一种新的聚合物钻井液及其应用

本文介绍了一种含HPAM、PMNK和PAC-1的钻井液。室内试验及现场应用证明,该钻井液对页岩的水化膨胀有良好的抑制作用,具有良好的抗盐抗钙性能,能用于较深井段,使用时间长,能提高机械钻速,明显降低钻井成本。     

检356井钻井液工艺技术

检356井是新疆石油管理局井下作业公司承钻的第一口中深评价井，完钻井深1723m。该井钻遇地层岩性为砂泥岩互层，井下复杂情况较多，因此要求钻井液不仅具有良好的润滑性、抑制性及携砂能力，还应重点解决好防卡、防塌及防漏问题。本文根据地层特征、井身结构及钻井施工情况，介绍了该井一开、二开钻井液体系选择、钻井液维护与处理、固相控制及井下复杂情况预防与处理措施，并对施工中出现的一些钻井液技术问题进行了分析总结。     

聚合醇钻井液体系的研究与应用

介绍了聚合醇钻井液体系的室内研究和现场应用，该体系具有优良的页岩抑制性、润滑等优越性、现场应用于文38－43井和水平一井，该体系可大大降低摩阻，解决强水敏地层的稳定等复杂情况。该体系是油基钻井液体系的优良替代品，是适合于定向钻井的优良体系。     

聚合物钻井液在川西南地区应用

聚合物钻井液在川西南地区应用李家龙黄平陈鲲（四川石油局川西南矿区泥浆公司，６４３０００四川自贡）基本情况聚合物钻井液７０年代开始在川西南地区应用，先后经历了一元聚合物钻井液、多元聚合物钻井液、两性离子聚合物钻井液和复合金属聚合物钻井液四个阶段，见表１...     

硅磺聚合物钻井液研究及应用

室内试验研究了不同模数的速溶硅酸钠、固体硅酸钠和不同模数的固体硅酸钾对岩屑回收率的影响,得出硅酸盐的模数越大,抑制性越好,硅酸盐加量大于2%时有好的防塌效果,硅酸钾的抑制性大于硅酸钠的结论.根据此结果,考虑到硅酸钠和硅酸钾的价格因素,将硅酸钾和硅酸钠按一定比例混合形成复合硅酸盐CS-1.通过评价复合硅酸盐CS-1与不同钻井液处理剂的配伍性,研究出了硅磺聚合物钻井液基本配方.介绍了硅磺聚合物钻井液的室内研究及其在文299井的应用情况.结果表明,该硅磺聚合物钻井液抗温达150 ℃,抗盐达饱和,有较好的抗钙、镁离子污染和粘土污染的能力;有较好的防塌效果和润滑性能,渗透率恢复值高,对油气层有较好的保护作用;现场转换简单,维护方便,在钻井过程中钻井液性能稳定,对电测、固井等完井作业无不良影响.     

柯深一井钻井液工艺

柯深一井是新疆石油管理局在昆仑山前柯克亚油气田上为寻找深部原生油气藏而钻探的一口重点探井,井深6481m,所钻地层复杂,φ339.7mm技术套管下深至3540.93m,φ244.5mm枝术套管下深至5025.68m,这在我国均是首次;使用的钻井液密度范围大,从1.02g/cm~3～2.12g/cm~3;针对不同井段分别使用高膨润土含量钻井液、聚合物低密度钻井液、聚磺钻井液及聚磺钾屏蔽钻井液。介绍了为解决钻井过程中遇到的诸如大直径井眼、压差卡钻、井壁稳定等问题所应用的钻井液工艺。提出要在山前构造上快速、安全地钻探一口深井,必须建立地层破裂压力剖面、地层坍塌压力剖面和地层孔隙压力剖面,根据这三条压力剖面决定各层技术套管下入的深度,选择使用最佳的钻井液密度。     

空气钻井过程中的钻井液转换

近几年来中国石化集团公司在川东北地区的油气勘探取得了重大突破，但该地区地层可钻性差，机械钻速低，钻井施工周期长，影响了该地区的勘探开发速度。为此，中国石化南方分公司在该地区上部陆相地层采用了空气钻井技术，机械钻速有了很大的提高，但在空气钻井结束时循环介质仍要由空气转换为钻井液，因此钻井液的转换非常关键，钻井液体系的选择、钻井液的配制、钻井液的性能至关重要。介绍了川东北地区上部地层的岩性特点．钻井液技术难点，针对空气钻井的特点选择了合适的钻井液体系，优化了钻井液配方，现场应用表明，所选择的钻井液体系能满足川东北地区空气钻井的后续施工。     

泡沫欠平衡钻井液研究与应用

欠平衡钻井技术中 ,泡沫钻井液是应用效果较好的一项技术。通过对泡沫钻井液室内研究与评价 ,筛选了新型高效发泡剂、稳泡剂、泥页岩抑制剂、低密度水泥浆早强剂等 ,给出了适合于高温条件下的泡沫钻井液配方。伊 5 1井现场应用实践表明 ,在井深 30 0 0多米、井底温度达到 110℃的状态下 ,泡沫钻井液性能依然保持良好 ,为泡沫欠平衡钻井技术在深井条件下的应用打下了基础。     

胜利油田海上钻井液技术

介绍了胜利油田海上钻井液的形成和发展过程,重点介绍了目前使用的低固相不分散聚合物海水钻井液的特点及现场施工工艺。胜利油田２７７口井的钻井实践证明,低固相不分散聚合物海水钻井液体系及其相关的维护处理技术,满足了海上安全、优质、快速钻井的需要,满足了保护油层和防止海洋环境污染的要求,具有很好的推广价值。     

汤原断陷天然气特征

从天然气组分、同位素分布、储层流体包裹体及自生伊利石定年等方面分析了汤原断陷的天然气特征。研究认为:断陷西部、中部以生物气和生物热催化过渡带气为主,断陷东部以油型气为主,同时存在非烃气,断陷中部存在少量非烃气混入气、油型气,且有2口井发现了生物乙烷气;含烃包裹体丰度较高,且西部高于中部及东部;储集层流体包裹体盐水均一化温度分布呈双峰态,断陷可能经历了2期油气充注,均一化温度值东部高于中部及西部;储层自生伊利石K-Ar同位素年龄为14.6~10.5 Ma,成藏时间为富锦组沉积时期。     

留西地区防塌钻井液技术

留西地区在钻井过程中因井壁严重失稳极易导致大段划眼,甚至卡钻等井下复杂事故的发生。为解决这一问题,对该地区地层特点、典型井易塌段地层黏土矿物组分以及地层压力系统和地层水进行了分析,找出了发生井壁不稳定的原因,建立了有针对性的技术研究路线。在室内试验的基础上,优选出了适应于该地区地层特点的KPAM-NPAN-SMP-BYL聚合物防塌钻井液体系。6口井的现场应用表明,所选择的钻井液技术较好地满足了留西地区的钻井要求,解决了因井壁失稳导致的井下复杂事故的发生,易塌层的平均井径扩大率小于15%,井下复杂事故明显减少,钻井周期缩短近一半,完井电测成功率提高了33个百分点。该技术的应用,不但能解决留西地区的防塌难题,而且操作简单、维护方便、费用较低,具有广阔的应用前景。     

高温高压钻井液完井液对储层损害的室内研究

文中利用高温高压动失水仪和渗透率梯度测定仪，评价了常规处理剂对人造岩心的损害程度，优选出部分处理剂配制而成的３种钻井液完井液体系，研究了动、静失水规律及对岩心的损害。结果表明：动静失水均较小，动静滤饼结构有较大的差异，３种体系对岩心的损害程度较小，加入ＪＤＢ后，保护油气层的效果更好。     

海洋深水钻井油基钻井液气体溶解度计算

在深水钻井过程中,泥线上、下井筒温度差异较大,受温度、压力的影响,气体会溶解于钻井液中,也会从钻井液中逸出,气体在环空中存在的状态对环空压力的影响较大。为此,以天然气在水和油中的溶解度计算模型为基础,建立了气体在水基钻井液和油基钻井液中的溶解度计算理论模型,分析了深水环境下气体在水基钻井液和油基钻井液中的溶解度随温度、压力的变化。计算结果表明,随着压力的增加,气体在水基和油基钻井液中的溶解度随之增加; 随着温度的增加,气体在水基和油基钻井液中的溶解度减小。在相同条件下,油基钻井液气体溶解度远大于水基钻井液气体溶解度。     

聚合物—正电胶钻井液体系

同一口井的钻井液,上部地层快速钻进,对钻井液的携岩性、防塌性、抑制包被性能及固相控制要求更高。聚合物—正电胶钻井液能满足上部地层快速钻进要求。它具有较强抑制包被作用,在强造浆地层及不造浆易分散地层中,有利于固相控制;具有较强剪切稀释能力,能满足高压喷射及快速钻进的要求;具有良好的携岩性,能满足井眼清洁的要求;还具有良好的防塌性,能保证井眼规则。实践证明：聚合物—正电胶钻井液在上部地层快速钻进中,是一种理想的选择,获得了良好的经济效益。     

MMH钻井液在华北油田南部地区的应用

针对华北油田南部地区地层粘土矿物以伊蒙混居为主共夹杂石膏的特点,优选了MMH钻井液体系。加入MMH正电胶的目的是提高钻井液的流变性、抑制性,为了控制滤失量还必需加入降滤失剂。加入降滤失剂后,影响到正电胶的正电性能。为了解决这一矛盾,经3年来大量的室内试验和12口井的现场应用,摸索出了以MMH为主体处理剂、BXJ为降滤失剂、NPAN为辅助降粘剂所组成的MMH钻井液体系。一般地层控制MMH的加量为0.2~0.3kg/m,降滤失剂BXJ一般加量为0.4%,需要降粘时加入少量NPAN。该体系具有独特的流变性,携砂能力强,能明显提高机械钻速,提高对油层的保护效果。     

汤原断陷下第三系构造活动对层序的控制作用

通过层序地层学分析,汤原断陷下第三系可划分出4个三级层序。由于这些层序在形成时经历了拉张裂陷、快速沉降、挤压回返等不同的构造阶段,因此层序发育特征各有特点。在拉张背景下形成的简单裂陷层序发育巨厚的粗碎屑低位沉积体系域;在快速沉降背景下形成的层序发育下细上粗的湖泊收缩体系域;而在挤压回返背景下形成的简单坳陷层序规模较小,湖泊相不发育。在断裂活动和基底沉降共同作用下形成的快速坳断层序和快速断坳层序都能形成良好的生储盖组合,但快速坳断层序的生储盖组合更好。     

一种无固相钻井液的研制及应用

针对陕北油气田地质和钻井作业特点，研制了一种无固相钻井液。它由无机和有机材料复合而成，所配成的钻井液密度为1.01~1.05 g/cm³，漏斗粘度26~30 s，pH值7~9。通过室内及现场试验研究，对该无固相钻井液的配方进行了优选，并对其性能进行了系统评价。研究结果表明：该无固相钻井液有很好的防塌、护壁作用，操作简便，使用安全，完全可以满足该区域钻井作业的需要。使用该无固相钻井液时，所钻井眼规则，钻速可达到10~18 m/h，在同等条件下，与使用其他钻井液相比，钻头寿命延长20%~30%，钻井液成本有所降低。     

钻井过程中钻井液循环温度数值模拟

准确的预测钻井液循环温度对钻井作业安全、快速钻进具有十分重要意义。文章根据热力学第一定律及传热学的基本原理,考虑了钻井液传热受流动影响,建立了钻井液与地层之间的二维非稳态循环温度数学模型,模型通过优选钻井液流变模式,精确计算钻井液流变参数,并采用无条件稳定的全隐式有限差分法求得模型的数值解,提高了预测精度。最后用现场实测数据与模型计算数据进行了对比分析,验证了该模型的可行性和准确性。该模型可用于计算实际循环条件下的管柱内钻井液、管壁、环空钻井液与地层的温度分布,为准确预测钻井安全密度窗口和钻井液设计提供基础数据。     

一种非渗透钻井完井液对裂缝性储层保护能力实验评价

非渗透钻井完井液是近年发展起来的一项新技术,以往主要采用砂床试验来研究其对孔隙性储层的保护能力,尚未涉及到对不同宽度级别裂缝的保护。文章选取四川盆地致密砂岩岩心,人工造出不同宽度级别的裂缝,用非渗透钻井完井液开展高温高压动态损害实验,主要评价其对裂缝的暂堵能力、滤饼强度和返排恢复率。研究表明,3．5MPa正压差下非渗透钻井完井液对400μm以内不同宽度级别的裂缝有很好的封堵效果,能够在1～5min内形成暂堵率为99．999％的滤饼,60min内累积滤失量均小于1ml;返排恢复率多在40％以下,并且观察到非渗透钻井完井液沿裂缝侵入较深,有时可以贯穿裂缝;对于宽度大于50μm裂缝,所形成的滤饼强度小于5MPa,很容易在井筒液柱压力发生变化时被破坏,导致钻井完井液进一步侵入和滤饼重复形成,这会影响中途测试和井壁稳定,对裸眼完成的井需采取滤饼清除措施来解除近井带损害。     

一种新型高性能聚胺聚合物钻井液的研制

聚胺钻井液是一类在钻井液中加入聚胺抑制剂而得到的具有代替油基钻井液潜力的新型高性能水基钻井液,最近几年在国外现场得到了较好的应用,在解决高造浆、高水敏地层的钻井作业中显示了特别的抑制效果。聚胺还具有生物毒性小,环境相容性好的特点。在钻井液中加入聚胺可以有效降低钻井液的滤失,改善钻井液的流变性能。通过对聚胺理化性能的比较分析,在传统的聚合物钻井液中加入UHIB聚胺进行抑制性改进,建立了聚胺聚合物钻井液体系,并对该体系进行了常规性能评价。结果表明,经过聚胺优化改进后的聚合物钻井液体系具有更加优良的抑制性能和更好的流变性能、滤失性能和抗污染性能,适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。