强絮凝钻井液在苏里格气田的试验应用

随着国家环境保护工作的进一步深入,地面泥浆池进行钻井液净化处理的方式将会被彻底取消,这就要求钻井液必须进行罐式循环。为提高罐式循环的钻井液净化效果、维持良好的钻井液性能参数,保障井下施工安全顺利,研制出了适合苏里格气田钻井现场用快速絮凝的强絮凝处理剂,并确定了强絮凝剂钻井液的配方。室内实验表明,在20 s的时间内,该钻井液能快速对浓度为100 kg/m3的膨润土浆进行有效絮凝沉降,使固液分离、实现净化目的,满足了钻井现场罐式循环钻井液净化的需要。该钻井液在S47-8-66H2井进行了现场试验应用,试验井段长1800 m,平均机械钻速为27.42 m/h,与2014年苏里格水平井直井段平均机械钻速23.00 m/h相比,提高了19.22%;该钻井液在罐式循环中成功地实现了良好净化,为苏里格气田钻井现场岩屑不落地的环境保护工作提供了很好的借鉴作用。      

废弃钻井液固液分离—化学处理技术在长北气田的应用

为了解决废弃钻井液中有毒有害组分含量高导致的严重污染环境和损害人体健康等问题,从减少有毒有害组分和降低其含量出发,将初级固液分离、深度固液分离和化学处理技术结合,形成了废弃钻井液固液分离—化学处理技术。长北气田5口井的现场试验结果表明,试验井的废弃钻井液经过固液分离—化学处理后,钻井液污水、岩屑和泥饼浸出液的各项指标均满足相关排放标准,能够达标排放或循环利用,且处理成本低于常规的固化-净化法。研究结果表明,废弃钻井液固液分离—化学处理技术能够实现废弃钻井液的有效处理。      

新疆红山油田废弃钻完井液的综合处理

针对克拉玛依红山油田废弃钻井液的类型及完井过程中会产生大量废弃完井液的特点,研究出了一套对废弃钻、完井液综合处理的方法。利用完井液废弃物代替清水对钻井液废弃物稀释来进行化学脱水处理,脱水后钻井液废弃物固相含量达到40% 以上,大大地降低了固相处理量,降低了固相处理的费用。对于化学脱水分离出的液相采取专用水处理装置现场进行絮凝沉降、过滤处理,对于预处理后的固相采取固化处理。处理后液相及固化物的浸出液均能达到国家污染物综合排放标准（GB 8978—1996）一级标准要求。      

苏里格气田钻井清洁化生产配套技术

为满足苏里格气田钻井清洁化生产需求,研制了适合钻井液、钻屑不落地处理工艺的关键设备,形成了一整套钻井液不落地施工工艺及操作流程,有效避免了因钻井液泄露造成的环境污染;研发了一种天然大分子环保型钻井液,生物毒性EC₅₀为17.4×105 mg/L,无毒,BOD₅/COD≥0.05,易生物降解,其他各项指标也达到环保要求,从源头上保障钻井液环保性能达标;研发了废弃钻井液固液分离及回用技术,现场推广应用400口井,缓解了苏里格生态脆弱地区环保压力和淡水资源短缺的压力。     

苏里格气田长水平段小套管固井及其配套技术研究

根据苏里格气田长水平段  １ １ ４  ３ｍ ｍ生产套管固井技术难点, 进行技术攻关及改进, 研发出长水平段前置液体系、 零析水防气窜水泥浆体系、 固井压塞液体系, 优选性能优越的固井工具, 优化生产套管管串结构, 现场施工顺利, 固井质量好, 满足了后期套管射孔 ＋水力桥塞压裂工艺的需要, 总结出一套苏里格气田长水平段小尺寸套管固井工艺技术, 为今后苏里格气田的长期有效开发提供了有力的技术支撑。     

一种无固相钻井液的室内实验研究

长庆苏里格气田气藏储量巨大,但长期以来一直存在难以有效动用的问题,因为该三低气田的储层保护问题难以解决。针对长庆苏里格气田气藏储层特点,通过科学的实验设计,在室内实验的基础上,研究出了一套保护储层的无固相钻井液技术,重点解决无固相钻井液滤失量大、抑制性难提高的问题,优选出了一套性能优良的无固相钻井液配方。该钻井液对储层的伤害小,有效地减小了固相损害、水敏、水锁和贾敏效应,滤失量小于6 mL,流变性好,密度调节范围宽,抗污染能力强,符合钻井完井液技术要求,在苏里格东部气田具有较好的应用前景。     

威远地区页岩气压裂返排液配制钻井液技术研究

为了解决威远地区页岩气压裂返排液无害化处理成本高、处理手段单一、安全环保隐患突出等问题,文章分析了威远地区压裂返排液的碱度、密度、离子含量、物化指标等,明确了影响压裂返排液直接回用配制钻井液的主要因素。通过对比测试优选处理剂,对压裂返排液进行了碱度调节、抑泡处理、杀菌处理、高价金属离子处理。回用处理后的返排液配制钻井液,与未处理返排液配制的钻井液相比,高温高压失水从48 mL降至12 mL,起泡率从13.3%降至0。经过对钻井液体系中处理剂种类和加量进一步优选,优化后的钻井液体系高温高压失水降低至8.8 mL,综合性能与清水配制的钻井液体系一致,满足现场钻进需求,实现压裂返排液在现场直接处理回用,保障页岩气绿色勘探开发。     

苏里格气田压裂返排液回用技术研究与应用

根据苏里格气田压裂返排液的特点和回用配制压裂液对水质的要求,形成了一套以“预处理—混凝沉降—两级过滤—杀菌抑菌”为工艺路线的压裂返排液处理技术。经处理后的返排液固体悬浮物小于20 mg/L,钙、镁离子含量小于30 mg/L,化学需氧量低于100 mg/L,配制瓜胶压裂液72 h黏度下降率低于20%。处理后的返排液用于配制瓜胶压裂液和聚合物压裂液,其耐温耐剪切性、黏弹性、破胶液性能等各项指标均满足行业标准要求。现场可对各个模块和处理单元进行选择性组合实现快速处理和精细处理,速度为150～300 m3/d。近3年使用处理后的返排液配制压裂液超过3.6×104 m3,应用效果良好。      

渤海油田钻井废弃物源头减量及资源化利用研究

渤海油田钻井过程中会产生大量的钻井废弃物,主要包括废弃钻井岩屑和废弃钻井液。随着油田开发井的增加,环境隐患、运输和处理处置成本不断增加。开展了源头减量和资源化利用的实验研究,采用负压微振过滤系统对海洋油田固控系统中的振动筛筛上物进行源头减量,采用“破胶-离心分离-臭氧气浮分离-陶瓷膜分离”工艺处理废弃钻井液,处理后的钻井液可回用配制新的钻井液。结果表明,入口岩屑含液率在100%以上,转速在24 r/min以内,滤布目数低于API160时,废弃钻井岩屑有很好的脱水效果,出口的岩屑含液率为21%~22%,回用配制新钻井液的净水中油的质量浓度在10 mg/L以下。     

临兴致密砂岩气区块废弃钻井液固液分离实验研究

针对临兴致密砂岩气区块废弃钻井液,研究影响固液分离工艺的因素,开展pH值、絮凝剂类别和浓度等对于废弃钻井液脱水率的影响实验。结果表明,调节pH值至中性或弱酸性和加入絮凝剂条件下,通过离心分离废弃钻井液脱水率可达89.62%,比未加药处理效率提高55.2%。加酸和絮凝剂调质后离心的处理工艺适用于临兴致密砂岩气区块废弃钻井液处理。分离出的液相重复配制钻井液体系性能满足现场技术要求。     

低含量KCl钻井液在苏里格气田的应用

苏里格气田石千峰组和石盒子组泥岩地层易发生严重井壁垮塌,井塌划眼、卡钻、填眼侧钻等复杂情况频繁发生。针对苏里格气田的地层岩性特点,开展了低含量KCl钻井液研究,通过保持聚磺钻井液中0.8%~1.0%的KCl含量,提高体系的抑制防塌性能。2口井的现场应用表明,该体系抑制性强,砂样清晰,无垮塌现象,起下钻通井无阻卡;封堵造壁和流变性能良好,滤饼光滑致密,性能稳定,钻井液无排放,较好地满足了井下施工需要,为安全高效开发苏里格气田积累了经验。     

苏里格气田压裂返排液回收处理方法

为了实现气田高效经济开发,对鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗透致密砂岩气藏采用了集群化布井和工厂化压裂技术,但井组集中压裂会导致作业现场短期内排液量急剧增加,环境保护形势严峻。为此,针对该气田压裂试气作业的特点,并结合其地形地貌特征等因素,研究形成了适合于苏里格气田的压裂返排液回收处理方法：①就井间压裂液回收再利用方面,形成了以多效表面活性聚合物可回收压裂液体系为核心的高效井间压裂返排液回收再利用技术,解决了常规胍胶压裂液体系处理效率低的难题;②针对井场末端液体回收处理难题,形成了以“混凝沉淀、过滤杀菌、污泥脱水”为主体的压裂返排液精细回收处理技术。该压裂返排液回收处理方法提高了现场水资源的利用率,并缓解了作业环保压力。2014年现场试验10个井组62口井,累计回收处理返排液32 980 m³,其中实现重复利用17 160 m³,回收再利用率超过70%,取得了显著的社会经济效益。     

速度管柱排水采气效果评价及应用新领域

在综合苏里格气田所有已开展速度管柱排水采气试验井的基础上,根据试验前气井产量对试验井进行了分类评价,得出了速度管柱排水采气技术的适用条件,并分析了该技术新的应用领域。分析了速度管柱排水采气工艺的原理,推导了适合苏里格气田气井的临界携液模型,依据模型优选出38.1 mm的连续管作为速度管柱。现场试验结果表明,速度管柱排水采气技术能够解决苏里格气田产气量大于0.3万m3/d气井的积液排水采气问题;该技术可以应用于起油管气井、小井眼生产井、连续管压裂井等的生产,前景广阔。     

废钻井液有效成分的再利用

探讨了废钻井液固液分离后再利用的方法,即用经离心机分离后的脱出水与脱出固相再配淡水钻井液、盐水及饱和盐水钻井液。室内实验表明,此方法在技术上是可行的;这种再配的钻井液性能与现场用钻井液和室内按常规方法配制的钻井液性能相近;用脱出固相再配制的钻井液原材料成本只有常规钻井液材料成本的1/6左右。为废钻井液的再利用和解决废钻井液环境污染问题提供了一条可行途径。     

苏14井区丛式井实施效果分析

通过2007年苏里格气田苏14井区8口丛式井现场实施效果跟踪。对钻井时效、防碰技术、单井设计基本参数及其计算、钻具组合、最佳造斜点、钻井液技术和实钻中地质复杂情况分析总结。为2008年苏里格气田大规模丛式井开发提供了可靠数据,也是节约土地、规避安全风险、控降成本的有效途径。因此,大力试验、认真总结、全面推广天然气丛式井开发会产生很大的经济和社会效益。     

苏里格气田水平井斜井段防漏防塌钻井液技术

苏里格气田水平井斜井段施工中漏层、垮塌层在同一裸眼井段中,漏失、垮塌矛盾突出,尤以苏54区块最为明显。该区块刘家沟组承压能力低,易漏失,双石层组坍塌压力高,易垮塌,代表了苏里格气田地层主要特性。针对该技术难点,通过室内配方优化,研究出一套“低土相、强封堵、低密度”的复合盐钻井液体系,使钻井液中含有一定的有用固相,加入2%乳化沥青、3%超细碳酸钙和1%聚乙二醇,并在井斜30°后加入适量预水化白土浆,将使钻井液中膨润土含量控制在50 g/L以内,有效地增强体系的护壁性,改善泥饼质量,同时提高钻井液的动切力,增强其携砂洗井能力,降低钻井液密度和施工排量。现场应用证明,该体系适合苏里格气田的地层特点,具有很好的防塌性,较强的防漏能力,应用效果显著。      

苏里格低渗砂岩气藏水锁损害防治技术探索

针对苏里格气田砂岩储层的水锁损害，提出通过尽量减少滤液进入或通过改变滤液性质使进入的滤液能抑制地层膨胀并易于返排等来解决这一问题的技术思路。据此，研制出了油溶屏蔽暂堵型完井液和滤液易于返排的润湿反转型完井液，并分别在该气田进行了现场应用。结果表明，无固相润湿反转型完井液用于该气田的开发中使钻速得到了提高，成本降低，并保护了气层，提高了产量；油溶屏蔽暂堵型完井液在现场应用后，侵入储层的滤液显著减少，试验井与邻井相比明显增产，平均渗透率恢复率达90％以上，岩心束缚水饱和度接近原始地层束缚水饱和度。     

提高第二界面固井质量的钻井液与前置液研究

针对提高第二界面固井质量的问题．研究出了多功能钻井液和SF-1冲洗前置液。对这两种体系的性能评价表明：加入矿渣后多功能钻井液的滤失量大大降低．泥饼的胶结强度提高，从而降低了钻井液对地层的损害；加有活性组分的SF-1前置液具有较强的稀释钻井液、降低粘度和切力的作用，提高了钻井液和水泥浆的相容性。现场应用表明．多功能钻井液须与MTC固井液配合使用．才具有提高第二界面固井质量的效果；SF-1前置液改善了水泥环与套管和水泥环与井壁的胶结环境．增强胶结力，提高了水泥浆的顶替效率．有效地提高了固井质量。密度介于钻井液与水泥浆之间的加重前置液在现场使用效果良好．固井质量优质，钻井液与水泥浆界面清晰。     

苏里格气田液氮助排工艺技术

苏里格气田储层物性差,单井自然产能较低,不经过增产措施改造就难以获得工业气流。该气田主要采用液氮伴注加砂压裂对储层进行改造,以达到增产增效的目的,因此,压裂后排液的时机与压裂后返排工作制度的确定直接影响着压裂改造的效果及该井的产能情况。根据经验,苏里格气田气井在压裂后停泵压力大于25MPa时需要关井使压力扩散,等压力降到25MPa以下时用油嘴或者针阀控制放喷。根据苏里格气田现场试验研究,提出了苏里格气田天然气井压裂的合理液氮泵注程序及适合于苏里格气田压裂后排液强化返排技术。     

新型低分子泡排剂的研制及应用

泡排施工时,现有的泡排剂大多数产生的泡沫含水率较高,携液量也较大,不能很好地适用于苏里格低压低产积液井。针对苏里格气田低压低产井井筒积液的实际情况,研制出一种新型低分子泡排剂,并采用Ross-Miles法和搅拌法在实验室对该泡排剂进行泡沫性能评价,同时在同等实验条件下与不同泡排剂携液过程中的泡沫含水率进行了比较,在苏里格部分气井进行了泡沫排水现场评价。研究表明,该新型低分子泡排剂泡沫含水率低,能有效控制携液量,降低井筒压力梯度,可满足苏里格气田低压低产气井的泡排作业要求。