柴油基钻井液在涪陵礁石坝区块页岩气储层的应用

涪陵礁石坝页岩气储层以泥页岩为主,粘土含量高,层理和微裂缝发育,极易发生井壁不稳定,储层段钻进时采用柴油基钻井液,在焦页6-3HF井进行了现场应用,应用中未出现因钻井液导致的井下故障,起下钻通畅,无掉块,电测井段井径扩大率均小于2%。现场应用表明,柴油基钻井液具有性能稳定、抑制性强、井壁稳定性好、润滑性强等特点,适用于页岩气水平井钻井施工。     

威远页岩气水平井高密度柴油基钻井液应用

用高密度柴油基钻井液技术,解决西南地区威远区块龙马溪组地层压力高,页岩层长水平段钻进时井壁易失稳,钻井液密度达2.21g/cm3、黏切高、流变性差、摩阻大等难题,实现22口页岩气水平井钻井的井下安全.     

页岩气水基钻井液技术分析

页岩地层易水化膨胀,加之我国页岩气储层地廣结构复杂,井下事故频发,目前我国页岩气钻井多采用抑制性好、润滑性强的油基钻井液。但是由于油基钻井液成本高,污染大,而且油基钻井液条件下浅层气井固井难度大,使用油基钻井液钻井,二个界面存在油泥,水泥胶结质量难保证;加之与油基钻井液配套设施不成熟,因此迫切需要研发一种适用于页岩气水平井作业的强抑制高性能低污染的水基钻井液。     

川西仿油基钻井液体系研究与推广应用

针对川西地区以泥岩为主,地层易水化分散膨胀导致缩径、垮塌、卡钻等井壁失稳技术难题,室内实验以强化抑制性为原则,通过处理剂优选,室内实验研究出一种抑制性和润滑性良好,有利于储层和环境保护的类似油基钻井液性能优点的仿油基钻井液体系。通过水平井孝蓬XH井现场应用表明及推广应用,仿油基钻井液抑制性能好,解决了中浅层长水平段施工井井壁失稳、井下托压等技术难题,简化了井身结构。其中,含大段泥岩的三开制水平井简化为二开制水平井。     

延长区块炭质泥岩高性能水基钻井液研究

延长地区陆相页岩气岩性多为沥青质或富含有机质的暗色的高炭泥页岩,且其成藏具有隐蔽性特点,而页岩气开发又以浅层大位移井、丛式水平井为主,给现场钻井施工带来了挑战。由于页岩地层裂缝发育、水敏性强,在长水平段钻井中容易发生井漏、垮塌、携岩困难等问题,增大了井下产生复杂情况可能性。高性能水基钻井液PYW-2是在原体系PYW-1基础上提出的改进型,对抑制剂和封堵剂进行了优化,经现场应用证明,改进型高性能水基钻井液PYW-2能够有效稳定长炭质泥岩、煤岩井段,且具有携砂能力强、润滑性好、强封堵和强抑制、低成本等特性。     

国内外页岩气水基钻井液技术新进展

对比了中美页岩气的地质特性,分析了页岩气长水平段水平井水基钻井液面临的技术难题,并提出了相应的技术对策,综述了国内外页岩气水基钻井液技术的新进展及应用概况,重点介绍了国外水基钻井液用纳米处理剂的研究现状,并对页岩气水基钻井液技术和产品的发展趋势进行了展望。     

国内外页岩气水基钻井液技术新进展

对比了中美页岩气的地质特性,分析了页岩气长水平段水平井水基钻井液面临的技术难题,并提出了相应的技术对策,综述了国内外页岩气水基钻井液技术的新进展及应用概况,重点介绍了国外水基钻井液用纳米处理剂的研究现状,并对页岩气水基钻井液技术和产品的发展趋势进行了展望。     

INVERMUL油基钻井液在建页HF-1水平井的应用

针对建页HF-1页岩气水平井易出现井壁水化垮塌及水平段易粘卡的问题,采用了Halliburton-Baroid的INVERMUL油基钻井液。现场应用表明,INVERMUL油基钻井液具有稳定性强、封堵防塌能力强、破乳电压高、滤失量低、流变性好、润滑性好等特点,很好地满足了建页HF-1页岩气水平井的作业要求。     

车古平1井三开水平井钻井液技术

车古平1井是部署在胜利油田车镇地区的一口重点预探井。该井为水平井,水平位移长1320m,三开水平段长873m,且水平段主要位于易塌的二叠系地层。针对井壁稳定、井眼清洁和润滑防卡三大技术难点,经过大量的室内试验,确定了在车古平1井三开水平井段采用聚醚润滑防塌钻井液体系。现场应用表明,该体系流变性较好,抑制能力、润滑能力及润滑能力较强。应用该钻井液体系,较好地解决了该地区二叠系地层的井壁稳定问题,保证了钻进施工的顺利进行,基本上能满足胜利油田车镇地区长水平段钻进的需要。     

涪陵深层页岩气水平井高效油基钻井液体系研究

针对涪陵深层页岩气水平井开发过程中存在井壁失稳、摩阻较大以及起下钻困难等问题,在分析研究钻井液技术难点的基础上,结合该区块具体地质特征,提出了相应的钻井液技术对策,决定采用油基钻井液钻进。为此,室内在前期涪陵页岩气区块使用的油基钻井液基础之上,通过降滤失剂以及润湿剂的优选,研制了一套适合涪陵深层页岩气水平井的高效油基钻井液体系,具体配方为:柴油:氯化钙水溶液(32%)=90:10～70:30+4%主乳化剂HZRJ-1+4%辅乳化剂HFRJ-3+5%降失水剂JSY-1+3%有机土+1润湿剂HRSJ-10+5%氧化钙+重晶石加重至密度为1.80～2.20 g/cm3。室内对该高效油基钻井液体系的综合性能进行了评价,结果表明,高效油基钻井液体系在不同密度范围和不同油水条件下均具有良好的流变性能,并且具有良好的沉降稳定性能、抑制性能以及抗污染性能,能够满足涪陵深层页岩气钻井施工的需求。为目标区块深层页岩气的高效稳定开发提供技术支持和保障。     

适用于页岩气水平井新型水基钻井液室内研究

为了解决水基钻井液在页岩气水平井钻探过程中出现的摩阻扭矩大、井壁失稳问题，以超支化聚乙烯亚胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、氯乙酸钾为原料制备了环保型多功能基液AS。该基液表现出优异的润滑性能和抑制性能，且具有良好的环境友好性能。当AS加量为20%时，其润滑系数仅为0.032，且使钠基膨润土压片线性膨胀率小于10%以及黏土层间距始终保持较低。由该基液AS配制的水基钻井液具有稳定性强，以及优异的润滑性能和抑制性能，适用于页岩气水平井，可提高井壁的稳定性钻井安全。     

页岩气水基钻井液抑制剂的抑制性能研究

页岩气已经成为我国非常重要的能源之一。页岩地层黏土矿物含量高,页岩气水平井水平段长,钻井液与地层接触的时间增加,页岩水化更严重,井壁失稳更加突出。页岩气开发过程中钻井液与地层容易发生水化作用,使地层水化膨胀,影响井壁稳定性。因此水基钻井液必须首先作到能完全抑制黏土矿物的水化。通过流变性、滤失量、线性膨胀率对比研究了三种抑制剂。优选出了最佳抑制剂AT-JM,线性膨胀率最低。这为后面页岩气水基钻井液体系的优选提供了非常重要的参考。     

龙马溪页岩气钻井用高性能水基钻井液的研究

焦石坝页岩气工区的龙马溪地层极易发生坍塌掉块,采用油基钻井液能够较好地解决现场井壁失稳难题,但存在配制成本高、钻屑后处理压力大等技术瓶颈难题。以阳离子烷基糖苷(CAPG)、纳微米封堵剂等为主剂,通过钻井液体系构建及配方优化,形成了CAPG高性能水基钻井液优化配方。该钻井液具有较好流变性,高温高压滤失量仅为4.0 m L;钻井液可有效抑制黏土的水化膨胀分散,不破坏页岩的结构,保持地层的原始性和完整性,表现出优异的井壁稳定性能;当密度达2.32 g/cm3时,钻井液极压润滑系数和滑块摩阻系数仍小于0.1,表现出较好的润滑性能;钻井液连续老化30 d后,流变性能保持稳定,静置72 h均未发生沉降现象;钻井液具有较好的抗污染性能;钻井液无生物毒性。对CAPG高性能水基钻井液和油基钻井液分别从抑制、润滑、降滤失、储层保护及生物毒性等方面进行了对比,两者性能相当,且CAPG高性能水基钻井液具有油基钻井液所不具备的环保优势。     

页岩气水平井钻井液技术的难点及选用

随着我国经济的迅速发展,现代化建设和人民日常生活对天然气资源需求量越来越大,为了适应这一需求,我国开展了页岩气资源的全面勘探工作。页岩气资源有自身的储藏特征,开发时以浅层大位移井、丛式水平井布井为主。但是,页岩气位于地层裂缝发育阶段、对水非常敏感,长水平段钻井很容易碰到井漏、垮塌、缩径等问题,此外还有摩阻、携岩及地层污染等问题,这些问题是不利我们开采页岩气的。解决井壁稳定、降阻减摩和岩屑床清除等问题是页岩气成功开采的关键。选择合适的钻井液是井壁稳定、润滑、防卡、和井眼清洗的关键。具备提高页岩的毛细管压力,杜绝钻井液对页岩的渗入,使井壁保持最大的稳定性,同时还要具备良好的润滑、防卡和降阻作用,油基钻井液是最理想的选择,也是国内外普遍采用的钻井液。     

国内外页岩气钻井液技术应用现状

介绍了国内外页岩气钻井液技术及其应用情况,大部分页岩油气水平井采用油基钻井液,直井或定向井多采用水基钻井液;国内油基钻井液技术较为成熟,处理后的含油钻屑能达到环保要求。     

反渗透水基钻井液体系在东海油田的应用

针对东海油田N-1井岩层特征及井壁易失稳问题,借鉴油基钻井液活度平衡和乳液封堵的井壁稳定策略,研发了一套低活度、强封堵、强抑制、稳定井壁的反渗透水基钻井液体系。该体系成功应用于东海油田N-1井,三开应用井段钻进时钻井液密度比邻井对应层位至少低0.02～0.05 g·cm~(-3),井径扩大率仅2.18%;起下钻7次,均十分顺利;储层段API滤失量小于3 mL,水迁移驱动力为负或接近0。该反渗透水基钻井液体系具有良好的稳定性,为稳定井壁提供了可靠的解决方案。     

安平189大位移水平井钻井液技术

安平189井完钻井深4081.13 m。斜井段钻穿长71黑色炭质泥岩,该炭质泥岩硬脆,极易剥蚀掉块,造成井壁失稳;超长水平段钻屑悬浮、携带困难;水平段后期钻井施工摩阻和扭矩增大,尤其滑动钻进困难。针对以上难点优选了聚合物润滑封堵防塌钻井液体系。现场应用结果表明,该钻井液体系能够抑制炭质泥岩剥蚀掉块,在炭质泥岩及整个水平段的钻进过程中井壁稳定,井下无坍塌;水平段摩阻系数控制在0.07以内,滑动钻进施工顺利;油层保护效果好,产量创该区块同目的层水平井新高。     

油基钻井液技术在川西页岩气井的应用

四川盆地是中石化页岩气勘探开发的主战场之一。围绕川西地区页岩气藏多为高压气藏,且以硬脆性页岩为主,同时微裂缝发育,易渗漏。分别介绍了进口油基钻井液和国产化油基钻井液的研究情况,分析了其优势与缺点,并在川西地区成功完成了5口井的油基钻井液施工情况。现场应用表明,进口油基钻井液和国产化油基钻井液的各项性能都能满足川西地区高密度的页岩气水平井的施工要求,其中国产化油基钻井液,其乳化稳定性和流变性接近进口油基钻井液性能,其成本低于国外同类油基钻井液。     

环保型强抑制成膜封堵页岩气水基钻井液研究与应用

在油基钻井液普遍应用的背景下,开发应用复杂地层需要的页岩气水基钻井液,满足绿色、安全、高效钻进,仍然是当前钻井液技术发展的趋势。以聚酰胺抑制剂JXA-1和成膜封堵剂FDM-1为依托,采用模块化设计,构建了CQ-SDM环保型强抑制成膜封堵页岩气水基钻井液体系。实验表明,体系的页岩抑制性强,封堵防塌能力强,润滑减阻好,能保持低粘切流变性,具有成膜造壁能力,且主要材料及配制的钻井液经生物毒性检测,均达到无毒标准,对环境友好。在1个井组4口页岩气水平井中试验应用,重复利用率100%。     

涪陵二期高密度油基钻井液技术应用

涪陵页岩气二期产建已全面展开,其中平桥地区页岩气是中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司二期产能建设的主要区块。该区块目的层龙马溪-五峰组地层以黑色粉砂岩、炭质泥页岩夹放射虫炭质泥页岩为主,页岩地层层理和裂缝非常发育,钻井过程中极易发生井壁坍塌,同时部分井目的层钻遇高压裂缝气层,采取高密度油基钻井液压稳高压气层,保证了水平段的顺利施工。本文主要介绍了高密度油基钻井液室内研究情况,施工中出现的问题、解决办法及应用效果,对涪陵二期后续井实施高密度油基钻井液施工具有借鉴意义。