大北2井保护气层钻井液技术探索

针对大北地层储层特征、矿物组分对大北2井气层潜在伤害原因进行分析研究，根据实验提出了大北2井保护层的办法，即降低滤液与储层气体之间的表面张力可以减少水锁效应，减少钻井液对储层的伤害。     

潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨——以渤中28-1、涠洲6-1油田及锦州25-1S油气田为例

潜山储层和上覆沉积层砂岩储层特性明显不同,因此其损害机理有较大差异。在分析我国近海3个潜山油(气)田储层基本特征的基础上,对潜山储层的潜在损害因素进行了分析,探讨了保护潜山储层的钻井液技术思路和对策。针对潜山储层容易漏失的特点,通过实验对常规屏蔽暂堵技术进行了改进,优选出适用于潜山储层低压差钻进的低固相低压差屏蔽暂堵钻井液。根据潜山储层特征及完井方式,可选择使用无固相无封堵钻井液体系、无粘土弱凝胶钻井液体系和低固相低压差屏蔽暂堵钻井液体系。     

抗高温无黏土相钻井液体系研究

为了更好地满足高温地层的钻井需求,研制了一种抗高温无黏土相钻井液,并对该体系的性能进行了评价。试验结果表明,抗高温无黏土体系从130~170℃热滚16h后,体系都具有良好的流变性、滤失性、抑制性、抗污染性、润滑性;形成的滤饼薄,裸眼完井时,通过破胶处理易于清除泥饼,岩心渗透率恢复值达到92.6%,适合于各种类型的高温高压井的水平钻井作业。     

渤中21-2潜山储层地震预测技术应用研究

渤中21-2构造潜山目的层为下古生界碳酸盐岩地层,埋藏较深,储集空间以裂缝、孔洞为主,非均质性较强,受控因素多,地震响应关系复杂。这一地区地震资料品质较差,并且该构造没有钻井,储层的平面展布特征难以把握。在储层地质与地震响应特征分析的基础上,应用相干分析、属性分析、曲率分析和频率分解等技术,从不同角度对该潜山有利储集层发育区进行了预测。这些技术都存在一定的局限性和多解性,而综合利用多种地震预测技术进行综合分析,可以提高预测结果的可靠性。     

秦皇岛32-6油田储层保护技术的研究

针对秦皇岛32-6油田目前钻开油层所用的3种钻井液体系,分析储层损害的程度,提出用屏蔽式暂堵技术改造钻井液以保护储层;室内研究结果表明,该项技术对秦皇岛32-6油田提高油井产量具有现实意义。     

渤海海域渤中19-6潜山气藏成藏要素匹配及成藏模式

为了明确渤海海域渤中19-6潜山千亿立方米气藏的形成过程,基于大量岩心、薄片、测井及地球化学数据,在地质分析的基础上,利用地球化学分析方法和盆地模拟的手段,对其成藏要素及成藏规律进行了系统分析。研究表明：（1）渤中凹陷沙三段烃源岩生气强度普遍超过50×10⁸ m³/km²,晚期持续供烃为渤中19-6潜山气藏的形成提供了充足的物质基础;（2）印支期和燕山期构造运动是渤中19-6潜山构造裂缝型储层和潜山圈闭形成的关键时期,并形成了近源断裂输导体系和远源不整合面输导体系;（3）东营组厚层超压泥岩盖层和潜山较弱的晚期构造活动有利于渤中19-6潜山气藏的保存;（4）“生、储、盖、圈、运、保”六大成藏要素的时空匹配,最终导致了渤中19-6潜山千亿立方米大气田的形成。建立了渤中19-6潜山多洼供烃、多向充注、断裂和不整合联合输导的晚期成藏模式。     

沙特B区块致密砂岩气层保护技术研究

沙特B区块SAHRA储层孔隙度、渗透率低,平均孔喉中值半径小于0.1 μm,属于典型的致密砂岩气层.认清储层损害机理,设计合理的保护储层的钻井液体系是致密砂岩气藏高效开发的前提.敏感性实验研究结果表明,该储层存在中等偏弱速敏、中等偏弱的水敏和盐敏、以及弱的酸敏和碱敏,水锁程度为中等.针对储层损害特征,选用抗温、低滤失的无黏土KCl钻井液体系,为减轻水锁伤害,在钻井液体系中加入SPAN-80.室内实验结果表明,钻井液污染岩心后气测返排渗透率恢复值可达到75%以上.现场应用储层保护效果良好,ATNB-2井SARHA储层表皮系数为-2.     

防塌与保护气层的钻井液技术

利用X-射线衍射、电镜扫描、岩心流动、表面张力测定等试验，对胜利油田孤北区块中生界及上古生界易塌地层的矿物组构、理化性能以及气层损害主要机理进行了分析。在分析易塌地层井眼失稳与气层损害机理的基础上，依据化学力学耦合井眼稳定理论，针对易塌地层特点，确定了“强化封固井壁-强化抑制降高温高压滤失-合理密度力学支撑井壁合理的钻井水力参数”钻井液协同防塌技术。利用优选的高效防塌剂和新研制的气层专用保护剂，开发出了一套防塌与保护气层的钻井完井液体系，并进行了2口井的现场试验。2口试验井均未发生井下复杂情况，与邻井相比，井眼稳定性明显提高，气层保护效果较好，钻井液维护处理较简单，基本形成了一套与地层匹配、防塌、气层保护效果较好的钻井完井液技术。     

海上热采井钻井液储层保护技术

渤海油田稠油资源丰富,热采是稠油开发的主要手段,为适应特殊热采开发环境,充分利用非常规稠油特点及高温注热工艺特性,降低成本,开展稠油热采井钻井液储层保护技术研究顺应形势需求。以渤海旅大5-2N稠油热采井为例,结合油藏独特的物理性质,分析潜在敏感性损害因素,通过强抑制剂优选、热降解性能评价、密度优化、封堵剂优化和储层保护性能评价,形成了适合稠油热采水平井的改进型钻开液体系。该体系抑制性强,与地层流体配伍性良好,高温条件下降解产物为黑色碳,岩心渗透率恢复值大于85%,具有良好的储层保护效果,同时可降低成本40%。      

文昌气田抗170℃无固相钻井液技术

珠江口盆地文昌9-2/9-3/10-3气田珠海组水平储层段高温至165℃,且为低孔低渗透的储层。室内在对中海油常规油气田使用的无固相PRD钻井液研究的基础上,通过对抗温降滤失剂、抗温增黏剂、抗温淀粉以及防水锁剂的优选复配,并加入超细碳酸钙、聚胺抑制剂以及高温稳定剂等,开发了新型无固相钻井液体系。该体系有可抗温170℃,高温稳定性强,在150℃的页岩滚动回收率达95.3%,经系列流体污染后其渗透率恢复值大于90%,同时其形成的滤饼易破胶降解,储层保护效果及环境保护性能好,所优选的防水锁剂起泡能力低,加入2%时钻井液滤液的气-液表面张力降低到30.0 m N/m左右,油液界面张力降到5 m N/m以下,储层防水锁效果显著。现场应用表明,该钻井液能控制珠海组低孔低渗和高温层段钻遇的储层保护问题,可作为海洋低渗储层高温水平段的钻井完井液使用。     

超高温钻井液在杨税务潜山深井中的应用

华北油田杨税务区块奥陶系储层埋深普遍较深,一般在6000 m以上,地层岩性主要为灰岩、泥岩,井底最高温度预计在210～230℃。继低固相超高温钻井液技术在安探4X井成功应用后,由于该技术所用材料多为国外进口,室内再次研选抗高温处理剂、高温保护剂等关键处理剂,以国产材料替代进口材料,构建了抗230℃的低固相钻井液配方,同时高温滚动实验和高温流变性测试表明:体系具有良好的抗超高温性能,高温条件下的流变性能仍能有效满足携岩要求。目前该套钻井液体系在杨税务区块已经成功开展了7口井现场应用,保障了钻井施工的顺利进行,形成一套满足华北油田冀中区块深潜山地层的超高温钻井液技术。      

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4000~5600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。     

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4 000~5 600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。     

CB6D-P4古潜山水平井钻井液工艺

CB6D-P4井水平段为三靶点制,具有一定弧度的弓形轨迹。储集类型为裂缝型油气藏,由于储层受风化壳控制,风化壳附近裂缝十分发育,极易发生漏失。为满足水平井安全钻井、油气层保护和海洋环境保护的需要,直井段和斜井段采用改性天然高分子钻井液体系,潜山水平段采用聚合醇无固相钻井液体系。现场应用表明,用改性天然高分子钻井液钻进时井下安全,摩阻较小,井眼畅通,滑动钻进和电测无粘卡现象,钻井液性能满足了钻进和保护油气层要求。聚合醇无固相钻井液具有良好的携岩润滑性能,其低密度性能对预防和减缓古潜山漏失作用明显,并控制钻井液流量在15 L/s以上,满足了携岩和保护油气层要求,钻井过程中油气显示活跃,求产时用φ2 mm油嘴放喷,油压为10 MPa,日产液量达100 m3,含油量为80%。该井全井施工顺利,无复杂情况,满足了古潜山水平井施工要求。     

提高千米桥潜山深井钻井速度配套技术

大港古潜山油田是大港油田公司近2年深层勘探的重点。潜山地区地质条件复杂,油气藏埋藏深、高温、高压、潜山灰岩压力系数低、多压力系统易带来井喷、井漏、卡钻、井壁垮塌等事故及复杂情况,给钻井设计和施工增加了难度。为此,针对大港潜山的钻探开展了科技攻关,包括:地层孔隙压力、地层坍塌压力和地层破裂压力的预测研究;深井井身结构的优化技术;深井压耗关系的影响因素分析研究;井下动力钻具提高深井钻速技术;深井钻井岩石力学特性研究技术。通过以上技术的综合应用,使得大港油田潜山深井钻井技术水平及技术经济指标迈上了1个新台阶,并且在千米桥潜山地区取得了油气勘探的重大突破。     

一种应对高温井测井新方法在渤中19-6气田的应用

渤中19-6大型凝析气田是渤海湾盆地迄今发现的最大天然气田,储量超千亿立方米,该区块井深基本都在5000 m以上,井温普遍达到180 ℃以上,测井作业面临巨大挑战。由于耐高温设备不足,而常规仪器设计工作温度只有175 ℃,对于超过175 ℃的高温井来说,很难取全测井资料。该文提出一种利用常温仪器取全高温井测井资料的新方法,该方法改变传统的电缆上提测量模式,通过优化仪器串组合采用下放测量的方式,减少高温对仪器的影响时间,在测井仪器到达极限作业条件前完成资料采集,同时也提出相应深度校正方法,达到取全取准测井资料的目的。该方法在渤中19-6气田取得了良好的应用效果,对高温深井作业有很好的借鉴作用。     

正电胶钻井液保护天然气藏室内研究

针对中原油田保护油气层技术现状和陕北富县风险探区低孔、低渗储层特征，提出了合理保护天然气藏的新观点。借助OFI-170-50高温高压动失水仪、YPM-02高温高压页岩膨胀模拟试验仪等仪器，对比分析了正电胶钻井液体系强抑制、防水锁的天然气藏保护效果，为钻井完井液保护深层气现场施工提供一定的理论依据。     

潜山尾管固井技术探索与实践

潜山油藏已进入开发中后期,地层压力系数降低到了0.90以下,采用尾管固井完井是实现分层开采的有效措施之一.多数井在潜山油层钻进过程中发生了井漏,因此要使固井质量达到要求,首先必须解决漏失问题,然后使用具有低失水、低析水、双凝性能的低密度防漏水泥浆固井.对于非开放性裂缝型漏失井,采用6%～8%复合堵漏剂进行堵漏,能建立循环后再用6%～8%超低渗处理剂和2%～4%弹性堵漏剂进行挤堵,当地层承压能力达到要求后即可采用常规方法固井.对于开放性裂缝型漏失井,可直接用7%水化膨胀复合堵漏剂加4%超低渗处理剂进行挤堵,且挤注压力不易太高,只要能建立循环即可用低密度双凝防漏水泥浆进行固井作业.对于溶洞型漏失井,可先采用特殊工艺封堵溶洞,再用桥堵方法堵漏,然后再进行固井作业.该套潜山尾管固井工艺技术应用了4口井,均达到了分层开采的目的.     

莺琼盆地抗高温高密度水基钻井液

莺琼盆地地温梯度高,压力系数大,安全密度窗口窄,抗高温高密度钻井液技术是其高温高压地层钻井面临的主要技术难题之一。对该区块现用水基钻井液进行性能分析,通过对钻井液性能进行优化,构建了莺琼盆地高温高压段水基钻井液。该钻井液体系在200℃热滚16 h后的黏度为39 mPa·s,动切力为7 Pa,高温高压（200℃、3 MPa）沉降因子为0.512,高温高压滤失量为8.6 mL,高温高压砂床滤失量为14.4 mL,在4 MPa被CO₂污染后黏度为43 mPa·s,动切力为9 Pa,API滤失量为4.5 mL,高温高压滤失量为13.6 mL。研究结果表明,该体系的流变性、沉降稳定性、高温高压滤失性、封堵性及抗酸性气体CO₂污染性能均优于莺琼盆地现有高温高压段水基钻井液体系。