泡沫钻井液研究及其应用

通过对泡沫钻井液的保护油层机理和其性能与温度、压力、时间及各种试剂的关系分析得知，泡沫钻井液对渗漏地层有良好的防漏、堵漏效果，具有较强的净化能力，尤其在大斜度井段和水平井段的钻井过程中，解决了沉积井眼下侧的岩屑床等问题。现场应用表明，泡沫钻井液适用于地层裂缝发育、漏失严重、低压以及超低压地层钻井，能满足地质录井要求，利于及时发现、保护油气层。泡沫钻井液性能稳定，具有静液柱压力低、润滑性和携岩性能好、滤失量小、摩阻小、抗污染和助排能力强以及对油层伤害小等优点，适用于压力系数较低地层的钻井。该体系能有效地降低事故的发生率，防止了井壁坍塌；满足了低压、低渗地层以及大斜度井段和水平井段的钻井要求。     

海南油田钻井液技术

针对海南油田井斜大、位移大、裸眼段长，钻井施工中易发生井漏、卡钻、垮塌的特点，以及油气层保护和环境保护的特殊要求。研究了相应的钻井液。现场施工表明，该钻井液技术完全满足海南油田钻井工艺和环保要求。     

CPDF在委内瑞拉CARACOLES油田的钻井液服务技术

委内瑞拉CARACOLES油田的钻井液技术服务,由中国石油钻井液有限责任公司（CPDF）在2000年5月30日中标。在此之前该油田的钻井液技术服务由BAKER HUGHES INTEQ公司和BABOID DRILLING FLUID公司提供。因上部泥岩地层造浆严重;下部煤层易坍塌,砂岩地层渗透性强,易缩径。钻井过程中,造成煤层和页岩地层坍塌、起钻遇卡、下钻遇阻、固井质量差等复杂情况。CPDF在服务过程中根据地层特点,一开采用膨润土钻井液;二开使用分散钻井液体系;下部井段使用生物聚合物钻井液体系。应用表明,该套钻井液体系有很强的抑制性和稳定性,携砂能力强,配合使用超细碳酸钙和Fiber LCM保护油气层酸溶性纤维封 堵剂,提高了下部大段煤层的稳定性和页岩裂缝封堵能力,用中国产的钻井液材料解决了委内瑞拉CARACOLES油田钻井过程中出现的井塌、缩径、井漏等复杂问题,提高了固井质量。     

胜利油田草南地区水平井钻井液技术

水平井钻井液要解决的主要问题是防粘卡和防沉砂卡钻。在聚合物乳化钻井液的基础上加入主处理剂MMH和FTJN,形成了一种新型钻井液体系。钻井液配方为(2％-3％)MMH+(2％-3％)FTJN+(2％-3％)SMP+(10％-15％)原油+(0.5％-0.8％)SN-1+(0.3％-0.5％)PHP+2％MRX。在一开和二开的直井段以MMH和FTJN为主处理剂,配合使用聚合物,控制粘土造浆,抑制粘土分散,达到井眼稳定的目的;斜井段为解决裸眼水平井摩阻大的问题,用MMH和FTJN处理钻井液并混入原油,定向后,使原油含量达到10％-15％,SN-1固体乳化剂含量达到0.5％左右,以提高泥饼质量,增强钻井液的润滑性,防止粘卡事故的发生;井斜超过45°后,使混油量达到12％左右,严格控制钻井液的流变性,特别是动切力和10 s静切力,保证摩阻系数小于0.05;钻进砾石层时,钻速较快,砾石颗粒较大,为了防止沉砂卡钻,控制密度为1.14-1.16 g/cm3,动塑比为0.8-1.0 Pa/mPa·s,塑性粘度大于10 mPa·s,动切力大于8 Pa。应用结果表明,以MMH和FTJN为主处理剂的聚合物乳化钻井液具有较好的防塌性能、抑制性能及较强的携岩能力,钻井速度快,井眼清洁,施工过程中未出现任何井下复杂情况,满足了草南地区水平井钻井及完井要求。     

板深35井钻井液技术

板深35井是大港油田一口重点超深预探井,完钻井深5095m,该井钻探目的是预探板中地区含油气情况。针对所钻地层造浆性强、井壁坍塌严重的特点,介绍了该井不同井段钻井液的配方,上部地层选用了聚合物钻井液体系,下部地层选用硅基钻井液体系,并制定了相应的技术措施。现场应用结果表明,聚合物钻井液体系抑制能力、携砂能力强,硅基钻井液体系具有较强的抗温性、润滑性,满足了板深35井钻井施工的要求。     

水平3井钻井液技术

水平3井是胜利油田一口重点水平预探井。该井位于埕111井区，钻探目的是了解埕111井区西部石炭系、二叠系及中生界含油气情况，扩大埕科1区块中生界和古生界含油气范围。该井完钻井深为2885m，水平位移为1027m，水平段长为785m。为满足复杂地层水平井钻井和录井需要，水平3井采用聚合醇防塌钻井液，并配合相应的工种技术措施。二开用聚合物、聚合醇控制地层造浆，用铵盐调整钻井液流型，用聚合醇、树脂及PA－1防塌剂降低滤失量；三天在水平段钻进过程中，及时补充聚合物胶液，以保持钻井液性能稳定，防止地层漏失，利用除砂器和离心机，降低钻井液中的固相含量。经现场应用表明，该钻井液性能稳定，抗`温防塌和悬浮携砂能力强、保护油气层效果好，该井共发现油层13套，油层厚度最小为1m，最大达109m，计厚度为228m，获日产油44.19t、日产气2760m^3的工业油气流。     

埕北302井钻井液工艺技术

埕北302井是胜利油田在渤海湾埕岛海域钻探的一口重点井,完钻井深4364．95m,钻探目的是评价古生界、太古界含油气情况。该井馆陶组以上地层造浆性强,东营组和沙河街组地层剥蚀掉块严重,古生界和太古界地层破碎、裂缝发育．在钻进过程中,经常出现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂事故。介绍了该井不同地层的钻井液配方,即上部地层选用抑制型聚合物海水钻井液,下部地层选用适度分散的防塌钻井液,并配合相应的维护处理技术。现场应用结果表明,聚合物海水钻井液抑制能力、携屑能力强;防塌钻井液具有较好的防塌能力、抗污染能力和抗温能力,满足了埕北302井钻井施工的要求。     

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。     

柴达木盆地第四系不成岩地层水平井钻井液技术

青海油田柴达木盆地涩北气田为第四系不成岩地层大型生物气田。该地层胶结疏松、成岩性差，地层岩性软，泥质含量高，易吸水膨胀，分散性强，严重影响井壁的稳定。钻井过程中易发生缩径、井漏及钻头泥包等复杂问题，且水平井段极易出现井壁坍塌、卡钻，起下钻抽吸等复杂情况。针对该地区地层特点，研究出了聚合物甲酸盐超低渗透钻井液。该体系主要利用聚合物的强包被性、甲酸盐的强抑制性稳定井壁，利用JYw一1在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵膜实现近零滤失钻井，达到安全钻井、防漏、堵漏和保护储气层的目的。现场应用结果表明，聚合物甲酸盐超低渗透钻井液具有强抑制性和封堵性能，较低固相含量和剪切稀释能力，提高了第四系不成岩地层钻井的速度，完全满足了水平井顺利钻井的要求；该体系能很好地提高井壁稳定性和岩心的渗透率恢复值，有利于保护储气层。     

饱和碱水钻井液技术

安棚碱矿位于南襄盆地泌阳凹陷东南部深凹构造区，天然碱矿叠合面积为10.74km^2，工业会计师约为4985万吨，化学成分主要为Na2CO3和NaHCO3，其中NaHCO3的含量平均为77.06%，Na2Co3的含量平均为16.33%,天然碱矿石主要集中在下第三系核二段和核三段，埋藏深度一般为1500-2500m，围岩以白云岩类，油页岩，泥页岩及细粉砂岩为主，针对安棚碱井使用饱和Na2CO3型碱水钻井液体系存在的碱加量大，钻井液密度高，钻速度低，钻井液成本高等问题，室内优选出了饱和NaHCo3碱水钻井液体系，即（11.0%-13.0%)膨润土 （0.1%-0.3%)FA-367或PAC-141 （1.5%-2.0%)MG-1 (0.5%-1.5%)CMS 13%NaH-CO3 (1.5%-2.0%)SPNH。经现场应用表明，该钻井液体系抑制性强，性能稳定，碱加量少，取出的碱心直径都大于80mm，机械钻速提高了30%，节约了钻井液成本，取全取准了各项资料，满足了碱层钻井施工的要求。     

胜利油田钻井液专家系统设计

胜利油田钻井液专家系统（ＳＬＤＳ）是用人工智能语言ＴｕｒｂｏＰｒｏｌｏｇ２．０开发成功的，可在ＩＢＭ及其兼容机上运行。它以胜利油田钻井液专家们多年来现场经验知识为基础，结合有关数据资料，建成钻井液专家系统知识库，实现钻井液的智能化管理，具有速度快、效率高的特点，并以报表格式输出结果。     

油田钻井液闭合式管理研究与实践

针对钻井大包工程钻井液材料管理存在的问题，采取严肃设计、加强信息反馈、健全现场监督管理制约机制、采用厂家提供回执单、现场用量与采购情况进行对照管理等措施，杜绝了以次充好、材料使用混乱等现象的发生，取得了较好的管理效果。在设计、采购、使用、检测、检查、反馈、对照落实等环节，形成闭合回路，即通过加强现场监督管理和质量检测，严格执行设计，形成具有可操作性的相互衔接的闭合回路的管理网络．从而提高了项目整体的运行质量。闭合式管理建立了以设计为中心、以质量为导向、高效运作的流程，形成了一套自我纠错、追求完善的质量保证机制。     

长深5井抗高温钻井液技术

长深5井所在松辽盆地的地温梯度较高,据已完钻的长深1井的地温梯度推算,长深5井完钻井底温度可能超过200℃,普通钻井液难以满足如此高温条件下的钻进及长时间空井的要求,因此该井需要采用抗高温钻井液。首先在室内评价了所选抗高温钻井液的性能,结果表明,该钻井液具有长时间抗温稳定性,悬浮岩屑、携带岩屑能力强,能抑制泥页岩水化膨胀,具有较强的封堵能力,滤失量低,对储层伤害小,能满足长深5井三开钻进的需要;接着进行了室内转化试验,结果表明,采用向井浆中逐步加入新配制抗高温钻井液转化成抗高温钻井液的方法可行。现场采用该方法将井浆转化成抗高温钻井液,通过采取维护措施顺利钻至完钻井深5 321 m,并且也顺利完成测井。抗高温钻井液在该井的成功应用,为松辽盆地深井钻井液的优选积累了经验。     

无侵害钻井液技术研究现状及展望

美国EDTI公司研制的DWC2000无侵害钻井液（non-invasive drilling fluid）主要由动滤失降低剂（FLC-2000）,堵漏剂（LCP-2000）和润滑剂（KFA-2000）三种处理剂配制而成，其机理是通过物理化学和表面化学的作用，逐步封堵并形成封堵膜，使动滤失量降低，适用于淡水，盐水，饱和盐水和油基钻井液，加量仅为1%-2%，抗温可达204℃，可有效降低动滤失，提高渗透率恢复率。介绍了无侵害钻井液砂床滤失仪的结构及滤失量测量方法，对国外20种钻井液的API滤失量和砂床失量的对比结果进行了分析。详细介绍了我国在无渗透钻井液技术研究方面的主要进展，并对该技术进行了分析与展望。     

黑色正电胶BPS的研究与应用

近期开发的黑色正电胶BPS，有效成份为有机物，具有油溶性，可被水润湿，其正电性高达＋70mV，为MMH的2倍，抑制性强，3％BPS溶液的抑制能力高于10％KCl溶液。BPS与其他钻井液处理剂配伍性好，筛选出3种商品降滤失剂（LS－3，SJ－1，TPOS－88）和1种兼有降滤失，防塌，抑制作用的降粘剂（OSAM－K），得到了性能优良的钻井液配方：4％膨润土＋1％－3％BPS＋1％－3％降滤失剂＋1％－3％粘度控制剂＋0．1％－0．3％抑制剂。一种典型配方钻井液在160℃老化16小时后性能稳定，抗盐（NaCl)性很好。在不同渗透率的疏松油砂岩样，石英石烧结岩样和3个地层岩样上，与两种其他体系对比，考察了几种BPS钻井完井液的屏蔽暂堵和渗透率恢复效果，选出了效果良好的屏蔽暂堵剂，确证了BPS体系保护油层的良好效果。详细介绍了在胜利，中原，冀东油田一系列水平井和斜井钻井中成功应用BPS钻井完井液的情况。分析了BPS保护油层的效果，认为BPS是优良的新型多功能钻井液处理剂（防塌剂和井壁稳定剂，润滑剂，流型调节剂），是保证油气层的优良助剂（不伤害油气层，防粘土膨胀，运移，净化油层井眼）。     

吐哈油田钻井液技术发展综述

以钻井液体系应用的广泛性为标准 ,将吐哈油田钻井液技术发展分为四个阶段 ,即聚合物和新三磺钻井液阶段、两性离子聚合物和聚磺钻井液阶段、聚磺和正电胶钻井液阶段、低钾聚合物和聚磺钻井液阶段。详细介绍了每一阶段钻井液技术的核心及发展情况。     

桩西地区大斜度延伸井钻井液技术

在分析胜利油田桩西地区大斜度延伸井对钻井液性能要求的基础上 ,详细介绍了该区采用的正电胶聚合物钻井液体系的配方、性能及现场维护处理情况。     

吐哈油田可循环微泡沫钻井液技术研究与应用

吐哈油田为有效开发低压低渗储层，在大量室内试验的基础上，研制开发了可循环微泡沫钻井液体系，该体系具有密度低、密度范围可调、性能易控制、施工工艺简单等优点，且可以多次循环使用。该钻井液在Y653井和WN3-1井储层段钻进过程中进行了试验应用，结果两口井的机械钻速比邻井分别平均提高80．6％和14．2％，钻井周期分别平均缩短7．48d和2．36d，日产油量增加了93．88％和36．75％。     

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。     

钻井液降滤失剂研究述论

介绍了国内油田用钻井液降滤失剂的研究近况,包括改性天然产物降滤失剂、合成聚合物类降滤失剂、合成树脂类降滤失剂、有机-无机复合降滤失剂、成膜降滤失剂和其他新型降滤失剂。总结了近年来钻井液降滤失剂研究的思路和方法,探讨了钻井液降滤失剂的发展趋势。