龙凤山气田强抑制封堵型防塌钻井液技术

龙凤山气田泉头组及以上地层水敏性泥页岩发育,在钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、扩径和泥包钻头等复杂情况,营城组地层裂缝发育,易发生井漏。针对该地区的地质特征与钻井要求,通过水化膨胀实验和抑制膨润土造浆实验,优选胺钾复合抑制剂NK-1作为钻井液抑制剂;通过失水造壁性能评价实验和岩心渗透率测试实验,优选了降滤失剂KFT-Ⅱ和封堵防塌剂ZX-8作为钻井液封堵防塌剂,在此基础上研制了强抑制封堵型防塌钻井液体系,并对其性能进行了综合评价。实验结果表明,该钻井液具有良好的流变性、失水造壁性、抑制性和封堵防塌性。在北209井的现场应用中,钻井液性能稳定,封堵性和防塌性能突出,解决了全井的井壁失稳问题,起下钻、电测和下套管作业无遇阻,满足了现场钻井施工和储层保护的需要。      

SHBP-1超深井三开长裸眼钻井液技术

针对SHBP-1井在钻井过程中可能出现的井壁失稳及漏失等复杂问题,对其原因及技术难点进行分析,提出了该井的井壁稳定、防漏堵漏技术思路,选用强抑制强封堵防塌钻井液体系,以满足地层特性对钻井液抑制性、降失水及封堵的要求,筛选了复合抑制剂KCl+SMJA、镶嵌成膜防塌剂SMNA-1、纳米封堵剂SMNF-1,以进一步提高钻井液的抑制性、封堵性及防塌性能,降低高温高压滤失量。经现场应用表明,优化后的强抑制强封堵防塌钻井液流型易于控制,维持井浆中0.5% SMJA、3% KCl、2.5% SMNA-1,保障了钻井液有强的抑制防塌性;在易漏地层使用了纳米封堵剂2% SMNF-1、超细碳酸钙等随钻堵漏材料,避免了井漏的发生,顺利完成了该井的施工,三开井段扩大率仅为3.49%。该套钻井液技术顺利解决了SHBP-1井三开的井眼失稳及井漏问题,为后续类似井的钻井提供借鉴。      

SHBP-1超深井三开长裸眼钻井液技术

针对SHBP-1井在钻井过程中可能出现的井壁失稳及漏失等复杂问题,对其原因及技术难点进行分析,提出了该井的井壁稳定、防漏堵漏技术思路,选用强抑制强封堵防塌钻井液体系,以满足地层特性对钻井液抑制性、降失水及封堵的要求,筛选了复合抑制剂KCl+SMJA、镶嵌成膜防塌剂SMNA-1、纳米封堵剂SMNF-1,以进一步提高钻井液的抑制性、封堵性及防塌性能,降低高温高压滤失量。经现场应用表明,优化后的强抑制强封堵防塌钻井液流型易于控制,维持井浆中0.5% SMJA、3% KCl、2.5% SMNA-1,保障了钻井液有强的抑制防塌性;在易漏地层使用了纳米封堵剂2% SMNF-1、超细碳酸钙等随钻堵漏材料,避免了井漏的发生,顺利完成了该井的施工,三开井段扩大率仅为3.49%。该套钻井液技术顺利解决了SHBP-1井三开的井眼失稳及井漏问题,为后续类似井的钻井提供借鉴。     

无荧光封堵材料WF-1的研究和应用

以无荧光封堵材料ＷＦ－１为研究对象,评价了其对钻井液流变性,封堵性和防塌性的影响,室内试验和现场试验表明,它具有良好的堵漏性和防塌能力,不影响钻井液的流变性可以同沥青制品的相关性能相当。     

多功能聚醚多元醇防塌剂SYP-1的性能评价及现场应用

新型多功能钻井液用防塌剂SYP-1是以低分子量醇为起始剂,由环氧乙烷(简称EO)和环氧丙烷(简称PO)共聚而成的聚醚型多元醇防塌剂,为白色或淡黄色粘稠液.室内试验对聚醚多元醇防塌剂SYP-1的性能进行了评价,结果表明,聚醚多元醇防塌剂SYP-1具有很强的抑制作用和良好的润滑性能,能显著降低钻井液摩擦系数,提高极压膜强度,对钻井液流变性影响小,能改善钻井液滤失性能,基本不发泡,保护油气层能力强;且无毒、易生物降解,满足环境保护要求;荧光级别小于3级,是一种适用于深井、定向井和水平井的高性能防塌剂.分析了多功能聚醚多元醇防塌剂SYP-1的作用机理,介绍了其现场应用情况.该防塌剂已在胜利油田、塔里木油田及吐哈油田推广应用,很好地解决了井壁坍塌和钻井液润滑性问题.     

封堵防塌钻井液处理剂研究进展

随着钻遇地层条件日益复杂,钻井作业对钻井液的防塌性能和强化井壁能力要求越来越高。封堵防塌处理剂能通过封堵地层原生孔隙和微裂缝,阻隔水化作用通道,提高钻井液的封堵能力,减少钻井液中的自由水侵入地层,降低地层坍塌压力从而起到稳定井壁的作用。简要介绍了沥青类处理剂、硅酸盐处理剂和聚合醇等常规封堵防塌处理剂,重点介绍了铝基封堵防塌处理剂、纳米封堵防塌处理剂和仿生固壁防塌处理剂等的国内外研究和应用情况,提出了封堵防塌处理剂的发展方向。     

科技有限公司

<正>主导产品一、降滤失剂类产品钻井液用降滤失剂水解聚丙烯腈铵盐钻井液用降滤失剂水解聚丙烯腈复合铵盐NH4-HPAN-2钻井液用降滤失剂磺化腐植酸钾KJAN钻井液用降滤失剂AM/AA/水解聚丙烯腈铵盐共聚物水剂W-NA钻井液用降滤失剂缩聚水解聚丙烯腈铵盐S-NH4-HPAN钻井液用降滤失剂AMPS改性腐植酸HLJ-2钻井液用降滤失剂接枝共聚腐植酸硅HLJ-3钻井液用降滤失剂磺酸盐共聚物HLJ-5二、抑制防塌类产品钻井液用防塌封堵剂聚合腐植酸SN钻井液用防塌封堵剂阳离子改性沥青YRL-1钻井液用页岩抑制剂有机盐FT103钻井液用固壁剂改性树脂聚合物HLGB-2钻井液用防塌封堵剂乳化沥青RL-1钻井液用页岩抑制剂有机硅聚合物三、润滑剂类产品钻井液用固体润滑剂塑料小球HZN-1钻井液用固体润滑剂改性石墨RH203钻井液用液体润滑剂改性易降解油脂GFR-1钻井液用液体润滑剂乳化石蜡RS-1     

低荧光钻井液防塌封堵新材料及其作用机理

含微裂缝的硬脆性泥页岩地层发生井壁坍塌的主要诱因之一便是钻井液中的液相进入微裂缝，导致近井壁地带孔隙压力升高，地层强度降低之故，解决这类问题的最直接手段就是对微裂缝进行物理封堵。为防止井壁坍塌，研制了类似于沥青类的防塌封堵新材料SAL，并对其性能和封堵效果进行了实验分析。结果表明：该材料具有较低的荧光性及良好的抑制性，对钻井液的流变性及pH值影响较小；在浓度为3%，温度为120 ℃时封堵效果最好。进而在显微镜下观察了浓度3%的SAL在120 ℃情况下封堵20 μm微裂缝的微观封堵效果，发现其封堵机理与沥青类防塌封堵剂类似，在温度和压力作用下软化变形，进入微裂缝架桥、填充，在微裂缝的前端形成一层致密的封堵带，封堵带由SAL同黏土颗粒聚结在一起，形成了团状物，使得封堵带致密性大幅度提高，阻止钻井液中的液相进入微裂缝，从而达到了防塌的目的。     

低荧光强封堵型防塌剂LFT的研究与应用

研制出了可替代磺化沥青的以聚乙烯副产物和有机铝为主要作用物质的低荧光强封堵型防塌剂LFT。介绍了防塌剂LFT的合成和性能评价。结果表明，合成出的防塌剂LFT在其加量不大于2％时对钻井液流变性无影响；加量为0．2％时即可有效抑制黏土的水化膨胀，同时又可在地层温度和压力作用下挤入井壁微裂缝中，与泥饼一起有效封堵地层，LFT在90℃下对人造岩心的封堵率在90％以上。在白33侧井和桥81-2井的现场试验表明，防塌剂LFT的封堵效果好，井径规则、扩大率小，而且无荧光，不影响气测录井。     

提高煤层强度的钻井液防塌封堵剂的研制

针对煤层脆性较强、割理微裂缝发育,容易发生井壁垮塌的风险问题,以亲水单体和亲油单体相组合采用水包油乳液聚合合成出了乳液型的防塌封堵剂。对该乳液型防塌封堵剂进行了机理分析、基本性能和钻井液体系研究。结果表明,乳液型防塌封堵剂分散体系大部分粒度在0.1～1.5 μm之间,与煤层的微裂缝相匹配,可进行有效封堵,该处理剂可以使煤层表面趋向于油润湿,并大幅度减少煤样在水中的分散性能;在膨润土浆中,乳液型防塌封堵剂可以降低API滤失量,提高封堵性能,浸泡该处理剂后的煤样可以增强抗压性能;加有该防塌封堵剂的钻井液表现出良好的流变和降滤失性能,对煤层的伤害较低,水测渗透率恢复值可达95.4%。在SX-2**井煤系地层795.00～1 088.00 m采用该防塌封堵剂钻井液,不仅实现了顺利钻进,同时完成了取心作业,岩煤心收获率达到96.51%,基本保持煤层岩石的完整性。      

腰英台地区井壁稳定技术研究与应用

为了有效解决腰英台、乾安、长岭地区嫩江组、姚家组、青山口组等地层的井壁稳定问题，通过分析3个地区地层特点、施工情况，优选了有机硅腐钾聚合物防塌钻井液体系、优选钻具组合和钻井液流变参数，利用有机硅腐钾聚合物钻井液体系较强的封堵能力和抑制性能有效解决了腰英台、乾安、长岭地区井壁易失稳的问题，并达到了提高钻速，缩短钻井周期，降低钻井成本的目的。     

阳离子改性沥青防塌剂 KFT-1 的研究与应用

介绍了一种非水溶性改性沥青防塌剂 KFT-1,KFT-1 中沥青含量高,油溶性成分高,它以新疆天然沥青为原料,通过阳离子聚合物改性而成。在室内对 KFT-1 的软化温度、理化性能、降滤失性、封堵能力及对钻井液流变性的影响进行评价,并在新疆百口泉 SHW01 水平井、TK105H 水平并和 G1176 双底井现场应用。结果表明,KFT-1 在钻井液中能分散润湿,不起泡,不糊筛网,对钻井液流变性影响小;软化点较高,在 70—150 ℃范围内具有封堵能力,在 95—130℃下封堵能力最强,能显著降低高温高压滤失量和摩阻,特别适合于用高含量沥青封堵,又要求其它成分尽量少进入钻井液的复杂井使用。     

塔河油田托普台3区志留系钻井液难点及对策

塔河油田托普台3区志留系柯坪塔格组砂泥岩互层发育,层厚一般为340～420 m,埋深一般在井深5 570～6 200 m,且呈现自北向南逐渐增厚、埋深逐渐加深的态势。通过分析柯坪塔格组岩性、井壁失稳及井漏发生的原因,结合室内评价抑制剂、防塌封堵剂,形成了适合该区块的钾胺基防塌钻井液体系配方;制定了详细的柯坪塔格组防塌防漏技术措施、工程预防措施,通过物理防塌与化学防塌相结合,强化分段静堵和随钻封堵技术,高软化点乳化沥青与刚性粒子组合防塌封堵;工程上通过控制起下钻速度、起下钻分段顶通循环等手段。该钻井液体系在TP346X井应用取得较好的效果,柯坪塔格组井径扩大率为7.45%,掉块垮塌明显减少,未出现漏失等复杂情况。     

AT40井区盐上承压堵漏及穿盐钻井液254技术应用

AT40井区三开钻遇"盐膏层",为平衡"盐膏层"地层蠕变,钻井液密度高达1.65~1.70 g/cm3,为避免同一开次的白垩系、侏罗系、三叠系、石炭系等低地层压力地层压漏、压差卡钻风险,需对低地层压力地层做承压堵漏.该开次裸眼段长,地层岩性多变复杂,承压堵漏存在难点.另外,"盐膏层"钻进期间,控制"盐膏层"蠕变速率满足下套管要求,高密度、欠饱和盐水聚磺体系良好的流变性能、防塌性能也是"盐膏层"钻进期间钻井液技术重难点.针对该井区三开复杂情况,采取随钻封堵、分段承压、合理的钻井液密度选择、优化钻井液流变性等系列措施,成功解决该井区盐上承压堵漏及穿盐技术难点.     

厄瓜多尔TARAPOA区块上部欠压实地层钻井液技术

厄瓜多尔Tarapoa区块上部地层沉积时间短,地层较新,欠压实,在钻井施工时易发生井壁失稳,引起泥包、造浆等问题。为解决此问题,利用钙离子絮凝、抑制的特点,结合物理封堵研究了钙基强封堵钻井液体系。室内评价结果表明,钙基强封堵钻井液配方一次回收率达到88.28%,黏土岩心膨胀量仅为4.287 mm,岩心封堵率95%以上,抗黏土污染大于10%,具有絮凝钻屑、抑制性强、封堵性作用良好和抗钻屑污染高等特点。在Tarapoa区块应用十多口井,钙基强封堵钻井液防塌作用明显,密度易控,流变性能稳定,解决了该区块上部地层钻井液技术难点,提高了机械钻速,保证了起下钻顺畅,下套管安全到位,完全满足厄瓜多尔上部地层安全钻进的需要。     

低含量KCl钻井液在苏里格气田的应用

苏里格气田石千峰组和石盒子组泥岩地层易发生严重井壁垮塌,井塌划眼、卡钻、填眼侧钻等复杂情况频繁发生。针对苏里格气田的地层岩性特点,开展了低含量KCl钻井液研究,通过保持聚磺钻井液中0.8%~1.0%的KCl含量,提高体系的抑制防塌性能。2口井的现场应用表明,该体系抑制性强,砂样清晰,无垮塌现象,起下钻通井无阻卡;封堵造壁和流变性能良好,滤饼光滑致密,性能稳定,钻井液无排放,较好地满足了井下施工需要,为安全高效开发苏里格气田积累了经验。     

东海大位移井水基钻井液评价研究

为了减少大位移井对油基钻井液的依赖,满足海上作业对环保的要求,通过对海上应用较成熟的PEM、平衡水和低自由水等钻井液体系在防塌性能、封堵性能、流变性能和抗污染性能等方面的评价,认为低自由水体系综合性能较好,优选其作为T13井的钻井液体系,以满足T13大位移井对钻井液体系抑制能力、封堵能力、携岩能力和润滑能力的要求。     

复杂载荷下深层脆性页岩力学性能及破坏规律实验研究

四川自贡、泸州等区块深层页岩硬度高、脆性强、层理缝发育,水平钻井过程中井下阻卡、溢流等事故频发。针对该问题,通过开展深层脆性页岩钻井液封堵性实验及不同卸载围压速度下力学性能实验,研究了钻井液的封堵性及起钻速度对脆性页岩力学性能的影响及页岩破坏规律。实验结果表明:钻井液封堵性对深层脆性页岩强度和弹性模量具有明显影响,封堵性好时,页岩抗压强度可达350 MPa,弹性模量为16 000 MPa;封堵性差时,页岩抗压强度仅为40 MPa,弹性模量为6 000 MPa;围压卸载速度越快,脆性页岩越容易发生破坏,即起钻速度过快会导致井底有效液柱压力降低,引发井壁岩石崩落;井底压力环境下页岩多为沿层理裂缝发生破裂。该研究解释了复杂工况下深层脆性页岩力学性能及破坏规律,为现场制订防塌工艺措施提供了科学依据。     

顺北油气田碳酸盐岩破碎性地层防塌钻井液技术

为了解决顺北油气田奥陶系碳酸盐岩破碎性地层易发生井壁坍塌的问题,从地质构造特征、地层裂缝发育及充填程度和井壁岩块受力等方面分析了井壁坍塌的原因,发现造成井壁坍塌掉块的主要原因是强挤压段应力集中、地层微裂缝发育和定向井段受重力影响。虽然地层破碎、应力集中无法改变,但可以提高钻井液的封堵性能,通过有效充填、封堵微裂缝阻止压力传递,同时钻井液保持较高的密度支撑井壁,从而解决井壁坍塌问题。为此,综合考虑强化钻井液封堵能力、控制钻井液高温高压滤失量和优化钻井液动塑比等,优选了防塌钻井液配方,并保持较高的钻井液密度以支撑井壁,形成了防塌钻井液技术。该技术在顺北X井进行了现场试验,钻进中扭矩稳定,机械钻速较高,井径扩大率较小,防塌效果良好,可为其他油气田破碎性地层的高效、安全钻井提供借鉴。