LG地区超深井钻井液技术

通过分析LG地区的地质特点和钻井工程措施要求,针对超深井钻井液所面临的难题和挑战,建立和应用“三强”聚合物钻井液、“三低”防塌钻井液、欠平衡钻井液和抗高温弱凝胶防卡钻井液技术,较好地解决了长井段大尺寸井眼的安全快速钻井、气体钻井后替入钻井液的井壁稳定和井眼通畅、长段红层泥页岩井段防塌、欠平衡钻井和长裸眼小井眼的超深井高温防卡等技术难题。形成了LG地区的特色钻井液技术,有力地保障了该地区的安全快速钻井。     

哈拉哈塘区块标准井防阻卡钻井液技术

哈拉哈塘区块标准井二开裸眼段长达5 200 m,二开井段存在不同程度的阻卡复杂,严重阻碍了该区块的提速和产能建设。以HA9-13X井为例,分析了二开不同井段的阻卡原因,提出了相应的钻井液技术措施:白垩系及以上地层因钻井液黏切偏高导致阻卡,采用“较低黏切、有限包被抑制、高失水和强封堵”钻井液技术,同时配合大排量紊流携砂防止阻卡;侏罗系、三叠系、二叠系泥页岩垮塌导致阻卡,进入侏罗系之前转换成全阳离子钻井液体系,并引入成膜封堵剂FDM-1强化封堵防塌防止阻卡;定向井段采用传统的“固?液”润滑方法防止托压,效果不明显,加入0.3%~0.5%特制蛭石,通过改变钻具与井壁之间的接触方式,有效降低摩阻200~300 kN,解决了长裸眼定向存在的托压和黏附卡钻问题。现场应用表明,针对不同井段的钻井液防阻卡措施有效保证了该区块二开长裸眼井段的安全快速钻井,未发生井下阻卡事故复杂。     

冀东油田水平井钻井液技术

针对水平井钻井要求和冀东油田的地层特点,采用强包被、强抑制、强封堵的技术措施,定向井段和水平井段采用聚磺硅氟乳化原油钻井液.该钻井液中PMHA与JGYJ配合使用进一步提高抑制泥页岩水化分散的能力;GT-98、KJ-1与NPAN复配使用可以降低高温高压滤失量,改善泥饼质量;QSAM-K、YL-1与JGWJ复配使用可以提高钻井液的封堵能力;MMH可改善悬浮携带能力,添加了不同粒径的超细碳酸钙和软化点与油层温度相匹配的沥青类材料,对油层孔隙进行快速封堵,避免液相和固相对油层的损害.现场应用表明,该钻井液具有较强的防塌能力、清洁井眼能力和润滑防卡能力,解决了上部地层和水平井段砂岩储层的井塌以及大斜度井段、水平井段的携砂、润滑问题和疏松砂层油层保护问题,完全满足了冀东地区垂深小于3000 m水平井的钻井需要.     

普光气田气体钻井钻井液转换技术

气体钻井能大大提高川东北地区普光气田的钻井速度,但由于陆相地层的不稳定性,在转换钻井液后地层极易发生垮塌,为此引入润湿反转技术和无渗透处理剂,并使用强抑制聚磺防塌钻井液体系。在空气钻后应用较多的钻井液体系主要为聚合物防塌钻井液、聚磺防塌钻井液体系或聚合醇封堵防塌钻井液体系,并在钻井液转化施工中采取了防漏、防塌技术措施,大大改善了井下状况,保证了井下安全。     

T810XK长裸眼斜直井钻井液技术

T810XK井是塔河油田一口钻井液施工难度较大的"S"型长裸眼斜直深井,二开φ 241.3 mm井眼裸眼井段长达4353.58 m,裸眼跨度大,钻遇地层复杂,上下地层存在较大的压差,井身结构与井眼轨迹特殊,在井深4950 m以下还要定向钻进.该井施工的关键技术是提高钻井液的防缩径阻卡、稳定井壁能力和润滑性能,因此长裸眼上部易缩径井段选用了优质低固相强包被不分散阳离子钾基聚合物钻井液体系,长裸眼下部易扩径定向井段选用了阳离子钾基防塌聚磺钻井液体系.由于钻井液技术措施合理且实施到位,施工过程中钻井液性能稳定,易于维护,悬浮携带能力强,润滑性好,井眼通畅,实现了无阻卡现象,井眼稳定,基本无掉块、坍塌,全井段平均井径扩大率仅为6.35%,井底干净无沉砂,造斜定向钻进顺利,测井、下套管一次到位,确保了安全、快速、优质施工.     

多元防塌钻井液技术在TK1108井的应用

在开发塔河油田盐下油气藏钻井中,针对石炭系和三叠系泥页岩坍塌掉块的问题,提出了以无机盐和有机聚合物相结合提高钻井液的抑制性,以封堵型防塌剂和聚合铝协同作用封堵微裂缝,阻止压力传递的技术思路,研发出了强抑制、强包被、强封堵的多元防塌钻井液体系。该体系能很好地抑制泥页岩造浆和硬脆性地层的剥落掉块,有效地防止在砂岩井段形成厚泥饼,减少缩径和压差卡钻的可能,能很好地减少对水敏、盐敏和碱敏性储层的伤害,油气层保护效果好,能很好地解决胶结力差地层的稳定性问题。该体系在TK1108井进行了现场应用,效果良好。     

多元防塌钻井液技术在TKll08井的应用

在开发塔河油田盐下油气藏钻井中，针对石炭系和三叠系泥页岩坍塌掉块的问题，提出了以无机盐和有机聚合物相结合提高钻井液的抑制性，以封堵型防塌剂和聚合铝协同作用封堵微裂缝，阻止压力传递的技术思路，研发出了强抑制、强包被、强封堵的多元防塌钻井液体系。该体系能很好地抑制泥页岩造浆和硬脆性地层的剥落掉块，有效地防止在砂岩井段形成厚泥饼，减少缩径和压差卡钻的可能，能很好地减少对水敏、盐敏和碱敏性储层的伤害，油气层保护效果好，能很好地解决胶结力差地层的稳定性问题。该体系在TK1108井进行了现场应用，效果良好。     

台南气田钻井液技术

依据台南气田钻井的要求和台南气田的地层特点。采用强包被、强抑制、强封堵强抗粘土污染的技术思路，使用两性离子聚合物钻井液体系，盐水钻井液体系，使钻井液具有较强的抑制泥岩水化膨胀能力、良好的清洁井眼能力。解决台南地层易漏、易缩径、粘土矿物造浆增稠造成起钻遇卡、下钻遇阻、压差卡钻的复杂事故发生，提高电测成功率。     

川西地区碎屑岩深井钻井提速的配套钻井液技术

为解决四川盆地西部地区碎屑岩深井钻井出现的钻井周期长、钻速低等问题,从钻井液的类型、组成和性能入手,在调研国内外资料的基础上,分井段评价了川西地区所用钻井液各参数（钻井液密度、钻井液固相、钻井液流变性及钻井液滤失性）对钻井速度的影响程度,依托中国石油化工集团公司的各级科研成果,研发了适合中浅层钻井提速的无黏土相钻井液、“三低”（低密度、低黏切、低固相）和“三强”（强抑制、强包被、强封堵）聚合物钻井液等钻井液体系,形成了以预防和减少深井井下复杂情况和钻井事故为目标的稳定井壁、防漏堵漏、润滑防卡等技术。上述技术在川西地区新21-1H、新916-1井等多口井集成应用后,中浅层钻井速度明显提高,中深层井下复杂情况及钻井事故发生率明显降低,缩短了钻井周期,达到了钻井提速的预期目标。     

强抑制成膜封堵钻井液在长南气田的应用

靖平６９－１２井目的层马五^１－３,埋藏深度３７００ｍ,属长南气田第一口三开结构水平井,刘家沟组漏层
和“双石”层与山西组、太原组以及本溪组等煤层处于同一裸眼井段,裸眼段长,防漏与防塌的安全密度窗口窄,是
典型的塌漏同段井。针对该区块地层特点,研制出了抑制性强、封堵性好等特点的强抑制成膜封堵钻井液体系。
现场应用结果表明,该体系表现出良好的抑制防塌性、润滑防卡性和成膜封堵特性,滤饼薄而韧。在整个斜井段施
工过程中井壁稳定,起下钻不阻不卡,克服了上部裸眼段长时间浸泡所带来的井壁不稳定风险,防止了地层漏失,
解决了长裸眼段下存在的井壁坍塌、润滑防卡等技术难题,保证了３４６０ｍ多的长裸眼井段的井眼稳定和Φ１７７．８
ｍｍ技术套管一次性下到预定位置。     

塔里木盆地顺北区块超深井火成岩钻井液技术

针对塔里木盆地顺北区块火成岩地层钻进中存在的井壁失稳严重、恶性漏失风险高、长裸眼漏塌同存、摩阻高和掉块卡钻等钻井技术难点,开展了钻井液体系配方优化研究。根据包被抑制剂对钻井液性能的影响试验、不同降滤失剂作用效果试验、复合封堵剂屏蔽封堵试验和复合润滑剂配比和降摩阻试验结果,研制了强抑制高封堵钾胺基聚磺钻井液。室内试验表明,火成岩岩样在该钻井液中的滚动回收率和线性膨胀率分别为96.07%和1.87%,钻井液能够抗5% NaCl和2% CaSO4污染。该钻井液在顺北1-3井火成岩地层钻进中进行了现场试验,其二叠系火成岩地层平均井径扩大率仅为12.88%,复杂时效比顺北1-1H井缩短了37.9 d;二叠系火成岩井段未发生漏失;辉绿岩地层平均井径扩大率比顺北1井降低了15.7百分点。室内研究与现场试验表明,强抑制高封堵钾胺基聚磺钻井液技术解决了顺北区块超深井火成岩钻井技术难点,可以在该区块进行推广。      

龙岗3井快速钻进钻井液技术

龙岗3井为一口定向深井,最大井斜为46.25°完钻井深为6 431 m,井底温度为140℃.根据该井地质构造特点和快速钻进工艺特点,该井有针对性地采用强抑制、强包被、强封堵聚合物无固相钻井液技术,气体钻进的配套钻井液工艺,PDC钻头钻进的配套钻井液技术和深井抗膏盐、抗高温钻井液技术等综合配套钻井液技术,达到了快速钻进、深井安全钻进的要求,钻井周期仅为141 d.而同构造井深为6 530 m、钻井工艺基本相同的直井龙岗1井,钻井周期为145 d.     

KL9井超高密度复合盐聚合物环保型钻井液技术

KL9井含大段以盐岩、含盐膏泥岩、软泥岩不等厚互层的复合盐膏层,极易发生盐膏层及软泥岩蠕变缩径阻卡,且该井位于拜城水源地上游地区,环保要求高,不允许钻井液中出现重金属、深色度流体。室内经过大量配伍、配方实验,摸索出一套集成了超高密度、复合盐强抑制、聚合物强包被、环保型的钻井液体系,该钻井液体系抑制性优于复合盐（10％KCl＋20％NaCl）钻井液体系、处理剂生物毒性检测均为无毒、色度与本地土壤色度相近、抗盐膏、黏土污染能力强,最终实现了 KL9井巨厚盐膏层及长段软泥岩安全快速钻井的目标,钻进、起下钻、电测均安全顺利,无划眼阻卡时效。     

莫北油田莫109井区不下技术套管的钻井液技术

莫109井区位于莫北油气田的南部，地层造浆、缩径严重，煤层极易坍塌、漏失。此外，为降低钻井综合成本，该区块采用二开井身结构，二开裸眼段长达3700-3800m。该区块钻井的主要难点是严重缩径引起的提下钻阻卡、划眼、开泵发生憋漏以及西山窑组煤层的垮塌等现象。为实现不下技术套管井的安全钻井，从钻井液技术方面制定出了解决方案，通过采用钾钙基聚磺钻井液，并在维护处理过程中保证该钻井液具有强抑制性、低滤失量、良好的携砂能力和流变性，达到了缩短钻井周期、提高钻井时效、节约钻井成本的目的。建议采用防泥包钻头，同时应在钻井液中加入防泥包处理剂。     

龙凤山气田强抑制封堵型防塌钻井液技术

龙凤山气田泉头组及以上地层水敏性泥页岩发育,在钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、扩径和泥包钻头等复杂情况,营城组地层裂缝发育,易发生井漏。针对该地区的地质特征与钻井要求,通过水化膨胀实验和抑制膨润土造浆实验,优选胺钾复合抑制剂NK-1作为钻井液抑制剂;通过失水造壁性能评价实验和岩心渗透率测试实验,优选了降滤失剂KFT-Ⅱ和封堵防塌剂ZX-8作为钻井液封堵防塌剂,在此基础上研制了强抑制封堵型防塌钻井液体系,并对其性能进行了综合评价。实验结果表明,该钻井液具有良好的流变性、失水造壁性、抑制性和封堵防塌性。在北209井的现场应用中,钻井液性能稳定,封堵性和防塌性能突出,解决了全井的井壁失稳问题,起下钻、电测和下套管作业无遇阻,满足了现场钻井施工和储层保护的需要。      

义178非常规区块钻井液技术研究与应用

为加快义178区块勘探开发进程,提高钻探成功率,解决该区块水平段钻进中井壁稳定、井眼净化、润滑防卡及储层保护的难题,优选了聚胺强抑制润滑防塌钻井液体系,试验表明,该体系抑制性、封堵性及润滑性好,抗盐钙及油层保护能力强。聚胺强抑制润滑防塌钻井液体系在义178区块进行了现场应用,解决了二开长裸眼段井壁稳定,沙河街组油泥岩垮塌、盐膏层缩径卡钻及流变性难于调控的难题;平均机械钻速达到8.98 m/h,达到了优质高效钻井的目的。     

塔河油田多孔隙压力长裸眼井钻井液技术研究

针对塔河油田主体区块地质结构特点,为了缩短钻井周期,提高经济效益,将该区块的常规开发井简化为三开结构,其中二开裸眼段长,钻进过程中上部地层阻卡、钻头容易出现泥包、缩径,下部地层井壁易垮塌、易发生井漏。为此二开通过优选钻井参数、优化钻井液体系等配套技术,形成了一套适合该区块的优快钻井技术及施工措施,保证了该区块的安全快速的施工。     

义171-斜15VF井钻井液技术

针对义171-斜15VF井地质构造复杂、钻井液技术难度大的特点,施工中采用强抑制聚合物钻井液体系和强抑制聚磺润滑防塌钻井液体系,利用胺基聚醇的强效抑制作用、胶乳沥青和双膜承压剂的复合封堵作用以及硅氟稳定剂的高温稳定作用,解决了沙河街组易发生的泥页岩水敏性垮塌及应力性垮塌、膏泥岩缩径卡钻及定向井润滑防卡等难题,顺利钻至目的层,达到了优快钻井的目的。     

川东地区高陡构造VTK垂直钻井配套钻井液技术

针对川东地区高陡构造高地层倾角井井眼轨迹控制难度大,并且上部自流井群泥页岩极易发生垮塌等特点,提出应用VTK(VertiTrak)垂直钻井技术防斜打快,并配合使用活度平衡防塌钻井液,以确保井眼稳定和VTK设备安全.介绍了钻井液体系的选择思路和配方的优选.天东004-X3和板东006-H1两口试验井通过应用该技术,平均机械钻速比邻井相同层位提高了57.1％以上,钻井周期缩短了6.1 d,表明VTK垂直钻井技术在高陡构造高倾角井和易斜地层能有效控制井斜,实现直井段的防斜打快、提高机械钻速,配套的活度平衡防塌钻井液具有“强抑制、平衡滤液活度、超低渗透”特性,能有效解决易塌泥页岩地层的井眼稳定问题,并成功实现化学防塌,较大幅度地降低了钻井液密度.     

延长气田刘家沟组以下地层防塌钻井液研究

井壁稳定问题一直是制约油气田勘探开发进程的关键所在,井壁失稳严重影响着钻井速度、质量及成本。延长气田井壁失稳形式主要表现为钻井过程井壁坍塌问题,根据延长气田历年钻井数据分析,造成井壁失稳的主要原因是钻井液性能引起的刘家沟组以下地层发生坍塌。本文对延长气田现场防塌钻井液性能进行评价,通过优选钻井液抑制剂、封堵剂品种、质量与加量得出强抑制、强封堵钻井液配方,该钻井液具有良好的流变性能,抑制性强,岩屑回收率达96.3%,封堵性强,能有效封堵40~60目砂床。