聚醚多元醇钻井液研制及应用

以新研制的多功能聚醚多元醇SYP-1为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂和降滤失剂进行了优选实验.在此基础上,研制了一种新型的聚醚多元醇钻井液.对聚醚多元醇钻井液的抑制性、流变性、滤失造壁性、润滑性以及对油气层的保护性能进行了室内评价实验,并分析了该钻井液的作用机理.在LN3-6H井和HD4-23H井进行的聚醚多元醇钻井液现场试验表明,在钻进过程中井壁稳定,井径规则,起、下钻畅通,井下安全,测井、下套管及固井作业顺利.室内实验和现场应用表明,聚醚多元醇钻井液具有优良的防塌性和润滑性,能有效地抑制岩屑分散,起到稳定井壁和保护油气层的作用,满足复杂地质条件下钻井的需要.     

改性沥青在钻井液中的应用研究

在疏松地层等复杂地质结构下进行钻井作业时,由于钻井液的滤失而形成井壁黏土水化膨胀,造成井壁坍塌的危害,为了解决这一问题,通常需要加入各种钻井液添加剂,来抑制黏土膨胀,降低钻井液的滤失量,防止钻井过程中的井壁塌陷等问题。本论文通过正交实验考察了系列改性沥青材料对钻井液黏度,滤失,摩阻等性能的影响。实验结果表明,当沥青加量为0.15%,搬土加量为6%,CMC用量为0.2%时,钻井液的滤失、黏度等性能达到最优化。最后通过电子显微镜观察最优配方下的滤饼结构,分析其性能。结果证明,改性沥青材料具有较好的降滤失作用和造壁性能,有很好的应用前景。     

中原油田探井保护油气层钻井液的评价及改进

探井钻井液性能是油气层保护技术一个重要部分,对油田的勘探开发起着举足轻重的作用。对水敏性地层要减少钻井液对油气层的伤害,必须控制钻井液的滤失量和低密度固相含量,匹配的降滤失剂一定要加足,同时必须控制好钻井液密度,保持平衡钻井。加强对探井钻井液的监测对保护油气层效果显著。     

大牛地气田保护储层钻井液技术

大牛地气田为低孔低渗砂岩气藏,自产能力低,如不采取全面系统的油气层保护技术,完井后气层基本无自然产能,压裂改造后,单井产气量也普遍较低.通过对储层特征和钻井过程中造成地层伤害的主要因素进行研究,探索出了一套针对大牛地气田的钻井液保护技术,主要包括:屏暂暂堵技术、钾铵基钻井液、两性离子钻井液、聚醚多元醇钻井液、改性天然高分子钻井液等.保护气层钻井液技术的应用,提高了机械钻速和井身质量,减少了钻井液对气层的浸泡时间,解决了井壁失稳、气层伤害问题,提高了气产量.其中,屏蔽暂堵技术对于裂缝性气层具有较好的保护能力;钾铵基钻井液对基质渗透率损害非常小,适合于裂缝不发育的开发井施工,在裂缝发育的区块应结合屏蔽暂堵技术对气层进行全面的保护;聚醚多元醇和改性天然高分子钻井液可以进一步推广应用.     

BZ13-1油田防塌钻井液的研制及应用

分析了BZ13-1油田易坍塌地层井壁失稳的原因,研制了适合该油田东营组和沙河街组泥页岩地层的具有强抑制性、强封堵能力的防塌钻井液。实验评价表明,所研制的防塌钻井液具有良好的抑制性能、润滑性能和滤失性能,油气层保护效果良好。新研制的防塌钻井液在BZ13-1油田和其它地层岩性类似油田钻井作业中取得了良好的应用效果。     

抗高温强抑制性钻井液体系的研究与应用

印尼JABUNG油田的Gumai泥页岩地层水敏性极强,因井壁失稳造成的井眼事故频繁发生.通过选用新型抗高温聚合物包被抑制剂GWTEMP、沥青类抗高温降滤失封堵剂GWTEX,并引入油基钻井液用降滤失封堵剂GSL(黑色液态褐煤乳液)等高效处理剂,构建了满足JABUNG油田钻井需要的KCl-GWTEMP强抑制性钻井液体系,其中GWTEMP抗温在205℃以上,抗盐达饱和,分子量较其他聚合物包被剂分子量低,易溶于水.室内实验和现场试验均证明,该钻井液具有良好的流变性、降滤失性、封堵和抑制性能,能保持井壁稳定;极压润滑系数在0.05以下,可很大程度地减少高扭矩和压差卡钻等的发生;试验井井眼规则,电测井径扩大率仅为3.14％.     

延长气田强抑制强封堵胺基钻井液技术

针对延长气田地层特性、井壁失稳原因、储层特性等特点,开展了强抑制强封堵胺基钻井液研究。实验室采用抑制膨润土造浆实验,优选出抑制效果与聚醚胺相同、成本较低的胺基抑制剂AI-1。采用延长气田刘家沟组泥岩进行的页岩滚动分散实验和膨胀率实验表明,AI-1的抑制性好,对钻井液性能影响小。采用AI-1作抑制剂,改性淀粉、SPNH及PAC-LV作降滤失剂,ZHFD和FT-1作封堵剂,优选出强抑制强封堵胺基钻井液。该钻井液的流变性能较好,滤失量低,具有良好的泥饼质量、强的抑制性与封堵性能,对气层的损害程度低,对延长气田石盒子组、山西组、本溪组等气层岩心的渗透率恢复值在90%以上。该钻井液在延长气田3口井的使用,防止了井塌、井漏的发生,井径规则,提高了钻井速度,减少了对气层的损害。     

复杂地层仿油基钻井液研究

针对江苏油田深部泥页岩不稳定地层导致的复杂及含泥页岩长水平段水平井、大位移井的井壁稳定、润滑、携岩及托压等问题,结合江苏油田特点及环保要求,开展了仿油基钻井液探索性研究,优选出聚醚多元醇JMC-60、高效页岩抑制剂DYZ-1、惰性纳米材料DS-RH325等处理剂,形成了初步的仿油基钻井液体系配方,其页岩抑制性、高温高压滤失性能及润滑性基本达到油基钻井液水平,为江苏油田复杂区块井及含泥页岩水平井钻井提供了新的技术思路和研究方向。     

新型KCl/硅酸钠钻井液在强水化分散泥页岩中的应用

井壁稳定一直是影响钻井进度的重要因素.长期以来,油基钻井液一直是解决井壁稳定问题的首选,但因其成本高、环保性差而被成本更低、环保性更好的硅酸盐钻井液所替代.针对苏丹南部油田强水化分散的泥页岩地层,研制出了一种新型KCl/硅酸钠钻井液,该钻井液克服了传统的硅酸盐钻井液流变性控制困难、滤失量偏高等缺点,其防塌性能也明显优于原来在该油田使用的KCl/聚合物钻井液.现场应用表明,该钻井液具有流变性易调、滤失量可控、配制维护简便等特点,使井下复杂情况大大减少,取得了很好的稳定井壁效果,值得其他地区钻进强水化分散地层时借鉴.     

柴达木盆地第四系不成岩地层水平井钻井液技术

青海油田柴达木盆地涩北气田为第四系不成岩地层大型生物气田。该地层胶结疏松、成岩性差，地层岩性软，泥质含量高，易吸水膨胀，分散性强，严重影响井壁的稳定。钻井过程中易发生缩径、井漏及钻头泥包等复杂问题，且水平井段极易出现井壁坍塌、卡钻，起下钻抽吸等复杂情况。针对该地区地层特点，研究出了聚合物甲酸盐超低渗透钻井液。该体系主要利用聚合物的强包被性、甲酸盐的强抑制性稳定井壁，利用JYw一1在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵膜实现近零滤失钻井，达到安全钻井、防漏、堵漏和保护储气层的目的。现场应用结果表明，聚合物甲酸盐超低渗透钻井液具有强抑制性和封堵性能，较低固相含量和剪切稀释能力，提高了第四系不成岩地层钻井的速度，完全满足了水平井顺利钻井的要求；该体系能很好地提高井壁稳定性和岩心的渗透率恢复值，有利于保护储气层。     

油基钻井液条件下西湖凹陷低孔低渗储层流体性质随钻快速识别方法

为了解决西湖凹陷低孔低渗储层流体性质快速识别困难的问题,提出了基于油基钻井液条件的时移电阻率测井对比识别法。首先进行了油基钻井液滤失性试验,研究了其在低孔低渗储层的滤失特征;然后分析了油基钻井液条件下随钻电阻率测井时、钻井液滤液侵入不同深度和侵入不同类型地层后的地层电阻率变化特征。研究表明,油基钻井液存在一定的滤失,其滤失量和岩石物性、压差和时间都有一定关系;油基钻井液滤液不导电,其侵入储层后,如果驱替的是油气,随钻和复测电阻率基本一致;如果驱替的是地层水,则复测电阻率会大于随钻电阻率。因此,利用油基钻井液的高侵特性,基于时移测井理念,提出通过对比浅层实时电阻率与复测电阻率的差异快速识别流体性质的方法。该方法进行了现场应用,流体性质快速识别结果与后续电缆地层测试泵抽取样结果一致,验证了其可行性,具有推广应用价值。      

甲酸盐无固相钻井液对测井曲线的影响及校正

甲酸盐无固相钻井液具有保护环境、储层保护、抑制地层等优点.但是,由于甲酸盐钻井液密度较大,并且含有大量负离子,使得甲酸盐钻井液对测井曲线具有不同程度的影响,这为测井识别油水层、确定含油饱和度带来了一定的不确定性,增加了测井评价的难度.结合甲酸盐无固相钻井液密度大及侵入地层较深等特点,分析了该钻井液对井径测井曲线、密度测井曲线以及电阻率测井曲线的影响.使用有机盐钻井液体系钻井,对砂岩井段的井眼半径影响不大,对泥质含量相对较高的井段和泥岩段,由于井壁的垮塌现象减少,在这种情况下,单纯地靠观察井径的大小很难对岩性进行评价.甲酸盐无固相钻井液密度较大,侵入地层较深,在侵入地层特别是侵入的砂岩储层中密度测井值较高;由于钻井液电阻率低于地层电阻率,使得视电阻率较低,为油气解释造成了困难;随着浸泡时间的延长,甲酸盐钻井液对地层的影响也不尽相同,所以在钻后及时测井显得尤为重要.通过室内实验,得到了某地区甲酸盐钻井液的电阻率校正方法,并利用该方法处理了某油田的几口井,实际效果是可靠的.     

随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用

针对海上油气田高正压差井筒条件下随钻测井电阻率受钻井液低侵影响的问题,提出了随钻电磁波电阻率测井联合反演方法,设计了一种基于视电阻率曲线分离程度的反演初始值选取方案,通过反演可以获得原始地层电阻率和钻井液侵入深度。数值模拟结果显示,初始值选取精度满足工程应用需求,地层真电阻率和钻井液侵入深度参数反演相对误差小于0.5%。时间推移测井资料分别反演所得地层真电阻率一致,表明该方法稳定可靠。对中国南海西部东方区块随钻测井资料开展电阻率反演应用研究,结合反演成果开展了钻井液侵入规律统计,得到了钻井液侵入深度与地层孔隙度、渗透率、钻井液柱压力、钻井液浸泡时间及地层电性变化等参数的统计关系,其对钻井液侵入预测与评价具有参考价值。该电阻率联合反演方法可推广应用于其他海域随钻电磁波电阻率测井,对储层评价与储量计算具有重要意义。     

水平井中的感应电阻率测井响应特征及应用

水平井技术在给油气田开发带来巨大效益的同时,也给测井等工程技术带来了新的难题。水平井随钻测井和直井电缆测井具有较大差别,不同的测井响应特征对已比较成熟的电缆测井解释方法提出了挑战。在比较了水平井中随钻测井和电缆测井感应电阻率曲线之间的区别后,得出以下结论：两者在储层内部相差较小;在界面处及其附近的响应特征受地层界面表面电荷、钻井液侵入深度大小及井眼与地层夹角大小的影响较大。在测井解释中以电阻率资料为主时,应结合其他测井资料综合分析井眼轨迹与地层界面之间的关系和夹角大小,从而正确地划分储层界面。     

高矿化度钻井液侵入后储集层双侧向电阻率实验校正

为消除高矿化度钻井液侵入对双侧向电阻率的影响,通过岩电实验分析影响因素,改进电极系和测量工艺,使非渗透层岩样电阻率与双侧向电阻率一致。在高温高压条件下,用半渗透隔板气驱法测量岩电参数,再用高矿化度钻井液驱替模拟钻井液侵入。以此为基础,建立岩样电阻率与测井电阻率的对应关系,形成以实验为依据的电阻率测井校正方法。在准噶尔盆地腹部多口钻井的应用表明,应用校正后的电阻率计算的含气饱和度更为合理,为测井响应研究和储集层评价提供了有效手段。     

水平井水基钻井液体系室内研究

针对QK17-2等油田水平井常用钻井液体系存在的润滑性差、井眼净化能力不高和储层损害严重等问题,室内研制出一种新型水基钻井液体系.评价了该体系的各项性能表观粘度为39mPa@s;动切力为16Pa,触变值为8Pa;API滤失量为5mL;泥饼粘附系数为0.055;钻屑回收率为89.5%;渗透率恢复值为87.5%,表明钻井液抑制性、润滑性、储层保护性好,携砂能力及净化井眼能力强.该钻井液无毒,无污染,可以直接排海.     

反渗透钻井液在东海海域H6-1井的应用

东海盆地位于中国东部海域,其中大量的低孔低渗油气藏有待规模化开发,东海低孔低渗油气藏岩性致密,渗透率极低,埋藏深,储层水锁伤害严重。花港组和平湖组存在大段泥页岩和薄煤层,钻井过程中极易发生井壁失稳,给钻井安全和储层保护带来严峻挑战。反渗透钻井液技术是在低自由水钻井液基础上依据活度平衡和半透膜理论,通过引入纳微米封堵和键合水技术,使钻井液具有反渗透功能。该体系在东海高温深井H6-1井成功应用,应用井段井壁稳定,平均井径扩大率仅1.93%,起下钻顺利,电测和下套管一次到位;抑制性强,钻屑成型,钻进过程中无托压和蹩泵现象;大幅降低钻井液及滤液侵入,随钻测井电阻率与间隔3天完钻后测井电阻率数据相比基本不变;体系具有低活度、低张力特征,有效地保护了低孔低渗油气藏,储层测井表皮系数为负值。反渗透钻井液体系的成功应用满足了东海油气田安全高效开发的需要。     

Corrections for downhole NMR logging

Nuclear magnetic resonance logging (NMR) is an open well logging method. Drilling mud resistivity, formation resistivity and sodium ions influence its radio frequency (RF) field strength and NMR logging signals. Research on these effects can provide an important basis for NMR logging data acquisition and interpretation. Three models, water-based drilling mud—water bearing formation, waterbased drilling mud—oil bearing formation, oil-based drilling mud—water bearing formation, were studied by finite element method numerical simulation. The influences of drilling mud resistivity and formation resistivity on the NMR logging tool RF field and the influences of sodium ions on the NMR logging signals were simulated numerically. On the basis of analysis, RF field correction and sodium ion correction formulae were proposed and their application range was also discussed. The results indicate that when drilling mud resistivity and formation resistivity are 0.02 Ω·m and 0.2 Ω·m respectively, the attenuation index of centric NMR logging tool is 8.9% and 9.47% respectively. The RF field of an eccentric NMR logging tool is affected mainly by formation resistivity. When formation resistivity is 0.1 Ω·m, the attenuation index is 17.5%. For centric NMR logging tools, the signals coming from sodium ions can be up to 31.8% of total signal. Suggestions are proposed for further research into NMR logging tool correction method and response characteristics.     

新型低固相油基钻井液研制及性能评价

为解决常规油基钻井液低温流变性差、低剪切速率下易形成凝胶结构及重晶石沉降等难题,开展了低固相油基钻井液的研究。选用3~#白油为基础油,甲酸铯溶液为密度调节剂,在确定油水比的前提下,对各主处理剂进行优选及加量确定,研制出一种低固相油基钻井液体系,并对其抗温、抗污染、抑制性及储层保护效果等性能进行了评价。评价结果表明,低固相油基钻井液体系具有良好的流变性和触变性,抗温达220℃,抗水污染20%,抗钻屑污染25%,滚动回收率98.7%,渗透率恢复值90%以上。分析认为,低固相油基钻井液体系不仅能够代替常规油基钻井液应用到强水敏地层及复杂结构井,在裂缝性碳酸盐及低孔低渗储层也具有良好的应用前景。