“微泡”钻井液∶新的Aphron液体钻井技术减少水平井地层伤害

美国ActiSystems公司研制了一种全新的、在近平衡钻井中使用的“微泡”钻井液 ,又称为“Aphrons”钻井液。在没有充足的空气或注入气体的条件下 ,该钻井液可产生一种由多层粘膜包裹着的“Aphrons”所组成的“微泡” ,即非聚集、可循环使用的均匀刚性气核体系。它在使用时 ,不仅可以实现泥浆密度的还原 ,还能阻止或延缓钻井液进入地层 ,建立起一个真正的非侵入的、近平衡的环境 ,是钻定向井和水平井的理想钻井液。     

微泡钻井液

微泡钻井液是把某些表面活性剂与聚合物结合在一起产生一种微泡。在渗透性地层中这些微泡能聚集形成坚韧的具有弹性的屏障，从而阻止钻井液的漏失。     

乳化钻井液钻井过程中引起的地层伤害

本文研究了采用乳化钻井液(油基钻井液OBM)所生成的粗乳液对胶结低渗至中渗砂岩地层的潜在伤害.使用了两类乳化钻井液:矿物油基钻井液和合成基钻井液.研究发现,测试用的OBM中的乳液可以由乳化剂稳定,也可以由固体颗粒(有机黏土和钻屑)所稳定.在低剪切速率下,在显微镜下可以观测到水滴和颗粒形成的聚集体.在瞬时滤失阶段,乳液侵入对油层的伤害最大,特别是当钻井液中的乳液不稳定时尤甚.乳液侵入的危害性将随着滤失压力的增加而增加.大量的现场试验发现,混合了钻井液滤液和储层流体的乳液的稳定性主要受乳化钻井流体和原油组分的影响.在90 ℃下进行岩心流动实验发现,乳液的存在会对地层造成严重伤害.在高温老化后伤害部分恢复.在90 ℃下,乳液在岩心中的稳定性要比在室内实验中的稳定性高.在高剪切速率下,在储层中形成乳液的可能性是最高的,如在瞬时滤失阶段和采油初期.随着钻井液和储层中乳化剂的增加,这种乳液形成的机率也增大.乳液造成的地层伤害是暂时性的.由于乳液是热力学不稳定体系,乳液造成的永久性伤害的可能性随着温度的升高而降低.因此,乳液的稳定和失稳机理主要由钻井液滤液和储层流体来决定.如果伤害区域被产出油扫过,用油稀释清除乳液的方法就有可能实现.在室内实验中使用合成油代替原油,会对乳液引起的潜在地层伤害评估不足.室内实验时间过短会对乳液造成的潜在地层永久性伤害评估过高.     

委内瑞拉疏松砂岩水平井弱凝胶微泡钻井液

委内瑞拉东南部的奥里诺科重油带AYACUCHO区块MFM构造分区块油层具有油藏浅、压力低、孔隙度大和井温低等特点。该区块多为水平井,且井段较长,以往混油聚合物等常规水基钻井液在施工过程中经常发生上提拉力过大、下放遇阻、卡钻等事故复杂。针对常规水基钻井液的不足,自主研发了流型调节剂和发泡剂,形成了一套弱凝胶微泡钻井液配方,体系的密度在0.85~1.00 g·cm-3范围内可控,120℃老化后低剪切速率黏度保持40 000 mPa·s以上,有效解决了常规水基钻井液在施工过程中容易发生上提拉力过大、下放遇阻、易卡钻的难点。该体系在MFM-62井、MFM-65井进行了现场应用,水平段均一次性顺利钻完,无事故复杂,水平段钻进周期从12 d降至4 d,口井日产量达90 t,较邻井提高40%以上。      

微气泡钻井液有效保护地层

美国新近发明的M-IApron ICS技术，是一种地层侵入控制系统，它可使衰竭的高孔隙度砂岩的流体深部侵入最少和稳定受压页岩。采用该技术。用常规钻井设备，就可进行原先须用欠平衡钻井的任何地层的钻井。     

水基微泡钻井液和油基微泡钻井液的应用

微泡是就地产生的特别稳定的微气泡以抑制钻井液漏入高渗地层。水基微泡用于水基钻井液中 ,而油基微泡用于非水基钻井液中。在两种情形下 ,微气泡都由专门的聚合物和表面活性剂稳定的气体或液体的核构成 ,在渗透性地层中这些微泡能聚集形成坚韧的具有弹性的屏障 ,从而阻止钻井液的漏失。在渗透性地层中具有代表性的是水湿砂岩 ,容易发生钻井液渗漏和压差卡钻。另外一些地层由砂岩和页岩构成 ,对这些地层使用常规钻井液或欠平衡钻井设备都非常昂贵。作者描述了在钻井液中如何利用水基和油基微泡减轻井下的钻井液漏失。     

微泡钻井液技术在压力衰竭区块侧钻井的应用

微泡钻井液是把某些表面活性剂与聚合物结合在一起产生的一种由各种组分组成、具有高强度气核壁、稳定性好的电子壳状空气气核微泡,这种微泡具有"一核二层三膜"结构。这种非聚集、可循环使用的均匀刚性气核体系在使用时,不仅可以维持钻井液的连续相特性、实现钻井液密度的还原,还能阻止或延缓钻井液进入地层,建立起一个真正非侵入、近平衡环境。该钻井液连续相特性能保证井下无线随钻仪脉冲信号的正常传输,密度范围可控制在0.80～1.50g/cm3之间,使其成为低压低渗、易漏地层和储层保护的理想钻井液。磨80-C1井是川渝地区第一口采用微泡钻井液技术并取得成功的水平井。文章介绍了微泡钻井液的配制和性能特点,分析了对井下无线随钻信号脉冲的影响程度。现场应用标明,该钻井液连续特性强,性能稳定,配伍性好,不会在井壁形成外滤饼,抗温达100℃,特别适用于低压低渗和易漏地层。     

微泡钻井液防漏堵漏技术在玉皇1井的应用

长段低压地层的井漏问题一直是困扰川东北地区表层井段快速钻进的主要难题之一。微泡钻井液是在不使用充气设备的条件下产生的可循环泡沫流体，在此基础上，通过添加桥堵剂形成微泡桥浆，利用微泡钻井液低液柱压力、低循环压耗及微泡桥浆的“微泡气锁”和“架桥封堵”双重作用，可有效解决长段低压地层的井漏问题。这种防漏堵漏新技术在玉皇1井表层易漏井段应用，与邻区同类井相比，钻井速度提高了3～7倍，取得了显著效果。     

气层中甲酸盐钻井液引起的地层伤害研究

一、前言 在过平衡钻井期间．如果钻井液固相没有维持合适的架桥作用就会侵入地层导致地层伤害,悬浮在钻井液中的固相颗粒侵入地层后会堵塞储层孔隙。在钻进砂岩地层时~,J--种能应用于高温高密度条件下的无伤害钻井液。研究发现甲酸盐基钻井液对地层伤害程度小、经济合理．该体系具备密度高固相含量低．耐高温,不与黏土反应等特性。     

柴达木盆地第四系不成岩地层水平井钻井液技术

青海油田柴达木盆地涩北气田为第四系不成岩地层大型生物气田。该地层胶结疏松、成岩性差，地层岩性软，泥质含量高，易吸水膨胀，分散性强，严重影响井壁的稳定。钻井过程中易发生缩径、井漏及钻头泥包等复杂问题，且水平井段极易出现井壁坍塌、卡钻，起下钻抽吸等复杂情况。针对该地区地层特点，研究出了聚合物甲酸盐超低渗透钻井液。该体系主要利用聚合物的强包被性、甲酸盐的强抑制性稳定井壁，利用JYw一1在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵膜实现近零滤失钻井，达到安全钻井、防漏、堵漏和保护储气层的目的。现场应用结果表明，聚合物甲酸盐超低渗透钻井液具有强抑制性和封堵性能，较低固相含量和剪切稀释能力，提高了第四系不成岩地层钻井的速度，完全满足了水平井顺利钻井的要求；该体系能很好地提高井壁稳定性和岩心的渗透率恢复值，有利于保护储气层。     

中原油田水平井钻井液技术

根据中原油田地层高温、高盐、易塌、易漏失及水平井的特点,优选了适用于水平井的强抑制强封堵聚合物钻井液体系,并进行了现场应用.室内实验结果表明,优选的强抑制强封堵聚合物钻井液具有良好的井眼净化、摩阻控制、井壁稳定及油层保护等性能.现场应用时能满足钻井、录井、测井的需要,钻井施工顺利,取得了良好的经济和社会效益.     

高产井地层特征的热流耦合温度反演新方法

高探1井试油时,井底流体温度随着产量增大而升高,而现有测试资料分析方法无法解释该现象。为此,根据质量和能量守恒方程,考虑高温流体在地层中的渗流规律和在井筒内的流动规律、渗流和流动时的传热,建立了储层和井筒的热流耦合模型,利用该模型分析了温度瞬态数据,反演了高产井地层温度。高探1井的生产压力和温度数据反演结果表明,反演得到的温度曲线与实测温度曲线吻合良好,可以解释井底流体温度随产量升高的现象。研究表明,高产井地层特征温度反演方法能够定量分析地层热力学和渗流参数、确定高产井流体的产出位置,为生产管柱安全评价、现场生产决策、油藏认识和储量计算提供了理论依据。      

胜利油田保护油气层钻井液技术

油气层保护越来越引起人们的重视,其保护结果如何直接影响到油井产能、油气田的勘探开发,而钻井液是引起油气层损害的第一要素,因此,研究与开发保护油气层钻井液具有深远的意义,本文介绍了胜利油田保护油气层钻井液发展状况,类型,性能以及现场应用的效果。     

储层无伤害压裂技术——液态CO2压裂

液态CO2压裂技术是国外近年来发展起来的一项压裂新技术。对其压裂的主要特点、工艺技术等方面做了较详细的介绍和分析,并对中原油田发展液态CO2压裂技术提出了一些建议。     

提高复杂井固井质量的钻固一体化技术应用研究

钻井时钻井液在井壁上形成的泥饼不管有多薄，固井时都会在井壁上形成一个不可固化层，尤其是漏失层段，易导致第二界面的胶结强度达不到预期的效果。钻固一体化工作液技术通过引入复合活性材料，形成可固化泥饼层，固井施工时可以使钻井液的性能转换、潜活性激活，从而提高易漏地层的承压能力，促使井壁附着的泥饼固结，提高地层-泥饼-水泥环的胶结亲和力，有效地解决了传统固井水泥浆与钻井液不相容的问题。该技术在两口井进行了现场试验并获得成功，油层井段固井质量达到了优质标准，有效地提高了第二界面胶结质量，减少和阻止了各种流体的层间窜通。     

调整井复杂地层压力预测的新方法

针对中原油田调整井钻井过程中存在井涌、井漏、井塌、卡钻甚至导致工程报废等复杂情况及事故问题 ,利用测井资料 ,通过室内实验、力学分析、油藏模拟、模式建立、软件编程、数据处理与结果预测 ,建立了沿井眼剖面连续预测调整井地层孔隙、坍塌和破裂三项压力的新方法 ,在 6口调整井的 19个开发层系及复杂井段中的现场试验效果很好 ,取得了良好的经济效益和社会效益 ,具有广泛的推广应用前景     

分层注水井封隔器检验新技术

井下封隔器的密封状况检查在油田注水开发过程中是一项非常重要的工作。在吸收国内已有的经验和方法基础上，开发出了压力、流量组合验封仪器和工艺技术。该技术是利用密封段密封配水器中心通道，通过改变井口注水压力来了解配水器以下的流量和压力的变化情况，判断封隔器密封状况。该技术于2000年9月在胜利油田孤岛采油厂投入应用，到2002年10月底累计完成水井验封308口，共验证封隔器582级，封隔器密封良好占71．9％，失效占28．1％。同时发现，孤岛采田厂最常用的K344-114型封隔器的密封良好率71．8％，而K344-115型和Y341-115F型的密封良好率分别只有57．2％和60％。该技术简单易行，验证结果准确可靠，可以在油田推广应用。     

保护储层新型射孔液工艺技术及其在稠油油藏中的应用

介绍了国内射孔液发展历程，分析了射孔作业可能产生的储层损害因素。通过在保护储层的射孔液体系中添加酸性螯合剂，将射孔液由原来中碱性转化为弱酸性，从而实现射孔液从保护储层型向改造储层型发展，即酸性射孔液不仅自身储层保护效果好，而且能够有效解除或部分解除钻井和固井作业时造成的储层损害，同时能够疏通储层孔喉，增强油气渗流能力。性能评价表明，酸性射孔液具有较强的抑制性，与储层岩石和流体配伍性好，低腐蚀性，对储层具有适度改造作用。     

提高定向井第二界面胶结质量的钻固一体化技术

定向井由于其井眼轨迹复杂、套管不易居中,导致固井顶替效率低、泥饼清除困难。而顶替不干净的钻井液和未清除的井壁泥饼与水泥浆不相溶是固井第二界面胶结质量差的主要原因。钻固一体化技术的实质是在钻井液中引入一种可固化的潜活性胶凝材料,在井壁形成可固化的泥饼,固井时通过补充潜活性材料和加入激活剂可将其转换做为固井液,有效解决了钻井液与固井液不相溶的难题。该技术在两口定向井成功应用,有效提高了油层段的第二界面胶结质量,有效防止了各种流体层间窜流的可能性。     

多参数测试分析新技术在连续气举井中的应用

为正确估价连续气举井的举升效果,搞清井筒流体流态,提高油井的管理水平,运用多参数测试分析新技术,即利用高精度电子压力计可同时采集测试井的压力,温度数据,根据测试要求按任意时间间隔取点,测试曲线可任意组合,再结合录取的地面资料,及时,准确地分析气举采油井的工作状况,经多井次现场对比分析,说明该技术准确性高,直观适用,为气举采油工艺开拓了新的测试途径,扩大了测试资料的应用范围。