米桑油田盐岩层定向钻井的井壁稳定性研究

定向井穿越复合盐膏层,易遭遇溢流、井漏、井塌、阻卡等钻井复杂情况。联系伊拉克米桑油田盐膏层地质实际,在盐岩层定向钻井的井壁稳定性问题研究中引入瞬时弹性分析法和有限元分析法,推导建立了瞬时弹性坍塌压力、破裂压力及控制井眼盐岩蠕变收缩的钻井液密度计算模型。通过对米桑油田X井盐岩岩心进行三轴蠕变实验测试,利用模型计算分析了X井盐岩层的坍塌压力、破裂压力及安全钻井液密度。结果表明,盐膏层水平与垂直方向力学性质差别明显,各向异性突出,弹性模量低,水平方向泊松比高,盐膏层的安全钻井液密度窗口为2. 31～2. 50 g/cm~3。研究成果应用于米桑油田盐岩层钻井方案设计,有效解决了井壁稳定问题。     

吐哈油田玉果区块防塌钻井液技术研究

针对吐哈油田玉果区块深层复杂泥页岩地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X射线衍射、扫描电镜、水化膨胀/分散、比表面积、比亲水量等测定,对该油田岩样进行了地层组构和理化性能分析,分析了该区块深部复杂地层井壁失稳的机理,提出了"物化封堵-抑制水化-有效应力支撑"的三元协同防塌钻井液技术对策。通过单剂优选和配方优化,研制出了适合玉果区块复杂地层的防塌钻井液体系。现场试验表明,该钻井液体系防塌、封堵能力强,钻井液维护处理简单,使用该钻井液可以显著提高机械钻速,节约成本。     

适用于北部湾盆地易坍塌地层的水基钻井液研究

北部湾盆地存在大量易垮塌的复杂地层,钻井过程中容易发生井壁失稳问题.针对北部湾盆地W油田主要目的层的实际情况,为解决井壁失稳问题,减小对储层的伤害,研究改进水基钻井液配方,形成新型水基钻井液体系和储层改造液.实验测试结果显示,新型水基钻井液体系具有良好的封堵性、抑制性和携砂能力,有利于井壁稳定;储层改造液对储层岩心具有...     

煤岩坍塌的特殊性及钻井液对策

在煤层气钻井中，煤岩坍塌造成接单根困难，起下钻遇阻遇卡，蹩泵等事故和井下复杂，通过煤岩力学性能测试和结构构造特征分析，分析了煤岩失稳的特殊性及钻井液和其它因素的影响，确定了煤层钻井的钻井技术液技术对策。优选出钻井液体系及配方，应用表明钾铵聚合物钻井液能有效地防止煤岩井壁失稳。     

玉北地区钻井液技术

针对玉北地区古近系膏岩层易蠕变缩径、二叠系火成岩地层易垮塌掉块、奥陶系灰岩地层易漏,导致的钻井周期长、机械钻速低、复杂情况多等问题,优选了适合各开次的钻井液体系。一开选用膨润土聚合物体系,利用其高膨润土含量解决地表流沙层的井壁稳定与井眼清洁问题;二开选用KCl聚磺钻井液,通过强化钻井液的抑制封堵能力与抗污染能力解决了因泥岩段水化膨胀、砂岩段形成虚泥饼造成的阻卡问题,实现了井壁稳定;三开选用KCl聚磺防塌钻井液,解决了高密度钻井液的抗污染问题,实现了深部地层的快速钻进;四开选用低固相聚磺钻井液,大幅度提高了深部地层的钻进速度。     

义289井井壁稳定钻井液技术

义289井是胜利油田重点评价井,位于济阳坳陷沾化凹陷义107鼻状构造带义289断块高部位。该区块地质构造复杂,上部地层造浆严重;沙河街组存在膏泥岩、油页岩和硬脆性灰岩,井壁失稳严重;井底存在异常高压,邻井完井电测井底温度超过180℃,高密度钻井液流变性调控困难。通过使用聚合物防塌钻井液和双聚防塌钻井液,配合现场钻井液维护处理工艺,保证该井顺利完钻,施工中井壁稳定,井下安全,为提高该区块勘探与开发进程提供了技术保障。     

苏里格气田水平井S77-5-8钻井液技术

苏里格地区二叠系井壁失稳问题一直是油田勘探与开发的技术难点,采用适当密度的钻井液技术是复杂地层钻井成功的关键。通过分析该地层不稳定因素及钻井液施工技术难点,对钻井液的配伍进行改进,优选适合该地区的聚磺钻井液体系。该钻井液体系具有良好的流变性、造壁性、润滑性和抑制性。现场应用表明,该钻井液体系对该地区顺利钻进、井下安全及油气层保护有非常好的效果。     

几种有机盐溶液活度及抑制性实验研究

井壁失稳一般都发生在泥页岩、盐岩、弱胶结或未胶结的砂岩及其他破碎性岩石的地层,最常见且影响严重的是泥页岩地层,导致泥页岩地层失稳的最重要的原因是泥页岩的水化.针对泥页岩在水溶液中的水化程度取决予水溶液的活度,分析了活度与泥页岩水化膨胀的相互关系,认为对防止泥页岩井壁失稳非常重要.通过吸附等温线的方法测定了weigh2、weigh3、YJS-1、YJS-2、KCOOH、NaCOOH、NaCl、KCl、CaCl2的活度,测定了上述产品的抑制膨胀性和抑制分散性,对比分析了盐溶液活度和抑制性的关系.结果表明,根据盐溶液的活度和抑制性.可以通过调节钻井液中不同的盐及其浓度,控制泥页岩水化,达到井壁稳定的目的.     

肯基亚克盐下油田复杂地层的泥浆工艺对策

肯基亚克盐下油田油藏埋藏深、压力高、地质条件复杂、钻井难度极大.其主要地质特点是:下二叠系盐层发育,盐层厚度可达3000m以上;石炭系灰岩油层孔隙压力系数高达1.90～1.94,钻井液安全密度窗口窄,溢漏同层,极易出现先漏后喷的复杂局面.由西南石油学院针对肯基亚克盐下油田复杂地质条件研究开发的钻井液系列技术,包括钻巨厚盐层技术、漏喷同层的压力控制技术、高密度盐水流变性控制等技术,大斜度井防卡、解卡技术、灰岩裂缝性油气层的保护技术等,解决了诸多直接影响钻井安全的问题.经2002、2003年肯基亚克盐下油田9口井的应用,钻井复杂事故率大大降低,钻井速度显著提高,油井原油产量大幅上升,钻井成功率达100%,取得了良好的效果.(该文是"肯基亚克盐下油田的钻井液技术研究"一文的续文.)     

征11井复杂地层防塌钻井液技术

征11井是准中1区块重点预探井,完钻井深4 540 m。下部地层岩性复杂,吐谷鲁群组泥岩水化膨胀性强,易造成起下钻遇阻;西山窑组煤层发育,易发生破碎性垮塌;三工河组泥岩坚硬,易造成应力性垮塌;三开裸眼段长,长时间施工作业易造成井壁失稳,钻井液技术难度大。通过优选聚胺封堵防塌钻井液体系,配合相应的现场维护处理工艺及应对复杂情况的技术措施,顺利钻至目的层,满足了完井作业的要求。     

肯基亚克盐下油田的钻井液技术研究

肯基亚克盐下油田的主要地质特点是:下二叠系盐层发育,在盐丘主体部位钻井,盐层厚度可达3 000 m;石炭系灰岩油层孔隙压力系数高达1.90～1.94,钻井液安全密度窗口窄,溢漏同层,极易出现先漏后喷的复杂局面.因地质条件引发的复杂事故严重制约了肯基亚克盐下油田的钻井工作.针对肯基亚克盐下油田复杂地质条件,研究开发了钻井液体系及配套技术,经2002、2003年肯基亚克盐下油田9口井的应用,钻井复杂事故率大大降低,钻井速度显著提高,原油产量大幅上升,钻井成功率达100%,取得了良好的效果.     

征1-斜5井钻井液技术

征1-斜5井位于准噶尔盆地中央隆起带中部征1区块。该区块地层岩性复杂,钻井液技术难度大。针对不同井段地层岩性,使用聚合物抑制封堵钻井液体系和铝胺润滑防塌钻井液体系,辅助相应的现场钻井液维护处理工艺,保证了施工的顺利进行,解决了吐谷鲁群地层水化引起的起下钻遇阻及泥包钻头、侏罗系坍塌掉块及长裸眼定向过程中井壁失稳的难题;机械钻速较邻近同井深直井高,达到了优快钻井的目的。     

渝东南地区页岩气钻井泥浆优化技术

针对渝东南地区页岩气井页岩层段井壁失稳的钻井工程技术难题,研究有机胺复配甲基葡萄糖甙的新型强抑制钻井液。一方面利用了有机胺对泥岩高效抑制性能,另一方面应用了甲基葡萄糖甙仿油基的高效抑制性能。实验表明新型钻井液对ZY5井页岩段岩心滚动回收率达到97.60%,膨胀率仅为10.13%,钻井液润滑系数Ep达到0.163 4。钻井实践表明,应用新型强抑制钻井液,井径扩大率可控制在5.8%,较该地区已钻井井径扩大率下降了72%。新钻井液体系能够有效抑制页岩层段井壁失稳,满足渝东南地区页岩气井页岩层段井壁稳定的需要。     

伊拉克米桑油田水平井钻井关键技术

针对伊拉克米桑油田盐膏层巨厚、钻井液密度窗口窄、存在高压盐水层,储层段漏塌同层导致复杂时效高等问题,通过对比分析国内外盐膏层和窄压力窗口地层钻井技术,总结了米桑油田钻井面临的主要技术难点,从井身结构优化、钻井提速和复杂预防等方面入手,研究形成了适合米桑油田的钻井关键技术,并进行了现场试验应用,取得了显著的效果.伊拉克米桑油田钻井关键技术对该地区钻井技术方案设计和钻井提速提效具有较强的借鉴和指导作用.     

气体钻水平井井壁稳定性分析新方法

与常规钻井液钻井相比,气体钻井技术在提高机械钻速、保护油气层等方面有着无可比拟的优势,其中井壁稳定是气体钻井过程中最为突出的问题.目前对于气体钻水平井没有一套合理的井壁稳定分析方法,给现场钻井带来很多困难.在直井井壁稳定分析理论模型的基础上,通过应力转换,确定水平井段围岩应力,结合测井数据去水化校正,建立气体钻水平井井壁稳定计算模型,形成了一套完整的气体钻水平井壁稳定分析方法.将该方法应用于川西地区气体钻水平井井壁稳定分析,理论分析与工程实际结果吻合,验证了该方法的可行性.     

油气井井壁失稳预防与处理新技术

井壁失稳问题一直是制约快速钻探的主要因素之一。在分析井壁失稳的危害和影响井壁稳定因素的基础上,重点研究了膨胀管技术、随钻预测与监测技术、随钻扩眼技术、气体钻井技术、套管钻井技术、控压钻井技术和反循环钻井技术等预防和处理井壁失稳的机理及现场应用情况;最终对井壁失稳处理技术有了更深入的理解。     

铝胺多元协同防塌钻井液在乌参1井三开井段的应用

乌参1井是在准噶尔盆地乌伦古坳陷部署的一口重点参数井,完钻井深6323.60m.该井三开裸眼段长,砂泥互层,煤层发育,钻井液体积多,井壁稳定及钻井液维护处理难度大.通过使用“多元协同”防塌钻井液体系,施工中采用合理钻井液密度支撑-双重封堵防塌-多元强化抑制技术,保证了长裸眼井段的井壁稳定,特别是煤层段的井壁稳定,满足了三开钻进的要求,并取得了一定的勘探成果.该井的钻探成功为深化研究乌伦古地区成藏条件及下步勘探部署提供了基础资料.     

有机硅醇在吐哈侏罗系探井中的研究与应用

吐哈盆地侏罗系探井上部地层粘土矿物含量高,下部地层泥页岩水敏性强、微裂隙和煤层发育,钻井过程中易发生起下钻遇阻、大段划眼等井下复杂。针对地层特点和钻井施工难点,在常规钻井液体系中引入有机硅醇后,钻井液润滑性和抑制性提高,井壁稳定能力增强。在温吉桑构造和红旗坎构造实施2口井,井下复杂减少,应用效果明显。     

低活度强封堵钻井液体系在准中2区的研究与应用

针对准中2区侏罗系地层钻井技术难点,提出了钻井液体系优选思路,确定了钻井液活度,研发了低活度强封堵钻井液体系。对低活度强封堵钻井液体系的常规性能、抑制性能和封堵性能进行了评价。室内评价和现场应用表明,低活度强封堵钻井液流变性好,中压和高温高压滤失量低,对头屯河组泥岩抑制膨胀效果优于模拟地层水和聚磺钻井液,岩屑一次回收率均达到90%以上,砂床侵入深度为0.75 cm,压力传递时间较4%基浆延长6.87倍,成斜2井三开目的层头屯河组平均井径扩大率6.4%,三工河组平均井径扩大率3.95%,钻井液体系抑制防塌性能优良。     

快速钻井剂稳定井壁快速钻进作用机理研究

钻井过程中所钻地层岩石首先接触的是钻井液,如果钻井液能以保证井壁稳定为前提在瞬间有效降低地层岩石强度,即可大幅度提高机械钻速.采用渗透率大小不同的天然岩芯在不同浓度的快速钻井剂(KSZJ)中浸泡不同时间,岩石瞬间强度及最终强度的变化表明,KSZJ能以较高的渗透速率以及较大渗透体积迅速渗入岩石的裂纹,从而强化了裂纹尖端的应力,促使裂纹迅速扩展以致瞬间破坏岩石强度,提高破岩效率,从而提高机械钻速;随着浸泡时间的增加,岩芯强度也随之迅速增强并趋于稳定,有利于井壁稳定,保持井径规则.在射流钻井模拟实验装置上钻进不同硬度的岩石及海拉尔盆地乌126-88井进行的现场试验结果表明:快速钻井液技术有效解决了井壁失稳问题,提高平均机械钻速显著.