51/2”套管开窗侧钻井盐膏层钻井液技术研究

依据江汉油田侧钻井的要求和江汉油田的地层特点,针对江汉盆地存在大量的盐膏层,采用聚合物饱和盐水钻井液和聚合物饱和盐水乳化钻井液体系,使钻井液能够有效抑制泥页岩水化膨胀,保证井壁稳定,解决因井壁不稳定容易造成开窗侧钻小井眼垮塌、缩径、卡钻等复杂情况的发生,从而提高侧钻速度,降低钻井成本。     

HJS-1井钻井液技术的研究与应用

在HJS-1井的相邻地区钻井过程中钻遇高压水层、水化分散能力强的含膏泥岩、复合盐岩层、易漏灰岩等多套复杂层系，井壁失稳导致了复杂事故的发生。使用聚合物钻井液、KCl聚合物钻井液、超高密度盐水钻井液、聚合醇环保欠饱和盐水钻井液等多套体系，满足了钻井施工、地质录井的需要。现场应用表明，KCl聚合物钻井液抗盐膏能力强；超高密度盐水钻井液性能稳定，有效防止了盐层的塑性蠕动，井眼稳定；聚合醇环保欠饱和盐水钻井液，有效地保护了油气层。该区使用环保型水基钻井液顺利完成了全井施工，达到了地质勘探目的。     

HJS-1井钻井液技术研究与应用

HJS-1井在施工中钻遇高压水层、水化分散能力强的的巴列姆阶、纽康姆阶的含膏泥岩、复合盐岩层、易漏灰岩等多套复杂层系,使用聚合物钻井液、KCl聚合物钻井液、超高密度盐水钻井液、聚合醇环保欠饱和盐水钻井液等多套钻井液体系,满足了钻井施工、坫质录井的需要。现场施工表明,KCl聚合物钻井液抗盐膏能力强;超高密度盐水钻井液有效防止了盐层的塑形蠕动,钻井液性能稳定;油气层使用聚合醇环保欠饱和盐水钻井液,满足对油气层保护的要求。在该区普遍采用油基钻井液的情况下,使用环保型水基钻井液完成了全井施工,达到了地质勘探的目的。     

塔里木盆地北部深探井钻井液技术

针对塔里木盆地北部地层复杂、探井多、油气层埋藏深、裸眼段长等特点,分析了钻井过程中经常遇到的各种钻井液技术难题,并通过实例论述了相应的技术对策和工艺措施。认为选用抑制性聚合物钻井液可有效控制大井径、长裸眼井钻井液的流变性能,采用高密度饱和盐水体系可对付膏盐层污染和高压盐水层,选择具有良好抑制能力和护壁性的钻井液可预防不稳定地层坍塌;对高密度钻井液要加强维护和管理;钻井液中加盐可解决钻井液的防冻问题,这些在实践中取得了较好的效果。     

文、卫、濮结合部钻井液技术

中原油田文、卫、濮结合部地层具有中原油田各区块复杂地层的特点,即盐膏层发育,盐层厚,塑性流动性强,极易造成漏、喷、塌、卡等复杂事故。针对这种情况,在进入S_1盐层前将钻井液转化成聚磺盐水钻井波和聚磺饱和盐水钻井液,经过对该钻井液的密度、pH值、膨润土含量等性能的适当控制,顺利钻穿了盐层,井径规则。该钻井液体系维护处理方便,排放量少,满足了盐膏层钻井施工的要求。     

S115井承压堵漏及盐膏层钻井液技术

塔河油田古生界石炭系地层存在膏盐岩层，埋深为5175～5304m，厚度达130m。该膏盐岩层纯而且集中，钻井过程中极易发生溶解、膨胀、井眼缩径、井壁坍塌，造成起钻遇阻、下钻遇卡等现象。决定采用欠饱和盐水钻井液和配套的钻井技术措施。钻进盐膏层时，保持钻井液性能稳定，控制钻井液密度，以平衡地层压力，抑制盐膏层的蠕变；及时检测Cl^-含量，将Cl^-含量控制在160000～175000mg／L之间，保证适度溶解盐膏层井壁，防止缩径发生复杂情况；对于漏失层采用全井分段间隙式堵漏工艺，每次泵入量不宜太多，泵速不宜太高，按照“少量多次”的原则进行憋压。现场应用表明，该钻井液体系和配套的钻井技术措施，满足了盐膏层钻进，保证了盐膏层上部地层的稳定，井眼无坍塌现象，盐膏层钻进顺利，无阻卡现象，5次电测均一次到底，下套管、固井施工顺利。     

连通盐井饱和盐水钻井液技术

采用连通井开发地下盐,即在盐层段进行水平钻井,钻井液技术更显得重要。针对舞阳、叶县地区泥页岩吸水膨胀、缩径、坍塌、盐膏层段盐溶问题,研究出了一套以抗盐聚合物A为主剂,适应于连通盐井钻井的饱和盐水钻井液。对该钻井液配方的优选及性能评价表明,饱和盐水钻井液流变性好,滤失量低,抗污染能力强,有利于井壁稳定。现场应用表明,饱和盐水钻井液能抑制盐层溶解、泥页岩水化膨胀缩径和砂岩段形成厚泥饼,利于水平井井眼轨迹控制;并且抗盐能力强,抑制效果好,携带能力强,有利于水平井岩屑床的清扫,解决了因井径扩大导致起下钻遇阻卡、事故频发、主力开发盐层捞不到盐样、水平段井眼轨迹不易控制及固井质量差等问题,压裂连通成功。     

高密度饱和盐水钻井液在盐膏层钻进中的维护技术

针对高密度饱和盐水钻井液在盐膏层钻进中受地层物质污染粘切升高稠化的问题,研究采用"抑制降粘切"的维护技术.用普通重晶石粉加重到2.0g/cm3以上高密度饱和盐水钻井液在土库曼斯坦南约洛坦气田含油气高压盐膏层钻井中应用,获得良好流动性能,解决了地层蠕动、钻具阻卡、油气水侵等复杂问题,取得该地区盐膏层钻井百分之百成功率的应用效果.     

英深1井钻井液技术

英深1井位于塔里木盆地西南坳陷齐姆根凸起英吉沙构造,是1口五开超深预探井直井,完钻井深为7258m。该井钻遇大段巨厚泥岩、膏泥岩、盐膏层,地层倾角大,裂缝发育,高压盐水层发育,钻井过程中遇到了很多困难。研究出了高密度抗盐膏钻井液配方及维护处理方案,并针对五开后钻井液密度高、压力高和温度高的问题,研制出了高密度磺化有机盐抗高温钻井液,同时,对四开固井中水泥浆发生闪凝,造成井漏、盐水溢流的问题,配出了密度为2.60和2.80g/cm3的压井液,成功地压住了盐水层。现场应用表明,高密度抗盐膏钻井液成功地克服了巨厚盐膏层、高压盐水层等难点;高密度磺化有机盐抗高温钻井液抑制性好,具有较低的粘度、切力和高温高压滤失量,在220℃,138MPa下仍有良好的流变性,满足了深井段钻井的需要;密度高达2.80g/cm3的压井液具有良好的流变性,成功地解决了高密度压井的技术难题。     

塔河油田盐膏层钻井液技术

塔里木盆地石炭系盐膏层埋藏深，温度为110～130℃。钻井过程中，盐岩、软泥岩的塑性变形，硬石膏的吸水膨胀，高压低矿化度的盐水层对高密度钻井液的污染，盐岩、石膏的溶解使井径扩大，造成井壁垮塌；含膏盐泥页岩吸水膨胀和塑性变形．造成缩径和垮塌．易导致粘卡事故的发生。采用聚磺欠饱和盐水钻井液体系。经现场应用表明，聚磺欠饱和盐水钻井液性能稳定，抑制泥页岩水化分散能力强，携岩能力强，井壁稳定，井径扩大率低，流变性好，FCLS可有效控制钻井液的流变性；钻盐层前把聚磺钻井液转换为聚磺欠饱和盐水钻井液．控制Cl^-含量大于160000g／L，钻井液具有良好的抗盐性，有效抑制膏盐层的塑性流动和盐岩的溶解；该钻井液滤失量低，具有良好的造壁性能，能够有效防止井眼扩大；该钻井液体系钻井液排放量少，处理维护工艺简单，满足了塔河油田盐膏层钻井的要求。     

塔河油田小井眼侧钻水平井钻井液技术

小井眼钻井特定的井眼结构与钻井工艺条件决定了其环空水力学与常规井眼有较大区别,因此其钻井液技术也具有一定的特殊性。在选择小井眼钻井液的合适流变模式的基础上,分析了小井眼窄环空间隙对钻井液技术的特殊要求,提出了实现小井眼钻井的钻井液技术参数和措施;并且通过对塔河油田侧钻小井眼TK209CH水平井的钻井实践,进一步论证了小井眼钻井中钻井液参数合理选择的必要性。     

中原油田深井大井眼段钻井液工艺

濮深8井是中原油田在西部洼陷南部寻找接替储量的一口重点深探井,也是中原油田第一口井深达6000m的超深井。分析了濮深8井钻井液的配备及维护和处理技术,得出深井大井眼段钻井液工艺技术存在以下问题:井眼大,钻井液量及钻屑量多,处理时间长,处理剂用量多,处理频繁;返速低使钻井液清洗井眼的能力减弱;井下温度高使处理剂的作用明显降低,二氧化碳的侵入使钻井液性能变差。钻井液维护处理的较好方法是定时、定量补充处理剂胶液。固相控制是深井大井眼段钻井液工艺中的关键问题,必须配套并且有效地使用固控设备,以维护好钻井液性能。     

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粘稠泡沫在对付大量水侵和有效改进岩屑携带能力方面的稳定性,进一步促进了欠平衡泡沫钻井的应用。泡沫品质是控制泡沫携带岩屑能力的一个重要参数,井底泡沫品质不应低于５３ ％ 。聚合物的加入增强了泡沫流体的稳定性、流变性和失水性。采用泡沫钻井,具有井眼清洗良好、减少流体分离、机械钻速高、井下不发生着火和爆炸等优点,降低了钻井成本。由于安全、井控和环境方面的原因,越来越多的地区将采用封闭循环欠平衡泡沫钻井系统。旋转控制头、四相分离器等装置是进行欠平衡泡沫钻井的关键设备。我国的欠平衡泡沫钻井较少。中原油田采用清水混气钻了一口毛８ 井,吐哈地区在恰１０２ 井进行了泡沫钻井试验。在成本意识日益增强的工业中,正不断寻找节约成本的方法以提高现有油气田的生产寿命,泡沫钻井技术将是可靠的选择。     

关于水平井洗井问题的几点认识

根据理论研究成果和我国目前已完钻的部分大斜度井和水平井资料,从钻井液设计、环空返速设计、井身结构设计、加强综合钻井技术措施等4个方面,讨论了水平井洗井技术中的关键问题,并对一些新的洗井理论观点进行了阐述。     

小井眼提速钻井液体系

小井眼钻井由于自身特点如环空间隙小等,对钻井工艺和钻井液性能提出了更高的特殊要求,不断提高钻井速度是钻井作业的一直追求,其中钻井液的作用至关重要。通过室内实验,研究出了针对小井眼钻井提速的钻井液配方,优选出了适合小井眼提速钻井液体系的增黏剂PLUS+流型调节剂、降滤失剂HFL-X+SPNH、提速剂HDS以及用甲酸钠和重晶石联合加重的方式。提速剂HDS是室内研制的,其具有良好的防黏附聚结能力和降低亚微米颗粒含量的效果。结果表明,该小井眼提速钻井液具有良好的润滑性、抑制性以及提高钻井速度的效果。现场应用结果表明,小井眼钻井液可以较好控制循环当量密度,并且具有显著的提高机械钻速的效果,能够满足小井眼钻井的要求。      

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四川地质构造复杂，纵向上高低压力系统交锚分布，横向上炭酸盐岩裂缝系统展布又难以预测，因而钻井液密度很难做到自上而下科学地平衡钻井。在实际工作中往往考虑更多的是地层压力梯度导演带来的井喷事故，为了避免这类事故，经常采用构造上已钻井出现过的最高压力梯度来设计钻井液密度这种做法对多数井是过平衡钻井，严重影响机械钻速，造成钻井速度慢，钻井成本高。以川西南地区钻井资料分析为基础，了影响钻井速度的因素：２１４     

生物合成基钻井液在长宁页岩气水平井的应用

油基钻井液的抑制性、封堵性强,润滑性好,对水敏感的泥页岩地层有极强的防塌作用,是四川长宁页岩气井水平段采用的主要钻井液体系,但油基钻屑因含有石油烃类、重金属和有机物等污染物,若直接排放,会对周边生态环境造成严重危害,加之目前含油岩屑的处理能力不足,导致环境保护压力巨大,油基钻井液综合成本过高,因此其使用受到一定限制。长宁CN-H井是部署在四川省宜宾市珙县的一口页岩气水平井开发井,钻探目的层为长宁下古生界龙马溪页岩层。该井四开井段泥页岩地层易水化分散、易垮塌,井壁失稳风险大,使用了一种生物合成基环保钻井液钻井,取得了良好的效果。该生物合成基钻井液流变性优异,具有良好的润滑性、封堵性、抑制性,且热稳定性好,高温下仍具有较强的悬浮和携带岩屑能力,在水平段钻进中实现了高效安全钻进。该生物合成基钻井液无毒无害,满足安全环保要求。      

华北油田鄚东地区深井钻井液技术

鄚东地区钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、井漏等复杂事故。该地区深井钻井采用了抑制性及封堵性较强的铵基沥青树脂高密度钻井液体系,并根据地层特点,对不同井段制定了相应的钻井液维护处理措施。结果表明,该钻井液体系抑制性好,抗温、抗污染能力强,性能稳定,成功地控制了复杂事故的发生,满足了该地区深层钻井的要求。     

水平井钻井液完井液技术新进展

简要回顾了近年来国内外钻水平井的情况,着重从适用于钻水平井的钻井液完井液体系、水平井井眼净化和水平井保护油气层等三个方面综述了水平井钻井液完井液技术所取得的重要研究成果与进展;并对今后该项技术的进一步发展进行了讨论。     

雾化液在空气-雾化钻井中的作用

在干空气钻井过程中出现地层产出液处理困难和井下不正常等现象时,常需将干空气钻井转交成空气-雾化钻井。雾化液是由表面活性剂、高分子量聚合物、井壁稳定剂等处理剂组成的。雾化液功能包括充分乳化地层产出液,促使并保持环空呈雾化稳态流,分离油永滴和钻屑团,增强空气流携屑、携水能力;抑制页岩水化并在井壁形成液膜,减小空气冲蚀作用,减小井壁摩阻。雾化液中表面活性剂的性能和浓度,及其它处理剂的水化溶解程度都会影响空气-雾化液性能。地层出液量监测对保障空气-雾化钻井顺利进行起着十分重要的指导作用。