莫北油气田MBHW610水平井钻井液技术

MBHW610井位于准噶尔盆地莫北油气田莫116井区,是一口三开深水平井。该井二开采用钾钙基有机盐钻井液体系,通过KCl和有机盐OS-100复配增强抑制性;选择天然沥青粉和抗高温防塌降滤失剂改善泥饼质量,提高钻井液防塌性能;配合使用液体润滑剂和固体润滑剂提高钻井液润滑性,并通过严格落实短程提下钻等工程配套措施,解决了红色膏质泥岩蠕变、缩径及西山窑组煤层剥落垮塌问题。三开使用钾钙基混油钻井液体系,混入原油,增强钻井液润滑性。现场应用效果表明,钾钙基混油钻井液体系具有较强抑制性、较好的封堵防塌、润滑作用及抗污染能力,较好地解决了MBHW610井长裸眼井段井壁稳定及造斜水平段携带、润滑防卡难题。     

碱探1井超高温水基钻井液技术

碱探1井是位于柴达木盆地中央鼻隆带碱山构造的一口重点风险探井,钻探的主要目的是探索碱山构造基岩含气性,该井完钻井深为6343 m,实测井底最高温度达到235℃,为目前国内陆上钻井井底温度最高记录之一。该区块地层存在裂缝发育、长段膏泥岩层、高压盐水层、高浓度CO₂、高地温梯度,施工过程中井塌、井漏、溢流、膏泥岩层蠕变缩径等复杂因素相互交织。室内通过开展超高温稳定性能、流变性能以及超高温下的滤失性控制等方面的技术攻关,在有机盐钻井液的基础上,通过对国内外超高温降滤失剂、封堵防塌剂、润滑剂、热稳定剂等的筛选及优化,形成碱探1井抗240℃超高温有机盐水基钻井液的最终配方。该配方钻井液在老化72 h后,高温高压滤失量保持在10 mL以内、润滑系数小于0.1、砂床侵入深度小于12 cm。另外,该井四开、五开钻遇微裂缝及基岩风化壳,裂缝多次发生漏失,优选耐温性能良好的刚性、柔性及胶质封堵材料,形成了碱探1井超高温堵漏技术配方,漏失井段承压能力逐步提高,为超深井段的井壁失稳和井漏的预防治理发挥了关键作用,顺利完成了柴达木盆地第一超高温井碱探1井的钻探保障任务。      

塔深1井钻井液技术

塔深1井是一口特深科学探索井,设计井深8000 m,完钻井深8408 m,目的层为寒武系。该井钻遇地层复杂,易发生漏失、扩径、坍塌及卡钻等事故,为提高超深井钻井液携岩性能,针对不同开次、优选钻井液类型,一开采用CMC-HV膨润土钻井液以保护井口;二开使用低固相聚合物钻井液,确保大排量,低黏切,强包被,定时或定进尺短起下,从而有效避免阻卡;三开井段使用聚合物磺化防塌钻井液,预防了井壁垮塌和钻屑分散,增强了钻井液的抗温、抗盐水侵能力。四开、五开使用抗高温屏蔽聚磺钻井液技术,克服了高温高压、塌、卡、有进无出严重井漏、固相侵入、膏盐污染、大环空携砂等技术难题,该井的成功完钻为同类井提供了经验。     

大古1井多压力系统钻井液技术

大古1井是位于天山南大涝坝二号构造上的1口重点预探井.该井二开吉迪克组高压盐水层极为发育,富含石膏,存在大段的水敏性泥岩和膏质泥岩,因此使用了阳离子钾基聚合物(聚磺)钻井液.由于该钻井液抗污染能力和包被抑制性强,有效解决了起下钻的阻卡问题.三开存在上涌下漏和压差卡钻的极大风险,但由于为探井,多种防塌剂、润滑剂的使用受到了限制.优选出了阳离子超低渗透聚磺防塌钻井液.在应用中,该钻井液泥饼摩阻系数一直保持为0.04～0.05,并有良好封堵能力,有效降低了压差卡钻的风险.四开形成了欠平衡钻进,通过使用加有乳化石蜡的超低渗透成膜封堵钻井液对油气层进行保护,共发现了5套油气显示层.     

塔河油田沙116井钻井液技术

沙116井是在塔里木盆地沙雅隆起部署的一口盐下重点超深勘探井，完钻井深为6350m,钻井周期为241．375d。该井使用聚合物钻井液、聚磺防塌及欠饱和盐水钻井液。在深井段采取的防塌防卡措施有：保证钻井液中有足够的防塌处理剂，使体系有较强的封堵性和造壁性；保持高分子量聚合物的含量；控制高温高压滤失量在15mL以内；钻井液密度应能平衡地层坍塌应力；盐层段钻进要求钻井液含有足够的抗高温、抗盐、抗钙处理剂以及护肢剂。该井最高钻井液密度为1．68g／cm^3，取心12次，长70．74m，共发生井漏4次，进行了反复的地层承压堵漏。应用结果表明，以LHB-105、KPAM为主的聚合物及聚磺钻井液体系，具有极强的抑制包被作用，流动性好，粘度和切力低，悬浮携岩能力强，并具有较强的热稳定性能，易维护处理,有效避免井下复杂情况的发生；该井使用的钻井液体辱满足了钻井施工，地质录井的需要，全井钻井液性能优质稳定，井下安全，钻进、起下钻、测井、固井作业均顺利，满足了钻井工程的需要，达到了地质勘探目的。     

新疆台 60 井 PRT-有机盐钻井液技术

新疆台60井一开使用正电胶聚合物钻井液，解决了上部地层井眼大、胶结松散、富含水敏性泥岩以及二叠系地层推覆体的携砂、阻卡和井漏技术难题。二开采用PRT-有机盐钻井液（密度为1．32～1．84g／cm^3），该体系抑制性强，有效地防止了第三系膏质泥岩的吸水膨胀、缩径阻卡；具有良好的流变性和滤失造壁性，防止了侏罗系地层掉块，保证了井眼畅通。三开选用PRT-有机盐屏蔽暂堵钻井完井液（密度为1．85～2．00g／cm^3），该体系具有良好的滤失造壁性和封堵防塌性，防止了油层的剥落掉块垮塌，很好地保护了油气层。现场施工表明，该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要，达到了安全快速钻进、保护油气层的目的。     

屯1井三开钻井液工艺技术

介绍了屯1井三开安集海河组地层钻遇复杂情况的处理及钻井液工艺技术。安集海河组地层富含伊/蒙间层,岩性以灰绿色、棕红色泥岩为主,地层水化能力强,存在强水平挤压应力和高压地层流体,导致钻井过程中井壁失稳、缩径、垮塌、阻卡等严重复杂情况。采用钾钙基聚磺钻井液配合高分子聚合物抑制剂及护壁剂白沥青等,控制高温高压滤失量小于10mL,通过封堵抑制协同作用保持井眼稳定,明显减少了井下复杂情况。现场应用表明,钾钙基聚磺钻井液具有防塌性、强抑制性、抗温、抗污染能力,满足了安集海河组地层的钻井要求。     

SHB1-6H井长裸眼钻井液技术

SHB1-6H井是中石化西北分公司部署在顺北区块的一口超深开发井,该井因采用四级井身结构,二开裸眼段长4 460 m,其中泥岩段长1 463 m,地质构造复杂,三叠系、石炭系和志留系硬脆性泥岩发育,易发生坍塌掉块,中间的二叠系由于地层破碎易发生漏失。针对以上问题,选用了钾胺基聚磺钻井液体系,以满足地层特性对钻井液抑制性的要求,但体系中原用的磺化材料是以牺牲钻井液抑制性来达到降低高温高压滤失量的目的,因此引入了抗温抗盐聚合物降滤失剂RHPT-1和抗盐成膜剂CMJ-1,以进一步提高抑制性和封堵性,降低高温高压滤失量。经现场应用表明,优化后的钾胺基聚磺成膜钻井液流型易于控制,通过保持胺基页岩抑制剂HPA加量在5～7 kg/m3,KCl加量在30～50 kg/m3,保障了钻井液有强的抑制性;通过使用高软化点复合沥青增强钻井液封堵能力,控制高温高压滤失量小于10 mL,解决了三叠系以深地层易发生井壁失稳的难题;在易漏地层二叠系使用了竹纤维、超细碳酸钙和聚合物凝胶堵漏剂PSD等随钻堵漏材料,避免了井漏的发生,顺利完成了SHB1-6H井的施工,二开井段扩大率仅为12%,比邻井顺北1井降低了63.74%。该套钻井液技术保障了顺北区块井身结构优化的实施。      

丰深1-平1井钻井工程设计与应用

为了解决丰深1区块大段盐膏层和砂砾岩发育导致的钻井难题,对长水平段水平井丰深1-平1井进行了钻井工程设计与提速方案研究。以邻井实钻资料和钻探地质目的为基础,优化井眼轨道,确定四开次井身结构,水平段采用扶正器稳斜钻具复合钻井方式,盐膏层选用饱和盐水封堵性润滑防塌钻井液。对钻井过程中存在的机械钻速低、井壁不稳定、井下温度高、水平段轨迹不易控制等问题提出了解决方案,为该井的安全顺利施工提供了技术支撑。     

天山南库车凹陷复杂构造带钻井液技术

天山南库车凹陷复杂构造带上部吉迪克组地层高压盐水层极为发育、富含石膏,存在膏泥岩、膏盐层污染钻井液和缩径阻卡、高密度钻井液流变性控制困难、高压差卡钻、高密度下井漏、高温稳定性等系列难题,因此选用了钾基聚合物(聚磺、欠饱和盐水聚磺)钻井液.由于现场采用针对性的密度、流变性、膨润土含量和Cl-控制技术以及防止膏泥岩缩径阻卡、石膏侵预防和处理措施、润滑防卡控制技术,有效解决了大井眼携岩洗井、地层缩径阻卡、高密度钻井液流变性控制等技术难题,取得良好防塌抑制、抗污染效果,井径质量优质.现场应用表明,钾基聚合物(聚磺、聚磺欠饱和盐水)钻井液性能稳定,抗污染性强,多口井成功穿越了高压盐水层、高含石膏层、盐岩层和膏盐层;钻井液防塌抑制性强,井径规则;钻井液润滑防卡效果好,短程起下钻一次到底率为100%.在目的层采用乳化石蜡封堵、超低渗透成膜低伤害钻井液油气层保护技术,发现了良好的油气显示层.     

昆2加深井超高温聚胺有机盐钻井液技术

近年来,柴达木盆地加强了向纵深勘探的力度,高温、超高温成为考验钻井液的关键因素。通过开展超高温稳定性能、流变性能以及超高温条件下的滤失性控制等方面的技术攻关,在聚胺有机盐钻井液基础上,对超高温钻井液体系降滤失剂和抑制剂进行优选,形成昆2加深井超高温聚胺有机盐钻井液的最终配方。该配方钻井液在老化48 h后,高温高压滤失量保持在10 mL以内。昆2加深井段岩性以泥岩为主,岩石水敏强,易膨胀分散,通过无机盐KCl与有机盐以及聚胺的有效结合,极大地提高了钻井液抑制性能,泥岩岩心膨胀量降低率达93.33%。该井在基岩段6934~6995 m井段多次发生漏失,通过在井浆中复配5%惰性架桥封堵剂ZYD+3%超细碳酸钙QS-4+2%胶质粒子,以交联的模式封堵漏失层,分级多次操作,使基岩风化带的地层承压能力达到了2.00 g/cm3的当量密度,为超深井段的井壁失稳和井漏的预防治理发挥了关键作用。顺利完成了柴达木盆地第一超高温超深井昆2加深井的钻探保障任务。      

无荧光防塌降滤失剂KH-931在深井钻井液中的应用

在深井钻井工程施工中,常常遇到易塌井段,要求所使用的钻井液处理剂具有良好的抑制性和较高的抗温性能。通过对无荧光防塌降滤失剂KH-931性能分析,并结合现场应用情况,论述了该产品的性能特点,提出这种产品特别适用于深井、探井和易塌井段钻井工程中。     

玉门青2-7井钻井液技术

玉门青2－7井一开井段砾石层成岩性差,胶结疏松,易卢井漏、井塌、沉砂;二开为砂泥岩互层,裸眼井段长,泥岩易水化膨胀,砂岩渗透性好易形成厚泥饼,砾岩、砂泥岩胶结差,井壁易坍塌,并存在石膏污染;三开为产层钻进,地层倾角大,裂缝发育,岩性为硬脆性泥岩,易发生掉块砖塌现象,井底温度高,根据该井地层特点、钻井工程要求和保护油气层的需要,一开使用“三高一适当”普通膨润土浆,防止了表层疏松砾石层的井漏、井漏;二开采用金属离子聚合物钻井液,该体系抑制能力强,防止了泥岩水化膨胀,具有良好的失水造壁性,防止了因砂岩地层渗透性好而形成的厚泥饼缩径,保证了长裸眼段的防塌及井下安全;三开选用金属离子聚磺屏蔽暂堵钻井液,该体系具有良好的失水造壁性,封堵防塌能力强,防止了油层段的剥落掉块垮塌,实现了近平衡钻井,保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了保护油气层的目的。     

复合盐钻井液技术在莫116井区的应用

莫116井区吐谷鲁群组中上部泥岩易水化,膏质泥岩易蠕变缩径,井壁稳定周期短;吐谷鲁群组地层底部硬脆性泥岩、西山窑组硬脆性泥岩及多套间断煤层易剥落、垮塌;吐谷鲁群组及三工河组砂岩层渗透性较好,易形成虚厚泥饼而引起压差卡钻。针对以上钻井液技术难点,优选出了适合莫116井区优化井身结构井(为降低开发费用,大部分井改为二开井身结构)的复合盐钻井液,并在体系中引入了大分子抗盐包被剂、玻璃小球和抗高温防塌降滤失剂GRL-1。现场应用表明,该钻井液具有较强抑制性、较好的封堵防塌、润滑作用及抗污染能力,解决了该井区长裸眼井段井壁稳定问题,已完成的16口井无复杂事故,发生钻井周期比设计提前26.21%。     

胜科1井大井眼钻井液技术

胜科1井二开采用φ444.5 mm钻头开钻,钻深2 932 m,采用φ339.7 mm技术套管封固沙3段下部以上地层。因该井处于东营凹陷中央隆起带上,花瓣地层极为发育,且钻遇盐膏层,在大井眼条件下,井壁稳定及井眼净化难度大。针对不同的地层特点,选用了低固相聚合物钻井液体系和双聚磺防塌钻井液体系,利用沥青配合聚醚多元醇严格控制钻井液的滤失量,确保了井壁稳定;依靠高效的护胶剂配合表面活性剂和合理的粘土含量确保钻井液具有良好的抗盐膏性能;通过保持适当的钻井液返速、控制合理的流变参数、优选钻井液处理剂配合合理的钻井工程措施,保证了井眼的清洁。该井二开井段钻进施工顺利,完钻电测、下套管和固井作业均顺利完成。     

胜科1井四开超高温高密度钻井液技术

胜科1井井深超过7000m,井底温度为235℃,压力超过100 MPa.该井地层情况复杂,存在盐岩、泥页岩及盐膏泥混层,钻井液性能难以调控.该井四开(4155～7026 m)钻进使用了聚磺封堵防塌钻井液、高密度聚磺非渗透钻井液和超高温钻井液.应用结果表明,这3种钻井液的高温稳定性、润滑性和剪切稀释特性良好,在高固相情况下仍具有良好的流变性和低的高压滤失量,能经受住各种可溶性盐类及高价离子的污染,配制和维护处理方便,各种钻井液之间的转换非常顺利,没有出现任何井下复杂情况.该套钻井液技术有效地保证了胜科1井的安全、快速钻进.     

玉东7-4-2井钻井液技术优化及应用

针对塔北玉东区块上部地层缩径阻卡、膏盐岩层蠕变缩径和垮塌卡钻、高密度盐水钻井液流变性及滤失量控制难等一系列问题,玉东7-4-2井通过对钻井液技术的优化,解决了阻卡和膏盐层井眼稳定等问题,易塌层段井径扩大率仅为7.5%,钻井周期比邻井节约20 d以上,提速效果显著。      

巨厚煤层钻井液的研制及在伊宁1井的应用

针对伊宁1井三开西山窑组和八道湾组碎屑泥岩及炭质泥岩夹多套厚煤层,胶结差、微裂缝发育、性脆易破碎垮塌诸多难题,研制出抗温、强封堵抑制防塌聚磺钻井液体系。现场应用表明,该钻井液体系抗温抑制性强、润滑防塌效果好、性能稳定、高温高压滤失量低,有效控制了碎屑泥岩的吸水膨胀缩径及造浆和煤层及炭质泥岩的垮塌,保证了3 194~4 540 m井段41个共178 m的巨厚煤层和26个炭质泥岩层的顺利钻进。钻进过程中井眼稳定,起下钻顺畅,而且电测一次成功。     

务古4井复杂深井钻井液技术

务古4井为一口重点探井,完钻井深5 750 m。该井二开裸眼井段钻遇巨厚层泥岩,选用聚磺钻井液体系,解决了地层严重造浆及井眼稳定问题;三开裸眼井段存在多套压力系统和多处断层,钻遇石膏、含膏泥岩、大套玄武岩以及凝灰岩和碳质泥岩等地层,特别容易发生坍塌和井漏,井壁极为不稳定。现场采用有机盐钻井液体系,有效解决了石膏、膏泥岩污染和严重井壁垮塌导致的大段划眼、严重蹩钻及遇阻卡等复杂问题;添加低渗透处理剂和屏蔽暂堵剂及复合堵漏剂,提高井壁的承压能力,解决了三开施工出现的压差卡钻风险,确保了钻井安全顺利,完井电测一次成功,钻井周期大幅度降低。     

聚硅醇钻井液在川东北复杂深井中的应用

川东北地区地质构造复杂，地层倾角大，有易坍塌的碳质泥岩层、多套煤层、石膏层和盐膏层等，为解决石膏、盐膏污染，H2S和高压天然气侵及井漏等难题，在川东北复杂深井钻井中使用了聚硅醇钻井液体系，应用效果表明，该钻井液体系防塌封堵性强，具有很强的抗盐钙、H2S污染的能力，而且使用处理剂种类少，易于维护，性能稳定，值得在川东北深井中推广使用。