液和多元硅钻井液,性能稳定,抗高温能力强,有效地保护和发展了油气层,具有较好的提高二界面胶结质量作用,提高了二界面的固井质量,这些钻井液技术的发展,解决了大庆油田高温井,疑难井和特殊工艺钻井技术问题。     

用于低压低渗透油气藏的可循环泡沫防塌钻井液

分析了低压低渗透油气藏储层损害与保护的特殊性及泡沫钻井液的防塌机理,优选出了适用于该类油气藏的强抑制性可循环泡沫防塌钻井完井液,并对该体系进行了性能评价和现场施工工艺探索.性能评价实验结果表明,该钻井完井液具有较低的密度在0.60～0.95 g/cm3之间可调,能满足低压地层钻井的需要;具有较强的抑制性,与油基钻井液接近,能有效地预防钻井液对低压低渗透储层的损害;流变性和滤失性好、抗原油污染和抗温稳定性强(120℃),能适应井深3000m以内的直井、斜井和水平井钻井施工需要.     

允许适度坍塌的水合物储层最低钻井液密度

深水海域的天然气水合物储层通常埋藏较浅、压实较弱、强度较低,钻井过程中钻井液的扰动极易导致水合物的分解和井眼的坍塌。基于此,文中建立了有关水合物储层中井眼稳定性的二维流-固-热耦合数值模拟模型,研究了相同钻井液温度和不同钻井液密度条件下的水合物分解及井眼坍塌状况,根据不同钻井液密度下的井眼扩大率模拟结果,确定了不同井眼扩大率下的钻井液密度下限。结果表明:钻井液密度越低,剧烈的钻井液扰动作用导致的近井壁地带天然气水合物的分解就越严重,井眼的坍塌状况也越糟糕。当使用温度为21.25℃的钻井液进行水合物储层钻井作业时,如果井眼扩大率为2.5%,则最低钻井液等效密度为1.116 g/cm3;而当井眼扩大率提高到10.0%时,最低钻井液等效密度则降低到1.024g/cm3。可以得出结论:随着对井眼稳定性要求的提高,最低钻井液密度会在合适的范围内不断增大。     

低品位油藏钻井中保护储层新技术的应用

简述了低品位油藏在江苏油田的分布及储层保护特点；针对低品位油藏开发中储层保护难点，着重介绍了江苏油田在低品位油藏钻井中采用的新型成膜保护油气层钻井液新技术，如聚合醇钻井液技术、超低渗透钻井液技术和葡萄糖甙钻井液技术的应用。现场应用表明，上述钻井液、完井液体系不仅满足了钻井中井壁稳定和井眼清洁的要求，而且满足了该类油藏油层保护的需要，取得了良好的生产效果。     

深水钻井气制油合成基钻井液室内研究

深水钻井面临低温、安全密度窗口窄、浅层气易形成气体水合物、井壁易失稳等技术难题,对深水钻井液提出了更高的要求。通过研究乳化剂加量、有机土加量、水相体积分数对深水气制油合成基钻井液低温流变性和电稳定性的影响,配制了一种深水气制油合成基钻井液,其配方为80%气制油+20%CaCl2盐水+3%RHJ+3%有机土+3%HiFLO+2%CaO,并研究了其低温流变性、抑制天然气水合物生成的能力和储层保护能力。研究结果表明:该钻井液具有较好的低温流变性,动切力几乎不受温度影响,在较大的温度变化范围内保持稳定;在20 MPa甲烷气体、0℃温度条件下能有效抑制天然气水合物的生成;能有效保护油气储层,其渗透率恢复率达85%以上,可以满足海洋深水钻井的要求。      

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。     

LPS多元硅钻井液提高二界面胶结强度的研究

针对大庆油田三次加密区多压力层系薄油层，差油层的二界面固井质量问题，通过对井壁围岩，泥饼，水泥石的物理和化学结构，组成和成分的分析，研制了一种多元硅界面增强剂LPS。LPS主要由硅醇，低分子量聚合物，有机成膜剂组成。以LPS为主要处理剂研制出一种新型钻井液体系，研究结果表明，LPS多元硅钻井液体系具有液变必合理，抑制剂强，油气层保护性好，能够提高水泥环－泥饼－地层的胶结能力等优点，经5口三次加密调整井的现场试验证明，LPS多元硅钻井液对井壁有较好的稳定作用，在一定程度，有效地提高了二界面胶结强度，利于提高二界面固井质量；钻井液性能优良，保护油气层效果好，井径扩大率较小，满足大庆油田加密调整井钻井要求。     

高性能水基钻井液在大庆油田致密油水平井的应用

大庆长垣外围青山口组高台子油层和泉头组扶余油层的致密油储层物性较差,单层厚度薄;施工中存在地层摩阻大、机械钻速低、钻井周期长、井壁失稳等一系列问题。对于钻井液的抑制性、携岩性等都提出了较高要求。综合考虑成本、环保等因素,油基钻井液已经无法适应当前致密油藏大规模效益开发的要求。针对松辽盆地中深层致密油藏水平井开发需要,研发了一套高性能水基钻井液体系,即在阳离子聚合物钻井液体系中引入胺基抑制剂AP-1及聚合醇。利用聚合醇的"浊点效应"对泥页岩地层微裂缝进行内封堵。结果表明,该体系具有抑制性强、润滑性好、滤失量低等特点,能够有效解决大庆长垣外围致密油水平井施工中存在的一系列问题。     

元坝区块超深井钻井提速关键技术应用

元坝超深井提速受大尺寸井眼长、致密性硬地层多、同一裸眼井段压力体系多且差异大、深层地层高温、高压、高含硫等因素制约,机械钻速提高困难,钻井周期长。为此,对空气钻、个性化PDC钻头选型及井下工具、预弯曲钻具组合、钻井液体系等方面进行优化,形成了一套元坝区块超深井提速模板。现场应用表明,元坝701井通过空气钻和个性化PDC钻头实现陆相地层提速,在须家河组地层最高机械钻速达2.02 m/h。在易斜地层使用小度数螺杆的预弯曲钻具组合,相比常规钻具组合能更好释放钻压,在防斜和提速方面达到平衡。     

大庆油田气体钻井配套技术及应用

针对深部地层机械钻速慢、中浅层"三低"储层开发动用难等问题,大庆油田开展了气体钻井配套技术研究及实践。通过配套湿度和注气参数等监测装备、判别水层、计算地层出水量、优化钻具组合及钻井参数、采用"内喷外侵"气液转换工艺,解决了地层出水引起的复杂情况、易发生井斜、井壁失稳等问题,形成了一套适用于大庆油田深层泥页岩地层的气体钻井配套技术,实现了在泥页岩地层出水情况下安全钻进。大庆油田27口深井应用该配套技术后,钻井速度提高4倍以上,钻井周期缩短15 d以上;8口中浅井应用该配套技术,在不采取压裂增产措施的情况下,单井产量提高2 t/d以上。这表明气体钻井技术是深层提速及中浅储层保护可行的技术,为大庆油田加快勘探开发进程提供了新的技术手段。      

吉林油田星A6-6开窗侧钻井钻井完井液技术

星A6-6开窗侧钻井位于吉林油田双阳地区，钻遇地层为下第三系Ee段，Ee段岩性为灰黑泥岩，易缩径，砂岩渗透性较好。体系优选试验结果表明，有机硅聚合物钻井液稳定性好、抑制性强、流变性易控制、对油层伤害轻，可很好地满足该地区钻井施工的需要。使用了有机硅聚合物钻井液及有机硅-聚合物为主体的完井液，在开窗后井深1803．30m处加入3％原油．改善钻井液的润滑性、流变性及泥饼质量。现场应用表明．钻井液携砂能力强，具有良好抑制性、稳定性和润滑性；后期试采结果证明，完井液起到了保护油层的作用，大幅度增强了该井产油量；该井钻井周期为15．96d．机械钻速为2．53m／h．全井无阻卡塌漏现象，施工顺利。     

玉门青2-7井钻井液技术

玉门青2－7井一开井段砾石层成岩性差,胶结疏松,易卢井漏、井塌、沉砂;二开为砂泥岩互层,裸眼井段长,泥岩易水化膨胀,砂岩渗透性好易形成厚泥饼,砾岩、砂泥岩胶结差,井壁易坍塌,并存在石膏污染;三开为产层钻进,地层倾角大,裂缝发育,岩性为硬脆性泥岩,易发生掉块砖塌现象,井底温度高,根据该井地层特点、钻井工程要求和保护油气层的需要,一开使用“三高一适当”普通膨润土浆,防止了表层疏松砾石层的井漏、井漏;二开采用金属离子聚合物钻井液,该体系抑制能力强,防止了泥岩水化膨胀,具有良好的失水造壁性,防止了因砂岩地层渗透性好而形成的厚泥饼缩径,保证了长裸眼段的防塌及井下安全;三开选用金属离子聚磺屏蔽暂堵钻井液,该体系具有良好的失水造壁性,封堵防塌能力强,防止了油层段的剥落掉块垮塌,实现了近平衡钻井,保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了保护油气层的目的。     

大庆油田易漏区块小眼井钻井液技术

为评价小眼井的规模经济效益,1998 年在朝阳沟薄荷台油田进行 42 口ψ178 mm 小眼井的区域推广性试验,该油田上部地层胶结疏松,下部青一段至泉四段地层微裂缝发育,易发生井塌、井漏。对原来小眼井钻井液进行了改进,经 36 口小眼井使用表明,改进后的小眼井钻井液封堵性及润滑性能好,防卡、防塌能力强,解决了该油田井漏、井塌的问题,与小眼井钻井工艺配合,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,使小眼井钻井综合成本降低了 11．7％。