页岩油地层油基钻井液技术

近年来,随着油气资源的日渐开发,在国内外的油气资源开发中,常常会遇到页岩油地层的开发条件,这种资源分布条件下,资源开发中面临着很多的技术难题,根据开发经验,油基钻井液技术在页岩油地层的开发中非常有效。虽然近年来的油基钻井液技术取得了一定的发展成果,但在开采过程中依旧存在着一定的技术限制,这就使得在油气行业中,页岩油地层的油基钻井液技术依旧是当下的研究热点。基于此,针对当下的油基钻井液技术发展现状和技术难题展开了相应的分析,有利于指导未来的技术发展。     

塔中定向井油基钻井液技术

通过对塔中顺9井区定向井钻井液技术难点分析,明确了威胁塔中该区定向井钻井安全的志留系柯坪塔格组泥岩井壁失稳主要原因,研制了适合该区志留系地层的油基钻井液体系,通过性能评价和3口井的现场应用表明,油基钻井液很好地解决了顺9井区志留系复杂泥岩地层井壁坍塌问题,具有优良的抑制性、润滑性、携岩性,保证了钻井施工安全。     

油基钻井液技术进展研究

油基钻井液存在成本高、污染环境的缺点,使其应用受到限制。但其优异的润滑性、抗温性和稳定井壁能力,使其在开采深井、超深井、大位移井、长水平段水平井及页岩气井等特殊工艺井中仍是首选。随着近年来国内复杂井、页岩气井的不断增多,如何在利用油基钻井液优点的同时,进一步降低成本、减小污染,扩大其应用范围,成为国内科研工作者关注的重点。     

国外油基钻井液环保措施研究

钻井液是石油钻井的重要组成部分,其主要作用是冷却钻头、携带岩屑及保护井壁等。由于其组成物质复杂,在石油钻井过程中会对环境造成了严重的污染问题。其中在特殊钻井作业,如水平井钻井过程中常使用油基钻井液,能够有效保护井壁稳定性,同时也会对环境造成较严重的污染,加强油基钻井液环保措施研究具有重要意义。围绕"国外油基钻井液环保措施研究"进行阐述。     

油基钻井液维护处理技术研究

油基钻井液虽然存在成本高、污染环境等问题。但由于其具有强抑制性、强耐温性、强润滑性等特性,在长水平段水平井及页岩气井等特殊工艺井施工过程中,仍是首先考虑的钻井液体系。相对于水基钻井液,油基钻井液的维护与处理更为复杂,以下着重从钻井液的碱度、氯化钙含量、高温高压滤失性和电稳定性等几个方面进行介绍,揭示不同情况下油基钻井液的维护处理过程,以期为钻井施工人员提供技术参考。     

国外油基钻井液环保措施研究

随着环保意识的提高和各国环保法律的日益完善,对油基钻井液的环保性能提出了更为严格的要求,国外各大石油公司都积极采取预防性措施,将先污染后治理的管理方式改变为施工全过程的预防和控制,在强化各个环节的生产管理,从源头减少污染物的产生量和处理量[1-2]。同时,各公司都不断增强相关技术研究,对不可避免的污染物进行无害化处理。对国外公司使用的环保措施和相关技术进行了调研分析,并对国内钻井液的环保问题提出了自己的看法。     

涪陵页岩气水平井油基钻井液技术

针对非常规油气藏开发及复杂地层安全钻井的需要,为解决水平井井壁稳定、摩阻、携岩及地层污染问题,开展了油基钻井液技术研究与应用。通过乳化剂、有机土、降滤失剂、封堵剂等处理剂的研选,形成以柴油、白油为基础油的油基钻井液配方、循环损耗量控制技术及现场施工工艺。在涪陵页岩气田应用了100余口井,满足了现场施工需要,取得良好的技术经济效果。结合涪陵区块的具体情况,不断深入研究,2015年研究并现场试验了粉状乳化剂、无土相油基钻井液等新技术。     

大庆油田油基钻井液处理系统研究与应用

油基钻井液在保护地层井壁稳定、降低井下复杂事故具有很大优势,但产生的大量含油钻屑和废弃钻井液如处理不当会对环境产生严重污染,限制了油基钻井液的大规模应用。针对这一难题,大庆油田结合现场施工现状,设计和组装了一套油基钻井液废弃物处理系统,该系统主要包括传输、甩干、离心和回收等工艺流程,能实现油基钻井液完全不落地和回收使用,钻屑含油率小于3%,油基钻井液回收利用率超过40%。现场成功应用表明,该处理系统能将现场油基钻井液废弃物进行无害化处理,整个处理过程与钻井施工衔接紧凑,既达到了保护环境的目的,又提高了油基钻井液的回收利用率,起到了降本增效的作业,具有良好的推广应用前景。     

北部湾盆地全油基钻井液技术研究与应用

南海西部北部湾海域地质构造复杂,一直以来是钻完井事故的多发区。面对边际油田开发难度的不断增加,针对该海域涠洲组易垮塌、断层多、易井漏、易发生卡钻和储保难度大等特征,通过室内配伍实验,分析各材料加量比例,确定配方,形成了一套新型全油基钻井液体系。通过现场应用表明,与常规油基钻井液对比,全油基钻井液具有更强的封堵能力和抑制性,润滑性能好,抗污染能力强,井眼清洁好,储层保护效果好,有效提高机械钻速,解决了传统强封堵油基钻井液体系出现的诸多问题,达到了综合提速的效果。     

废弃油基钻井液无害化处理技术现状

废弃油基钻井液的无害化处理是实现高效、绿色钻井的必要环节,在广泛调研国内外文献基础上,阐述了废弃油基钻井液的特点及对环境和人体的危害,总结了目前国内外应用较广的热解吸、溶剂萃取、固化、超临界流体萃取和化学破乳法等技术的优缺点,并对无害化处理技术的未来发展趋势做了相应的展望,研究认为各油田油基钻井液中的废弃物成分不尽相同,应收集各油田废弃油基钻井液研究其特性及共同点,联合多种无害化处理技术共同处理泥浆废弃物。     

油基钻井液回收再利用技术研究进展

油基钻井液在降低井下复杂、提高地层井壁稳定能力方面具有较强优势,虽能一定程度上提高油气资源勘探开发效率,但其高成本、高污染、难处理等特点早已成为石油行业必须面对的共同难题。为解决该难题,各油田相继开展油基钻井液废弃物处理系统和老浆性能优化技术研究,实现了施工过程中油基钻井液不落地和回收再利用。大庆油田在高温深井、致密油井开发过程中大规模应用油基钻井液,产生了上万方废弃油基钻井液无法及时处理或回收利用,给油田造成极大经济损失和环境压力。通过开展废弃油基钻井液回收再利用技术调研,对形成适合大庆油田的处理设备和工艺技术具有重要意义,对进一步扩大油基钻井液应用范围,对大庆油田降本增效、安全环保提供支撑。     

加重剂类型对油基钻井液性能的影响评价分析

油基钻井液是钻井工作展开过程中重要影响因素,钻井液本身性能,直接关系到钻井成功率。在当前钻井过程中,在钻井液中加入加重剂可以在一定程度上改变钻井液的性能。所以,为了研究加重剂类型对油基钻井液性能的影响,建立了相关试验,试验中采用毫微粉体、普通重晶石粉和微锰矿三种加重剂进行对比,将三种粒度不同的加重剂加入到钻井液当中,观察加入不同加重剂之后,钻井液的密度、钻井液粘度、钻井液表观粘度、钻井液润滑性等相关性能。     

强封堵油基钻井液体系的研究和应用

基于页岩气井水平段易失稳,油基钻井液漏失将会造成巨大的经济损失,因此水平段对油基钻井液体系的性能要求越来越高。针对以上问题,通过正交试验研制了一种新型的强封堵油基钻井液体系,室内试验证明该体系具有良好的抗污染性、乳化稳定性、失水量低、流变性好、粘度和切力适中。焦页195-1HF井的现场应用和与邻井焦页200-1HF井等数口井的对比,强封堵油基钻井液体系的应用大大降低了漏失风险和漏失成本,节省了11 d的工期,在页岩气开采中具有良好的应用前景。     

油基钻井液对水泥性能影响的实验研究

水泥水化是一个受温度、水分和污染成分影响的化学过程。油基钻井液的污染会改变水化产物的微观结构,影响水泥石的孔隙度、渗透率和整体性能。本研究的目的是量化油基钻井液对水泥浆的污染情况。根据API标准制备水泥基浆,并被5%、10%和30%的油基钻井液污染。结果表明5%的油基钻井液对水泥浆的污染情况较小;10%的污染则相对严重,30%及以上的油基钻井液污染则是非常有害的。油基钻井液在水泥浆中形成相对不活泼的软包裹体,由于在边界处出现微裂缝,水泥和包裹体之间的界面孔隙度增加。10%油基钻井液污染后渗透率增加6倍左右,而30%的油基钻井液污染后渗透率增加130倍以上。     

油基钻井液在塔中顺托果勒区块的应用

中石化西北油田分公司塔中地区顺托果勒低隆顺托Ⅰ号断裂带下盘构造含油气,主要目的层为志留系柯坪塔格组,柯坪塔格组存在大段强水敏性泥岩段,水基钻井液在钻进强水敏性地层时会造成井壁掉块、失稳坍塌等复杂问题,油基钻井液因其连续项为油,高温高压失水低至2mL,抑制性强、润滑性好,可很好解决强水敏性泥岩地层钻进难题。介绍了油基钻井液的特点及油基钻井液体系的基本配方,室内评价了油基钻井液的性能,重点阐述了油基钻井液体系在XXX井、XXX井的现场应用情况。     

泥页岩地层油基钻井液封堵防塌技术研究与应用

泥页岩地层的水化作用会造成地层孔隙压力升高、岩石强度降低等变化,容易造成井壁剪切坍塌破坏。随着近几年页岩类油气田的大力勘探开发,超长的水平井段更是对泥页岩井壁稳定问题提出了新的考验。而油基钻井液的低滤失量(油相滤体)能有效解决泥页岩地层水化膨胀的难题。针对古龙区块泥页岩层理明显、孔隙分布多、微裂缝十分发育等特点,在油基钻井液中加入刚性、柔性、纳微米级和成膜的油基封堵材料,提高钻井液中固相颗粒的合理级配,进一步增加体系的封堵能力,可更有效地保证裂缝性泥页岩地层的井壁稳定,为泥页岩类油层的钻探开发提供了有力保障。并在古龙区块的钻井实施过程中,严格控制密度窗口,为钻探开发该区块的泥页岩类油层提供了有力的保证。     

焦页197-4HF井油基钻井液技术

焦页197-4HF井是涪陵页岩气田平桥南区197平台的一口三开制大位移开发水平井。该井长水平段位于志留系龙马溪组页岩地层,在钻井施工中面临着极大挑战,一是长水平井段易形成岩屑床,扭矩摩阻大;二是页岩易水化膨胀,造成井壁失稳;三是页岩地层微裂隙发育,钻井液滤失量大。为保证钻井施工正常进行,前期通过室内对比实验,优选出了合适油基钻井液配方。现场使用情况表明,优选出的钻井液配方完全满足现场施工要求,安全顺利地完成了三开长水平段作业。     

川西中浅层水平井聚胺仿油基钻井液技术研究

针对目前川西区块钻井液体系的使用现状以及现场需求情况,依据马蓬83-1H井的井身结构、地层情况和钻井液技术难点等要求,实验通过处理剂优选、最佳加量的确定和配伍外加剂的筛选,确定了适合川西区块的聚胺仿油基钻井液体系。该井二开、三开采用该体系,整个施工过程中井壁稳定,无缩径、掉块和阻卡现象发生,起下钻通畅,井径规则,测井下套管顺利,无任何复杂情况的发生。该井钻井周期44.29d,较设计周期49.5d提前5.21d,顺利完钻,钻井周期提前10.5%。     

密度等因素对油基钻井液性能的影响情况研究

随着深井及超深井等特殊工艺井对高密度油基钻井液需求的增加,如何在满足高密度要求的前提下,保证油基钻井液的各项性能成为研究的重点.研究了高密度对油基钻井液的粘度、切力、稳定性等指标的影响.研究结果表明:随体系密度的增加,油基钻井液的表观粘度和切力均增加,密度和破乳电压成正比;当密度超过2.0g/cm3后,钻井液体系的各项...     

高密度油基钻井液体系优选及其在页岩气水平井的应用

为解决威远-长宁地区泥页岩地层井壁失稳、井眼清洁等问题,通过试验优选出适用于高密度油基钻井液体系使用的乳化剂、有机土和降滤失剂等处理剂;通过正交试验设计确定出一种适用于威远-长宁地区页岩气长短水平井使用的高密度油基钻井液体系。其最终配方比例为:5%主乳化剂+2.0%辅乳化剂+2.0%润湿剂+5%降滤失剂+2%有机土+3%CaO、油水比80∶20(25%CaCl_2水溶液)。对其性能进行评价,结果表明该体系可加重密度至2.2 g/cm~3,加重后性能稳定,可抗水污染达9%,抗岩屑污染至18%,具有较好的抗污染性能,页岩回收率95.11%,抑制性能好,乳化性能稳定。现场应用表明:高密度油基钻井液满足威204H37-8井页岩气水平井钻井施工需求,全井性能良好,无井漏,井径规则,测井未见异常,顺利完钻。