聚合醇硅基防塌钻井液在王101井的应用

王101井是大港油田小集区块王27断块下降盘官106井断鼻高部位构造上的一口评价井,完钻井深3773m.大港油田沙河街组大段泥岩、泥质粉砂岩和生物灰岩易造成井壁坍塌、划眼、井漏;孔店组石膏层易污染钻井液,泥页岩吸水膨胀,导致粘度和切力增大、流动性变差、产生剥落掉块,钻井过程中易发生井壁坍塌等事故.针对不同的地层特点,采取相应的施工方案.即一开采用膨润土浆钻至井深103 m;二开采用聚合物钻井液钻至井深1743 m;三开地层复杂,在1743～2733 m井段采用硅基防塌钻井液,2733～3774 m井段采用聚合醇硅基防塌钻井液.钻至井深2837 m,进入油层时,在聚合醇硅基防塌钻井液中加入0.25%单封、1%细目碳酸钙、0.25%酚醛树脂、0.5%润滑防塌剂.现场应用表明,聚合醇硅基防塌钻井液润滑、防卡效果好,抗岩屑污染能力强,流变性能好,阻止了泥页岩水化分散,井壁稳定,井眼规则,井径扩大率为4.16%.该钻井液体系保证了王101井钻井施工的顺利进行.     

满深1井奥陶系桑塔木组高性能防塌水基钻井液技术

满深1断裂带奥陶系桑塔木组为泥岩、泥灰岩地层,裂缝发育,井壁坍塌风险极高,给安全钻井带来了极大挑战。满深1井钻进至井深7 392.54 m（桑塔木组）时钻遇走滑断裂带,发生坍塌卡钻,处理难度大,最终选择回填侧钻。为此,分析了桑塔木组地层特点,研究应用了高性能防塌水基钻井液技术:选择合理的钻井液密度,强化对井壁的力学支撑,并采用复合降滤失措施降低水敏性泥岩地层的水化;在引入多氨基井壁抑制剂的同时,提高K+质量浓度,实现多元抑制防塌;提高钻井液的抗温能力、润滑性能及封堵性能,以满足桑塔木组对抑制、封堵防塌及抗高温稳定性的要求。现场应用表明,该井侧钻过程中钻井液性能稳定,K+质量浓度保持在35 000 mg/L左右,150 ℃温度下的高压滤失量由11.3 mL降至8.0 mL,桑塔木组钻进过程中未发生井眼失稳情况,顺利钻至三开中完井深,套管一次下到设计位置。这表明,高性能防塌水基钻井液防塌效果显著,达到了预期目标。      

北堡西3×1大位移井钻井液技术

北堡西3×1井上部地层成岩性差,造浆严重,井眼斜度大,裸眼井段长,井壁容易垮塌失稳,钻井过程中极易在井眼下井壁形成钻屑的沉积层,导致钻柱扭矩增大,摩阻升高,造成卡钻。上部地层采用聚合物钻井液;钻开储层时采用聚合物硅基钻井液。现场应用表明,该套钻井液体系使北堡西3×1井固相含量为5％～17％,保证了钻井液性能的稳定;抑制防塌效果好,在聚合物钻井液中加入复合两性金属离子包被剂、无荧光防塌剂和聚合醇,提高了钻井液的抑制防塌能力,井径扩大率较小;润滑防卡效果强,二开定向前在钻井液中加入白油、磺化沥青,钻进过程中保持润滑剂含量不低于3％,三开施工中加入聚合醇、磺化沥青、白油,四开加入极压润滑剂、聚合醇并保持其含量为2％,以减轻旋转钻进时的扭矩、起下钻和下套管时的负荷,减少了复杂事故的发生;携岩净化效果强,95％以上的井段3都为2～10,6为3～12,满足了大位移井对井眼净化的要求,保证了钻井作业的顺利进行。     

聚合醇钻井液体系在吐哈油田的应用

吐哈油田储层孔隙度和渗透率低，极易受到污染；而大段泥页岩地层，极易发生水化分散膨胀，坍塌掉块，卡钻、井满等复杂事故，对储层造成严重损害。经室内试验，优选出了适合吐哈油田地层特性的聚合醇钻井液配方。聚合醇钻井液体系具有良好的润滑性、抑制性和防塌性以及保护油气层的能力。经神北4、红台10等探井和米48C、雁6—14C套管开窗侧钻水平井以及陵6—3C套管开窗侧钻定向井应用表明．聚合醇水基钻井液流交性好、性能稳定，有效地解决了井壁失稳问题．大大地降低了井下复杂事故发生率，提高了机械钻速，井眼规则，有效地保护了储层；聚合醇钻井液处理剂配伍性好，现场转化、维护和处理简便。满足了吐哈油田探井、大斜度定向井、水平井及开窗侧钻小眼井等特殊工艺井钻井施工的要求。     

黑色正电胶-聚合醇钻井液在前9井的应用

前9井是中原油田白庙构造北翼的一口评价井，完钻井深为4296m。该井沙二及沙三段地层易缩径、掉块及垮塌，从而引起起下钻遇阻划眼，造成井下复杂。采用了聚磺钾盐钻井液体系，因沙河街地层缩径、垮塌引起井下复杂，造成井眼两度报废填井侧钻。第二次侧钻时采用黑色正电胶-聚合醇钻井液。现场应用及与老井眼钻井情况对比表明；黑色正电胶-聚合醇钻井液有很好的抑制防塌性及较强的井眼净化能力．很好地解决了沙河街组地层缩径、垮塌掉块等现象，井眼稳定；同时具有很好的润滑性及油气层保护作用，保证了钻井施工安全顺利；而且维护方便，性能稳定。     

塔河油田S111井复杂地层优质钻井液技术

塔河油田S111井在钻井过程中钻遇了大段软泥岩、硬脆性泥岩、多套压力层系、深井巨厚盐膏层、巨厚泥岩(包括橡皮地层、破碎地层)等复杂地层，在优选多种钻井液体系的基础上，采取相应的配套维护处理措施，保持钻井液性能稳定，较好地解决了可能出现的井漏、缩径卡钻、井眼坍塌、井壁掉块等问题，不但提高了钻井速度，而且及时发现油气层并顺利钻达设计井深。详细介绍了该井钻进各种复杂地层时钻井液维护处理措施。     

BZ34-2EP-P1S井钻井液技术

BZ 34-2EP-P1S井是对BZ34-2-P1井进行侧钻的一口调整井,以提高油井利用率及油田储量动用程度,预计侧钻后该井产能可达100 m3/d.该井主要钻井技术难点在于井壁易于失稳,而且井较深,需要在相对高的钻井液密度下进行油气层保护.该区块构造应力大,井眼力学不稳定的因素明显,井壁失稳属于硬脆性页岩的剥落坍塌.由于受构造应力的作用,地层坍塌压力系数较大,为1.30～1.40,破裂压力系数检测值为1.8～2.0,最小水平主应力当量钻井液密度最小为1.60 g/cm3.经过大量的前期研究和现场调整,优选了PEM钻井液.该体系是在常规的PF-PLUS聚合物体系中引入JLX水基防塌润滑剂和经过化学改性的具有类硅酸盐结构的高温防塌剂WLD配制而成的,具有良好的润滑性能;能有效抑制钻屑的分散和造浆,防止井壁坍塌,保证井眼稳定和井下安全;具有保护油气层、环境安全的特点,无油类和重金属盐类,可以直接排放.其抑制防塌机理为体系中各种处理剂的协同作用,在钻进中必须保证PF-PLUS、PF-JLX-C、KCl、PF-TEX和PF-WLD在钻井液中有足够的加量.采用该钻井液及屏蔽暂堵和成膜油层保护技术,成功完成了BZ34-2-P1S调整井的钻井作业,侧钻后该井获得了较高的产量.讨论了PEM钻井液的作用机理,分析了井壁失稳的原因及其控制措施,对该区块今后作业提出了建议.     

复杂井眼轨迹条件下的钻井液技术

TK330井是塔河油田一口简化井身结构的长裸眼深井，完钻井深为5390m，裸眼井段长达4385．51m。该井在钻进过程中由于井斜和方位变化导致井眼轨迹异常，钻具入井后因扭曲变形上贴下靠井壁严重，摩阻和扭矩增大，极易发生卡钻，且由于裸眼跨度大，钻遇地层复杂，钻井液施工难度大。在1004．49～4400m井段选用低固相强包被不分散钾基聚合物钻井液，在4400～5390m井段选用抗高温、抑制性强、防塌能力好、性能易于控制的聚合醇防塌聚磺钻井液，并配合了有效的钻井液技术措施。现场应用结果表明，合理的技术措施及良好的钻井液性能，有效地解决了钻进过程中地层掉块、垮塌、岩屑携带及阻卡问题，起下钻畅通，井底干净无沉砂，3次测井、下套管均一次成功，双级固井施工顺利；二开井段平均井径扩大率仅为0．53％，全井段没有发生井下复杂情况。     

河坝1井钻井液技术

河坝1井钻遇地层复杂．下部有含硫化氢的超高压天然气层、塑性盐膏层、漏失地层等，易出现井漏、喷漏同存、卡钻等井下复杂情况和事故。钻井液维护处理存在防漏堵漏难度大、地层易垮塌、盐膏层易污染钻井液、高密度抗高温钻井液性能调整困难等技术难题。该井三开井段应用了聚磺抗钙防塌钻井液体系，四开、五开井段应用了聚硅醇抗钙防塌钻井液体系．并采取了相应的维护处理措施。针对钻井过程中出现的井下复杂情况和事故，不断优化钻井液性能．并采取相应的工程技术措施．从而确保了该井顺利钻至设计井深。     

丰深1-斜1井高密度小井眼钻井液技术

丰深1-斜1井在钻进过程中遇到多套压力复杂地层，钻井液性能起伏较大，容易导致井涌、井漏、卡钻等事故的发生，给钻井施工带来很大困难。该井二开使用双聚封堵防塌钻井液，三开使用抗盐型双聚磺钻井液，四开（φ165．1mm）使用高密度钻井液技术，在三开钻井液的基础上，增加重晶石含量，使体系密度调整为1．72～1．81g／cm^3并配合相应的钻井工艺技术措施，有效地解决了胜利油田沙河街组泥页岩地层井壁坍塌问题。现场应用表明，该套钻井液体系流变性能稳定，抗温、抗盐能力强，并具有一定的携岩能力和防塌性能，满足了小井眼悬浮携岩和井壁稳定的要求。     

塔河油田TK431井钻井液技术

塔河油田三叠系、石炭系井眼失稳问题一直是该油田勘探与开发的技术难点。TK431井是在该地区实施的一口解决该井段井眼失稳问题的试验井。分析地层坍塌原因后提出，TK431井钻井液密度设计值为1．42g／cm^3，选择抑制封堵固壁型钻井液体系，二开采用PF-PLUS钻井液，三开采用PEM钻井液，四开采用PF-VIS钻井液。选择抑制型钻井液，可提高钻井液滤液的抑制性，减小泥页岩的水化膨胀作用；采用封堵固壁技术，可封固地层微裂隙，提高地层整体强度，形成薄而韧的泥饼，减少滤失量，达到稳定井壁的目的。该井钻井液润滑性能良好；包被抑制性良好，钻屑成形度高、棱角分明；防塌效果好，井径规则，没有明显的大肚子井段；性能稳定、维护处理简单；机械钻速快，辅助时间短，钻井周期较短。现场应用表明，该井实际最高使用钻井液密度为1．37g／cm^3，通过采用高包被、强抑制和综合防塌相结合的方法，有效地稳定了井壁，成功地解决了三开井径扩大问题；存在问题是设计和实际应用费用较高，尤其是三开费用是其它井的2～4倍，全井钻井液费用也是同一区块其它井费用的1．5～2．0倍多。     

陈古1井钻井液技术

陈古1井是1口近5000m的重要科学探井,主要目的层为元古界,兼探S3,S4油层,岩性主要为砾岩,泥岩,碳质泥岩,硬脆性泥岩,玄武岩,泥化玄武岩,石英岩及花岗岩等,由于地层复杂,存在多套压力层系,钻井液技术是该井的关键技术,根据地层特点,钻井工程要求和满足保护油气层的需要,一开使用聚合醇无毒钻井液体系,解决了复杂井段的防塌,防卡,扭方位等复杂问题,四开采用KCl-石灰分散型钻井液体系;该体系抑制能力强,性能稳定,维护处理简单,满足了陈古1井沙河街组地层钻进需要,井壁稳定,井下安全,井径规则,具有明显的防塌效果;五开使用水包油钻井液,该钻井液密度在0.95-0.99g/cm^3之间可调,在150℃条件下乳化稳定性好,具有良好的流变性及高温热稳定性,完全满足4000-5000m超深井欠平衡钻井的需要,现场施工表明,该井钻井液技术满足了常规钻井工程需要及欠平衡钻井施工要求,很好地保护了油气层。     

桩1-支平1井钻井液工艺技术

桩1－支平1井位于胜利长堤油田桩1块中部构造较高位置，目的层是馆陶组上段9小层，该井是胜利油田第一口分支井，钻探目的是利用分支水平井技术控制更大面积储量，抑制底水锥进，增大泄油面积，提高采收率，针对分支水平井对钻井液的特殊要求，及分支井施工钻井液在裸眼井段静止时间长，要求钻井液具有很好的悬浮携带能力，稳定性能，流变性能和油层保护性能，采用聚合醇防塌钻井液体系，聚合醇钻井液以聚合醇为主要处理剂，正电胶，两性离子聚合物为辅助处理剂，经现场应用表明，聚合醇在钻井液中加量为3％时，具有很强的润滑性，抑制性和防塌性能，携岩能力和保护油气层能力强；生物毒性小，LC50值大于30800g/mL，利于环境保护，满足了该水平井钻井的要求。     

正电胶聚合醇钻井液在临盘地区的应用

胜利油田在临盘油田发现了夏50等主力油区。该区块油层多厚度大。目的层为沙河街组沙三段油层。沙河街组泥岩厚度大于500m，泥岩中伊利石含量较高（68％），亚甲基蓝容量高，地层分散性和膨胀性较强，造成井壁坍塌、卡钻等复杂事故。开发出了MMH正电胶多元醇钻井液。该体系保持了MMH正电胶钻井液的优良特性，改善了润滑性能，解决了高温高压滤失问题。经现场应用表明，聚合醇与正电胶的协同作用，增强了对粘土的水化抑制能力和防塌性能，利于井壁稳定和油气层保护；该钻井液具有很强的抑制性、润滑防卡性、井壁稳定性，携带和悬浮固相颗粒能力强，并无毒、污染小，荧光灯直照无荧光显示，能满足探井和特殊井的施工要求。     

塔河油田钻井液体系优化

针对塔河油田的地层特征，研究适合塔河油田储集层的钻井液、完井液和防漏堵漏技术方案，有针对性地优选钻井液性能参数．使钻井液能有效地抑制泥页岩地层的水化膨胀和膏盐地层的污染、预防卡钻等其它井下复杂情况的发生，对提高该油田的钻井速度和储层的保护十分重要。通过对一开、二开、三开、四开井段的钻井液进行筛选试验，优选出密度小于1．20g／cm^2的低密度聚合醇防塌钻井液，密度大于1．20g／cm^3的聚合醇防塌钻井液和抗盐抗钙钻井液3套体系，以及相应的维护处理措施。一开井段，加入适量的包被剂和增粘降滤失剂，配合一定量的清洁剂，确保大井眼中携岩能力，井眼规则，提高固井质量；二开井段降低滤失量、粘度，提高絮凝能力，加强固相设备的使用；三开井段以聚合物抑制为主，加大抑制型聚合物用量，加入抗钙镁及抗温处理剂，补充防塌剂、降滤失剂、包被剂等，提高钻井液粘度，避免强紊流．减少对井壁的冲刷，控制好滤失量；四开井段防止井壁剥蚀掉块，井涌、井喷、漏失，要求钻井液有良好的抗温性能，增加抗盐处理剂。通过对塔河油田钻井液体系的优化，完善了钻井液性能，满足了钻井工程需要，减少了钻井事故，提高了钻井效率。     

聚乙二醇钻井液在Chevgu-1井的应用

Chevgu-1井是胜利油田和美国雪佛龙公司合作的第一口探井。Chevgu-1井位于济阳坳陷沾化凹陷垦利古潜山东侧垦94断块，主要目的是探明古生界灰岩裂缝、溶洞含油气情况。该地区断层多．中生界、古生界地层破碎，压力系数低．约为1．00～1．03，裂缝、溶洞发育，钻进过程中钻井液密度高时发生井满．钻井液密度低时易造成沙河街、中生界地层中的页岩层和煤层的井壁坍塌。该井三开井段采用聚乙二醇钻井液体系。现场应用表明。该钻井液具有良好的剪切稀释性和润滑性．携带悬浮岩屑能力强，起下钻正常．开泵顺利，井底无沉砂和厚虚泥饼现象；钻井液性能稳定，高温稳定性好。聚乙二醇钻井液对稳定井壁和减少井下事故和复杂情况起到了较好的作用。     

DUKHAN油田水平井钻井液技术

DUKHAN油田是江苏油田钻井处在卡塔尔承钻的区块，该区块井多为水平井，井深为3000～3200m，水平段长1000～1500m。针对该区块地层易漏、垮塌和造浆性强等特点，在不同的井段采用了不同的钻井液体系。即一开井段用清水／高粘度胶液；二开井段用高密度聚合物膨润土钻井液；三开用低固相聚合物钻井液；四开井段采用无损害无固相聚合物钻井液。现场应用结果表明，该套钻井液体系具有较强的抑制性，能保持较高的动塑比，提高钻井液的携砂和润滑能力，解决了上部地层井漏、垮塌和地层造浆，以及增斜段、水平段的携砂、润滑性问题，保证了DUKHAN油田钻井施工的顺利进行。     

两口长裸眼井的钻井液工艺

由于受钻井总投资的制约,晋古1-2、晋古1-3井减少技术套管的层次,使二开后φ241.3mm井眼的裸眼段分别长达3627.31m和3639.71m,尤其是晋古1-3井,在其裸眼段中还要进行定向井施工作业,故钻井液工作的难度非常大。根据地层岩性及钻井施工特点,要求钻井液除具有良好的抑制能力外,重点应解决防卡、防塌、携砂及防漏问题。提出了用聚合物钻井液体系、RH8501润滑剂和塑料球、磺化沥青防塌剂等一系列相应的技术措施,经现场应用基本上满足了钻井要求,并取得了一定的经验。