南堡35-2油田保护储层钻井液完井液优化设计

南堡35-2储层具有高孔隙度、高渗透率特点，而且原油粘度高，密度比较大，胶质和沥青质含量都较高．流动性质差，使用常规钻井液完井液对储层稠油的开采很不利。结合活性剂HXJ，优选出了聚合物小阳离子钻井液、PEM聚合醇钻井液、合成基钻井液及活性完井液。室内通过钻井液性能、钻井液完井液与储层流体的配伍性及HXJ对钻井液完井液的岩心渗透率恢复值的影响等实验测试，证明优选出来的3种钻井液体系均可以满足现场的正常钻进，与其它钻井液相比，合成基钻井液滤液使稠油粘度降低的幅度最大，然后依次是加有HXJ的PEM聚合醇钻井液和聚合物小阳离子钻井液；在钻井液完井液中加入HXJ后，能降低油水界面张力，使稠油粘度降低，有利于稠油开采；合成基钻井液的岩心渗透率恢复值最高，在85％以上，加有HXJ的钻井液的渗透率恢复值在83％以上，加有HXJ的完井液的岩心渗透率恢复值比没有加HXJ的完井液高13％左右；优选出的钻井液和完井液对储层的保护效果都比较好。     

裂缝性储层压降分析方法及其应用

现有的压降分析解释技术只适合于低渗透均质油藏,而不能解释裂缝性储层的压裂裂缝参数.在总结Nolte经典G函数压降曲线分析方法的基础上,根据裂缝性地层存在微裂隙的特征,建立了裂缝性储层压裂压力降落分析模型.应用无因次压力函数图和叠加导数图,做出了压降特征曲线,可以判断天然裂缝的闭合压力;在此基础上,可以计算依赖于压力变化...     

硅酸盐钻井液储层保护室内研究

结合室内大量实验数据,分析了硅酸钻亍井液储层保护特性。结果表明：硅酸盐加量增加,钻井液对储层损害加强;硅酸盐钻井液对高渗透率的岩心损害程度高、且损害深度深,而对低渗透率岩心损害程度较低、且损害深度相对较浅。无机盐能加剧硅酸盐钻井液对岩心的损害,且随无机盐加量增加而增加,这种损害无法用酸解除。     

裂缝性储层压裂改造HL-05降滤失剂研究与应用

针对中原油田裂缝性储层的特点,分析了压裂降滤失剂的作用机理,研究了HL—05油溶性降滤失剂的组成、制备方法及其使用性能,并在现场6井次试验应用中取得了施工成功率100%和压后增产原油5424t、天然气3300×104m3的良好效果。该降滤失剂由石油树脂、复合溶剂、分散剂等化学剂组成,在压裂液中使用量为1.0%时,相同条件下可降低滤失量32%左右,并具有适应温度、压力能力强,油溶性能以及与压裂液体系配伍性能好,对岩心渗透率伤害低等特点。经室内研究及现场应用表明,该降滤失剂能较好地控制液体滤失量并有一定的保护产层的能力。     

聚合醇饱和盐水钻井液体系室内研究

聚合醇饱和盐水钻井液体系是一种适用于易垮塌、缩径,易漏易喷的大段盐膏层钻井和压力系数高的地层钻井的体系.该体系的主处理剂为聚合醇CFH-2、强封堵剂和抗高温抗盐降滤失剂OCl-PT等,采用密度为5.0 g/cm3的高密度铁矿粉或铁矿粉与重晶石的复配物(复配比例为3∶1)加重.聚合醇CFH-2具有可生物降解性,既能提高体系的抑制性、润滑性及储层保护性能,又可满足环保要求;抗高温降滤失剂OCl-PT能有效地降低饱和盐水体系在高密度(2.32 g/cm3)下的高温高压(130 ℃)滤失量(小于8 mL).聚合醇饱和盐水钻井液具有良好的抑制性、润滑性和储层保护效果,可有效抑制粘土矿物的水化分散,防止盐岩层的溶解,解决大段盐膏层、盐岩层易缩径、垮塌的问题;具有较好的失水造壁性、热稳定性以及悬浮稳定性,抗粘土侵和Ca2 污染的能力强.     

裂缝性低渗透储层压裂液滤失计算新模型

现有的压裂液滤失计算方法基本上是基于滤失速度与滤失时间的平方根成反比的经典滤失理论,不能用于裂缝性储层压裂液的滤失计算。在考虑压裂过程中压裂液分别沿天然裂缝和基质向地层渗滤的基础上,建立了裂缝性低渗透储层压裂液滤失计算新模型,采用正交变换法给出了模型的精确解。该模型易于收敛,计算速度快。计算结果表明,裂缝性储层实施压裂作业时,压裂液主要经由天然裂缝滤失,裂缝性储层压裂液滤失计算不能采用经典的滤失理论。     

碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害评价新方法

以不锈钢缝板岩心为评价岩心,以储层成像测井资料确定岩心裂缝宽度,对碳酸盐岩裂缝性储层钻井液损害进行了评价,评价实验过程中所用岩心裂缝宽度的相对误差降低到1%以下。应用这种新方法对聚磺钻井液、无固相弱凝胶钻井液以及两种钻井液中加入理想充填暂堵组合剂后进行的储层伤害评价实验结果表明:无固相弱凝胶钻井液的渗透率提高值高于聚磺钻井液,在加入适量优化暂堵组合剂后,两种钻井液的渗透率提高值均明显增大,在不锈钢缝板岩心端面可观察到有致密暂堵层形成。裂缝性储层损害评价新方法即可用于钻井液储层伤害评价和暂堵方案的优选,也可应用于裂缝性储层保护的实验研究。     

黏弹性钻井液体系取代欠平衡钻井在大裂缝石灰岩储层中的应用

在委内瑞拉南部的Borburata油田所钻的储层是低丰度碳酸岩储层,所用钻井液是委内瑞拉国家石油公司研发的新型黏弹性钻井液.该石灰石储层具有非常低的孔隙压力,储层特点是溶洞和微裂缝.在以前应用常规钻井液时,发生了非常严重的钻井液漏失现象,为了避免钻井液漏失,最好的办法是欠平衡钻井.然而相对于常规的钻井方式,欠平衡钻井不但费用高,而且比较复杂,具有较高的风险.为了寻找一种取代欠平衡钻井的方法,研究设计了一种水基黏弹性钻井液体系,它可在过平衡和温度非常高的不利环境下避免钻井液的漏失,且所钻的储层存在溶洞和微裂缝.这种钻井液拥有非常好的漏失控制性.然而,在该区块极端复杂的储层条件下,这种钻井液仍解决不了滤失问题.一种新的特殊钻井液配方就是针对极端复杂的储层条件而研制的,对这种钻井液进行了实验测试和现场评估.结果表明不需欠平衡钻井就可以控制钻井液滤失,包括钻进复杂储层.钻相同的储层时,与先前的钻井相比,可以大大节约成本.     

天然裂缝性储层压裂液滤失的数值模拟研究

针对目前压裂液滤失计算模型均假设压裂液活塞式地驱替油藏流体作一维流动的局限性,考虑压裂液在裂缝性储层中沿人工裂缝长度方向和宽度方向作二维流动,利用双重介质的相渗理论,建立了二维二相双重介质滤失数学模型,给出了数值求解方法,以模拟实验条件下难以测试的滤失过程,对于了解裂缝性储层的滤失性能具有重要的意义.实例计算表明,处理后的数值模型易于求解,可用于双重介质压裂液的滤失计算;压裂液滤失带中存在明显的两相流动区域,在压裂液滤失数值模拟时应考虑压裂液和油藏流体的两相流动;传统的一维模拟方法由于没有考虑压裂液沿裂缝侧向的流动,计算的滤失速度偏小.     

保护深层气钻井完井液技术

根据中原油田深层气储层特征、矿物组分，对深层气储层潜在伤害因素进行了分析得出，在进入目的层的不同钻井液体系中加入新型表面活性剂ABA和特性暂堵剂CXD进行改造，改造后的钻井完井液能够在井壁快速形成憎水性油膜屏蔽环，阻止滤液侵入储层，从而起到了更好地保护气层的作用。并探讨了保护深层气储层的钻井完井液技术，该技术使钻井液滤失量低，抑制性强，高温下性能稳定，能有效降低滤液与储层气体之间的表面张力，岩心渗透率恢复值高，更好地保护了气层；降低水锁效应和水敏效应，减少钻井液对储层的损害，提高深层气的勘探开发效率．     

钻井液用聚醚多元醇润滑剂SYT-2

报道了由EO和PO共聚得到的钻井液用聚醚多元醇润滑剂SYT 2的性能和应用。加入 0 .5～ 1.0 %SYT 2使 6 %膨润土浆的润滑系数 (0 .35 7)降低 83.3%～ 86 .5 % ,极压膜强度由 30 .2MPa升至 15 3～ 2 0 3MPa。在 4 %盐水浆中 ,1%～ 3%SYT 2使润滑系数 (0 .314 )降低 72 .9%～ 86 .5 % ,在 35 %盐水浆中 ,1%～ 5 %SYT 2使润滑系数(0 .187)降低 18.2 %～ 6 8.4 %。 12 0℃热滚老化对SYT 2的润滑性能影响很小。SYT 2对聚合物钻井液常规性能无不良影响 ,不引起发泡 ,SYT 2无荧光 ,EC50 值大于 1.0× 10 5mg/L ,完全无毒 ,根据海水中生物需氧量测定 ,易生物降解。介绍了在胜坨一口斜井 (1790～ 2 2 2 1m)和轮南一口水平井 (井深 4 95 0m ,水平段长 30 0m)钻井中成功使用SYT 2的情况。图 1表 4参 2。     

新型防塌剂FFR的合成及评价

防塌剂HFR为由烯类单体合成、主要基团为羟基的共聚物，产品浓度15％～20％，已投入现场应用。本文报道FFR的室内性能评价结果。在2％和3％FFR水溶液中，某储层岩心的40目回收率高于而粘土膨胀率则低于10％KCl和3％某聚合醇溶液中的相应值，2％FFR可有效抑制粘土造浆。在4％膨润土浆中，FFR(2％～4％)使滤失量和极压润滑系数大幅下降；在一种密度1．38g／cm^3的聚磺钾盐井浆中，FFR(2％，3％)使流变性和滤失性改善；在一种密度1．84g／cm^3的饱和盐水井浆中，FFR(2％，3％)使初终切力明显降低，但120℃老化后HTHP滤失量升高。在按中原油田钻井液配方用淡水配制的聚合物泥浆和磺化泥浆中考察了FFR的配伍性，FFR使动切力升高，终切力升高(聚合物浆)或下降(磺化浆)，120℃老化后HTHP滤失量升高，且表现出较强的抗劣质土污染能力，但在加入15％NaCl的磺化泥浆中FFR使老化后API滤失量大幅度升高。FFR在泥浆中的加量一般为1％～3％，在盐水泥浆中加量不大于2％。表8参3。     

新型钻井液用多元醇醚润滑剂的研究

介绍了一种新型多元醇醚的性质及其作为润滑剂在各种泥浆特别是海水泥浆中的应用性能。该醇醚是经化学处理的天然物质的烷氧基化产物。室内性能评价表明 :加量 2 .0 %的该醇醚对淡水、盐水、海水泥浆流变性的影响很小 ,使 3种泥浆 2 5℃润滑系数分别降低 97% ,～ 71% ,～ 71% ;在一种实验海水泥浆中加量为 0 .5 %～ 3.0 %时 ,在 80～ 12 0℃热滚动前后润滑系数降低 5 3.6 %～ 96 .8% ,基本上不起泡 ,加量 2 .0 %时在 14 0℃热滚动后润滑系数降低率仍达 6 8.6 % ;加量 2 .0 %时的润滑系数降低率在 30～ 5 0℃时为 5 2 .9%～ 88.2 % ,在 10℃时 >30 % ;pH值为 7.0～ 11.0时在 12 0℃热滚动前后润滑系数降低率为 74 .3%～ 83.3% ,最大起泡率为 2 .3%。该醇醚无生物毒性。推荐使用温度≤ 12 0℃ ,pH值 <11。表 9参 7。     

一种新型多元醇钻井液性能评价及应用

新开发的多元醇为EO／PO共聚物，相对分子质量3000，无色液体，浊点23℃，在室内性能评价中，这种多元醇在淡水，饱和盐水，7％KCl溶液中对页岩的抑制性（页岩回收率）良好；1．5％多元醇在膨润土浆中的润滑性好于3％白油，加入3％多元醇的膨润土将可耐4％粘土和1％水泥的污染，在120℃滚动16小时后性能变化不大；多元醇能与聚磺钻井液配伍。在塔里木依南4井斜度变化大且易坦塌井段，使用由聚磺钻井液转化的多元醇钻井液钻进，井径扩大率有所减小，钻井液滤失量减小，摩阻系数减小，起下钻柱时摩阻减小，电测仪器起下顺利，在不加消泡剂情况下钻井液不起泡。     

多羟基聚合物防塌剂CXC-1应用性能研究

多羟基聚合物防塌剂CXC-1是以环氧化物及多羟基化合物共聚而成的聚合物防塌剂,为淡黄色黏稠液体。性能评价结果表明:CXC-1具有很强的抑制性,胜利东营组岩屑在2%CXC-1溶液中的回收率达91.6%,在2%CXC-1+10%NaCl,7%KCl或3%硅酸钠(模数3.0)混合溶液中为94.8%-95.7%,而在蒸馏水中为27.2%;黏土压片在2%CXC-1溶液和2%CXC-1+5%KCl或10%NaCl混合溶液中浸泡几天后仍保持完整;CXC-1能显著提高泥页岩的膜效率,经CXC-1溶液浸泡的岩心膜效率为0.145,而经硅酸钠、甲酸钠浸泡及未浸泡岩心的膜效率分别为0.108,0.061和0.048;加入CXC-1后钻井液保护油气层能力显著增强,污染后岩心渗透率回复率由74.4%提高到91.6%;CXC-1与其他处理剂配伍性好,对钻井液流变性和滤失造壁性具有一定的改善作用,无毒(EC50=1×105mg/L),累计耗氧量测定表明易生物降解,是一种环境友好型钻井液防塌剂。在易跨塌、卡钻的沙河街组地层钻进中应用的结果表明,CXC-1能有效抑制井壁坍塌,维持井眼稳定,顺利解决复杂地层的井塌问题,满足复杂地质条件下安全钻井的需要。图2表7参7。     

泥页岩抑制剂乙基葡糖苷的研制

从反应速率和产物抑制性考虑，在C1～C4正构脂肪醇中选择乙醇与葡萄糖反应。将淀粉在酸性条件下水解成葡萄糖，加热使葡萄糖溶解于乙醇并在催化剂存在下相互反应，得到粉末状乙基葡糖苷。在室内考察了作为钻井液处理荆的乙基葡糖苷的应用性能。加入2％乙基葡糖苷使塔河油田水敏地层岩屑在4％粘土浆中于80℃滚动16小时后的回收率由22．2％提高到72．9％；岩粉压片在5％乙基葡糖苷水溶液中的膨胀率小于在10％Ka溶液中的膨胀率；加入2％乙基葡糖苷使岩粉压片在聚合物溶液中的膨胀率大幅度减小。乙基葡糖苷与常用各种水基钻井液处理剂配伍。加入5％乙基葡糖苷的4％粘土浆在150℃滚动16小时后．流变性和滤失性变化很小。加入乙基葡糖苷使水的摩擦系数降低，加入5％时降到0．09。在4％膨润土浆中加入2％乙基葡糖苷，使受泥浆污染的岩心渗透率恢复率由62％上升到89％。乙基葡糖苷易生物降解。推荐用乙基葡糖苷配制防塌钻井液，特别是中深井防塌钻井液。图2表4参2。     

复合硅酸盐钻井液体系室内研究

对复合硅酸盐钻井液作了详细的室内实验研究，包括：与常用钻井液和钻井液处理剂的配伍性，配方研究（膨润土含量，护胶剂PTV加量，pH值，降粘手段，加药顺序）和应用性能评定（阻止压力传递，滤液中SiO2含量，硅酸盐模数，硅酸盐加量与岩屑回收率，与其他体系钻井液抑制性比较，抗温，抗盐，抗钙性能，抗膨润土污染性能，加重钻井液，润滑剂的使用，电稳定性，岩心伤害）。主要结论如下：（1）硅酸盐对膨润土浆有降粘作用，与含有铵，钙等离子的处理剂如NH4HPAN，PMHC，PAC141等不配伍；（2）硅酸盐必须与护胶剂一起加入淡水钻井液中；（3）pH值是影响哇酸盐钻井液性能特别是粘度的主要因素（pH值应＞12），此外，护胶剂PTV含量，膨润土含量，硅酸盐模数及加量等对硅酸盐钻井液的流变性和滤失量有较大影响，聚合醇防塌润滑剂和表面活性剂ABS共用在改善硅酸盐钻井液润滑性能的同时，还能提高钻井液的高温稳定性。（4）配方适当的硅酸盐钻井液抗温，抗盐，抗钙，抗钻屑污染能力和封堵能力强，抑制性好，润滑性能好，稳定性好，保护储层的效果明显。报道了性能优良的硅酸盐钻井液的配方。     

钻井液用水基润滑剂NSR-1的研究与评价

考虑大位移复杂工艺井钻井和环保要求，制备了由非离子表面活性剂、石油磺酸盐、聚醚硅油及10％助表面活性剂、0．3％氟表面活性剂、1％渗透剂、1％消泡助润滑剂、5％冰点改善剂组成的水基润滑剂NSR-1。其中主组分（前三种）用量通过正交设计实验法确定。介绍了制备方法。在低密度淡水基浆中加入0．5％、1．0％NSR-1，使黏附系数fA分别下降50．0％、63．6％，使润滑系数FL分别下降80．3％、87．1％，对流变性也有一定调节作用。NSR-1降低淡水基浆厂fA和fL的效果好于常用聚合醇、聚醚、白油及酯基润滑剂。在胜利油田2口大位移延伸井和1口热采水平井使用该润滑剂，钻井液润滑性良好，钻井作业顺利完成。表3参2。     

钻井液暂堵剂颗粒粒径分布的最优化选择

叙述了自1977年Abrams发表著名的“1/3架桥规则”以来,钻井液暂堵剂颗粒粒径选择技术的发展:罗平亚等人提出的使用3%刚性粒子 1.5%可变形粒子 1%~2%软化粒子的屏蔽暂堵技术(1992);屏蔽暂堵技术的分形理论处理和最优化;各种粒径连续分布理论及其物理实验方法和计算机模拟方法求解;理想充填理论和d90规则。建立了暂堵剂颗粒粒径优化选择的图解法,开发了相应软件:实测、计算或估算储层最大孔径d90;测绘颗粒累计体积分数~颗粒直径平方根关系曲线,以d90点与原点间连线为基线,取曲线从右方最接近基线的暂堵剂粒径分布为最优化粒径分布,再稍加大大粒径颗粒的比例,得到理想充填最优化粒径分布。基于某储层岩心的实测孔喉数据和各种商品碳酸钙粉的粒度组成数据,采用所建立的方法求得,用作该储层钻井液中暂堵剂的300目、600目、1000目碳酸钙粉的理想充填最优化质量比为60∶30∶10。经这种钻井液污染的储层岩心,渗透率恢复率高达82.9%,而传统屏蔽暂堵、1/3架桥规则及空白的钻井液污染后的储层岩心,渗透率恢复率分别为65.5%,44.1%,39.2%。图3表3参9。     

裂缝性储层保护技术与钻井完井液

综述了裂缝性储层保护技术与钻井完井液方面国内外的研究进展,论题包括裂缝性油气藏分类,应力敏感性评价、裂缝宽度预测、损害机理、暂堵机理、钻井完井液。指出许多问题有待探索：①应力敏感性和闭合滞后效应评价方法;②有效应力条件下裂缝宽度的实用性预测模型;③损害机理和保护机理;④保护裂缝性储层的切实可行的钻井完井液体系。参51。