致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。      

松南油气田火成岩储层低损害钻井液体系研究

松南油气田火成岩储层钻井过程中使用的钻井液体系对储层伤害较大, 有必要对钻井液体系进一步进行优化, 研究低损害的钻井液体系。在对松南深层火成岩储层段现用钻井液体系损害评价的基础上, 通过钻井液选型, 处理剂优选, 对钻井液体系的流变性、 失水造壁性、 抗高温稳定性、 抑制性、 抗污染性、 润滑性等各方面进行实验研究, 确定出了适合于松南深层火成岩储层的低损害钻井液体系。     

低渗透油气层水锁损害机理及低损害钻井液技术研究

低渗透油田地层具有泥质胶结物含量高、含水饱和度高、毛细管压力高、水敏性强及孔喉细小、渗透性差、结构复杂、非均质严重、油气流动阻力大、常伴有天然裂缝等特点。大量的研究表明，水锁损害是低渗储层最主要、最严重的损害类型，损害率一般为70％～90％。从多种角度系统分析了水锁损害产生的根源及其主要影响因素，并针对钻井完井过程中的水锁损害问题，研制出了多功能、低伤害、超低渗透的两性离子聚磺钻井液。该钻井液抑制性强，能防止水锁损害，更好地保护地层，提高低渗透油气藏的综合开发效益。     

环保型钻井液的研究现状

钻井液在钻井过程中起着不可缺少的重要作用,然而随着勘探与开发的油井不断增加,废钻井液污染环境的问题日趋严峻。因此,国内外钻井工作者已经开始研究及开发新型环保钻井液体系,如甘油钻井液体系、烷基葡萄糖苷钻井液体系、硅酸盐钻井液体系、甲酸盐钻井液体系、合成基钻井液体系、聚合醇钻井液体系、化肥钻井液体系、有机盐钻井液体系等。对各种环保型钻井液的特点进行了分析,并对其发展方向进行了预测和探讨。     

复合醇盐水钻井液体系的研究与应用

大庆油田松辽分地北部2500m以内的中浅层井使用的水基钻井液均存在不足，突出表现为体系的抑制性差，井径扩大率大，井眼不规则，为了稳定井壁不得不提高钻井液密度，因而影响了油气层的发现和保护，为此开发了复合醇盐水钻井液体系，该体系主要由3种不同浊点的聚合醇，抗盐降滤失剂，增粘剂，超细碳酸钙、甲酸甲及甲酸钠组成。室内研究与现场应用结果表明，复合醇盐水钻井液体系具有优良的页岩抑制性，井眼规则，稳定性好，抗温可达160℃，具有较好的润滑性能和较高的膨润土溶量限；保护油气层效果好；该体系使用的聚合物易生物降解，不会造成对环境的污染，对钻具腐蚀性小。     

塔中水平井钻井液对储层损害的室内评价

针对塔中水平井段的储层特性，就塔中地区常用的三种钻井液－ＭＳＦ正电胶水基钻井液，ＭＳＦ正电胶混油水基钻井淮以及油基钻井液的携砂特性和储层保护效果进行了综合评价。结果表明，就塔中储层面言，ＭＳＦ正电胶混油水基钻井液不仅具有良好的保护储层的效果，而且携砂效果明显优于油基钻井液，从而为塔里木石油勘探开发指挥部选择钻开油层的水平井段的钻井液提供了理论依据。     

低渗透凝析气藏储层损害特征及钻井液保护技术

低渗透凝析气藏储层孔喉细小,渗透性差,黏土含量高,非均质性严重,因而容易因各种入井工作液侵入储层造成水敏、水锁等损害,并经常发生其特有的反凝析损害。结合吐哈油田巴喀低渗透凝析气藏,系统分析了低渗透凝析气藏的储层损害特征。室内评价实验表明,水锁是该储层的主要损害因素之一,渗透率损害率为65.23% ~ 91.01%。在该区原用聚磺钻井液基础上,优选可有效降低油/水界面张力的表面活性剂,应用成膜技术与理想充填 “协同增效”的储层保护新方法,优化设计出保护储层低损害钻井液;通过开展配伍性、动态污染等实验对该钻井液的储层保护特性进行了评价。室内实验结果表明,该钻井液具有良好的流变性与配伍性,可使储层岩心的渗透率恢复值从63.2%增至84.7%,具有明显的储层保护效果。     

低损害钻井液体系的性能及在川西低渗气藏的应用

针对川西低渗气藏储层特性及损害机理,在重质碳酸钙类刚性颗粒表面接枝部分交联的聚合物制得储层保护剂SMRP-1,将其与井壁修补强化剂等复配制得低损害钻井液.室内评价了SMRP-1的阻渗性、酸溶性、与常见水基钻井液体系的配伍性,考察了低损害钻井液的各项性能,并在川西陆相低渗气藏储层江沙209HF井进行了现场应用.结果表明,...     

低固相超高温水基钻井液研究及应用

冀东油田南堡构造深部潜山储层温度高、压力低、裂缝发育,为满足保护储层和井下携岩的需要,基于开发的聚合物增黏剂SDKP以及对抗高温降滤失剂、油溶性封堵剂、润滑剂、高温保护剂和防水锁剂的优选,优化出一套低膨润土低固相超高温水基钻井液。室内评价结果表明,1%SDKP溶液在165℃老化16h后,表观黏度保持率仍可达20%,表明SDKP的耐温性能好;SD-101和SD-201复配可显著降低1.0%膨润土基浆的滤失量,油溶性封堵剂HQ-10可显著降低高温高压滤失量;该钻井液抗温达235℃,在200℃下的塑性黏度达到15mPa·s,满足携岩需要,抗污染能力强,能抗10%NaCl、2%CaCl_2、10%劣质土污染,抑制性好,膨胀率降低率达78%,页岩回收率从8.24%提高到84.45%,储层损害小。在探井南堡3-82井五开井眼的现场应用表明,该钻井液在220℃井底温度下的流变参数基本稳定,API滤失量不变,携岩性好,顺利钻达井深6037m完钻,自喷求产,产液量为43.20 m~3/d。证明该钻井液可满足现场高温低压储层的钻井需要。     

仿油基钻井液技术研究及应用

通过室内实验评价,优选出的仿油基钻井液具有较好的流变性能、抗膏盐污染能力、抑制性能、润滑性能和油气层保护性能等.该钻井液在剑门1井、广安002 -X71井、广探1井、南堡128井、元坝12井和塔中47 - H1等6口井上进行了成功现场应用;同时,该钻井液还具有转化、维护简便等特点.     

浅层水平井超低温压裂液体系研究与应用

在大庆外围埋藏浅、储层温度低的朝98区块葡萄花储层水平井的压裂改造中,如何实现压裂液在30℃储层中压后破胶并快速返排,是确保施工成功和提高压后效果的关键。室内研制了由0.6%稠化剂SG、1%岩石稳定剂CYDF、0.3%高效助排剂JX-YL、0.2%三元破胶剂、3%硼砂交联剂组成的超低温压裂液体系。在30℃、170s-1下,压裂液冻胶剪切5 min后的黏度基本稳定,约为140 mPa.s,抗剪切性较好。该压裂液破胶快速、彻底,30℃破胶4 h后的黏度为3.5 mPa.s。JX-YL减小了压裂液的滤失,降低了储层伤害。加入JX-YL后,压裂液滤失量比未加JX-YL的减少17.2%。压裂液具有配制方便、破胶性能良好的特点。在8口超浅层水平井开展现场压裂试验,应用效果良好,满足低温井(浅井)油层水平井压裂改造的需要。图3表4参8     

新型低伤害无固相压井液的研究与应用

研究开发出的新型低伤害无固相压井液主要由水溶性有机酸盐、常规无机盐、工业副产物经处理得到的低成本ZC等加重剂和无机盐促溶剂、活性剂、降滤失剂等组成。密度在1．00—2．00g／cm^3间可调,具有性能稳定、防膨效果好、对油层污染小、腐蚀低、抗温性能好和现场使用方便等特点,是一种具有良好推广价值的低伤害优质压井液。     

WZ油田环保钻井液应用技术

钻井施工中所产生的钻屑及钻井液等废弃物极易污染环境,特别是钻井液废弃物和污水渗透到地下,造成地下水源的严重污染。在分析研究现有的钻井液与完井液添加剂及体系的化学毒性、生物毒性及生物降解性的基础上,开展了钻井液的环保性能、油层保护及防塌性能的协同研究,研制开发出了无毒高效润滑剂FXJS和油层保护防塌剂SD-301,并优选出以PMHA-Ⅱ、COATER为主聚物和SF-1为高温稀释剂的环境无害化钻井液。经现场应用表明,环境无害化钻井液具有一定的抑制性、降滤失性和润滑性、防塌性,井下无垮塌划眼现象发生,井径扩大率小于7%,万米粘卡率为零,保证了钻井施工的顺利进行;该钻井液油气层渗透率恢复值高,表皮系数均为负值,有效地保护了油气层。     

“绿色”钻井液的研究与应用

由于钻井液添加剂的复杂性,使用过程中对环境产生污染。针对如何解决钻井液对环境的污染问题,江苏油田进行了大量的科学试验。试验中优选无毒添加剂,同时还引入含有K+、NH4+等农作物生长所需的化肥作为抑制剂。试验表明,"绿色"钻井液体系抑制能力强、粘切力大、动塑比高、携带能力强。在韦9井和王北5井的应用表明,钻井液性能指标完全达到了设计要求,岩屑能及时被携带至地面,岩屑回收率达到98%,井壁稳定,形成了一套适合江苏油田情况的"绿色"环保钻井液体系,具有重要的推广应用价值。     

低伤害钻井液技术在义北油区的应用

针对胜利油田义北油区大43区块储层特征,在低渗透油气藏"协同增效"钻井液体系的基础上,开发了一种低伤害钻井液技术。研制的油层保护剂AMP-2封堵性强,稳定性好,放置30 d不分层;防水锁剂FCS抗低温能力强,在-20℃不分层;形成的低伤害钻井液体系FA砂床侵入深度仅为4.0 cm,高温高压砂床侵入深度为5.2 cm,封堵性能强,滤液表面张力为22.1 mN/m,可有效减少水锁损害,渗透率恢复值不小于90%,油气层保护效果好。通过在4口井进行现场试验表明,该低伤害钻井液体系的性能稳定,易于维护,平均钻井周期缩短11.73 d,油层保护效果明显,投产后均不需酸化压裂,投产自喷,平均日自喷量为7.88 t/d。该低伤害钻井液在义北油区大43区块的应用,为今后胜利油田老油区开发提供了较好的借鉴意义。      

HL-FFQH环保型水基钻井液体系的构建及应用

针对目前环保型钻井液体系应用效果不理想、成本高等问题,采用前期合成的5种无毒、易降解、金属含量达标的处理剂,优化出一套HL-FFQH环保型钻井液体系,配方为:4%膨润土浆+0.3%包被剂HLBE-2+2%降滤失剂HLJ-1+3%固壁剂HLGB-3+1%封堵剂HLFD-1+2%润滑剂HLR-2+重晶石。室内评价结果表明,该环保型钻井液体系流变性良好;8 h泥页岩膨胀量仅为2.5 mm,具有很强的抑制性;用7%钻屑污染后流变性能稳定,滤失量变化小于0.4 mL,具有优良的抗钻屑污染能力;经150℃、16 h老化后的钻井液润滑系数及泥饼摩阻系数分别为0.10和0.08,润滑性良好;生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环保指标;废弃的钻井液颜色较浅,滤饼和滤液不影响动植物的生长和生存。HL-FFQH环保钻井液体系在华北油田的4口井中获得成功应用。现场应用表明,该钻井液体系性能稳定、抑制防塌性强;具有良好的储层保护和环境保护能力;机械钻速较邻井提高了85.5%,无井下复杂事故发生。HL-FFQH环保型钻井液体系从前期配方和后期废弃物均符合环境保护要求。      

冀东油田水平井钻井液体系的研究与应用

针对冀东油田水平井钻井液的技术难点,设计开发了无土相钻井液体系,体系配方为：海水＋0．1％NaOH＋0．15％Na2CO3＋0．7％增粘剂HVIS＋1．5％降滤失剂HFLO＋2％抑制剂HPA＋1％润滑剂HLB＋5％KCl＋5％暂堵剂QWY。研究结果表明,该体系具有很好的抑制性、抗温性、抗污染性、润滑性及储层保护性能,热滚回收率达93％,泥饼粘滞系数0．0875,LSRV达90000mPa·s以上,破胶后渗透率恢复值达90％以上。现场应用表明,该钻井液体系能满足水平井及大斜度井钻井的技术要求,具有良好的推广应用价值。     

环保型全白油基钻井液的研究与应用

随着油基钻井液在国内外的使用规模越来越大,室内优选出了2套密度达到2.0 g/cm3、抗温能力达到150℃的全白油基钻井液的基础配方,并于2009年率先在中国辽河油田沈307井3 709～4 146 m井段进行了现场应用.结果表明,该全油基钻井液具有较好的流变性、沉降稳定性、剪切稀释性以及优良的悬浮和携带固相的能力,滤失量低,满足了现场施工的要求;具有较强的抗水侵(20%水)和抗土污染能力(15%劣质土);该钻井液在沈307井三开井段的使用性能良好,机械钻速高.全白油基钻井液在沈307井的成功应用,为长城钻井液公司进一步拓展海外油基钻井液市场奠定了坚实的技术基础.