欠平衡钻井NW无固相充气钻井液的研究

为了有效配合欠平衡钻井开发低压低渗透气藏，最大限度地保护气层．研制了NW无固相充气钻井液。该钻井液的特点是可避免钻井液中的固相颗粒堵塞储层孔隙，抑制性强，减少滤液进入储层，即削弱水锁损害，保护储层岩石孔隙的连通性；小阳离子具有优先吸附形成一层阳离子保护膜的特点，其分子结构中的憎水基团．起到阻止水分子侵入的作用，进而削弱由低压低渗储层天然渗吸效应产生的水锁损害；司时钻井液滤失量小，仅约为10mL，而且钻井液具有强抑制性，可以减小钻井液对油层岩石渗透率的影响，达到保护储层、增加采收率的目的。该钻井液可满足充气工艺要求。此外，该钻井液密度连续可调，能有效降低液柱压力．形成泡沫群体结构，具有群体封堵、疏水屏蔽及特有的流变特性等良好特性，防止低压地层漏失，保护气层；配方简单，维护使用方便，能够很好地满足欠平衡钻井工程的需要。     

无固相钻井液技术在安棚油田的应用

安棚油田埋藏深．储量少，因普通聚合物钻井液具有“三高一低”(指高固相、高粘切和低滤失量)特点，采用该钻井液钻井时．中上部砂砾岩井段机械钻速低，经常出现厚泥饼“小井眼”阻卡和渗透性漏失等井下复杂情况，使钻井综合成本居高不下．严重制约着该油藏的增贮上产。低固相、低粘度和低切力的无固相钻井液，在循环排量一定的情况下．冲刷井壁的能力较其它体系强，难以形成虚厚的泥饼和过大的液柱压力(包括激动压力)，能够从根本上消除钻井施工中的厚泥饼阻卡问题．缓解砂砾岩的渗透漏失，最大限度地提高机械钻速。在现场应用7口井表明，通过采用FA367／KCI无固相钻井液技术．“小井眼”阻卡和渗透性漏失得到有效缓解，井下安全，起下钻、完井作业顺利；与本区块同类型井相比(平均井深为3300m)．机械钻速由原来的8．12m／h提高到11．52m／h，提高了44．6％以上．钻井周期由原来的48．28d降低到现在的36．2d，钻井成本大幅度下降。     

氯化钙无固相钻井液室内研究

测定了优化配方的CaCl_2无固相钻井液的性能,考察了CaCl_2加量对钻井液体系流变性和滤失量的影响,探讨了NaCl_2加量对体系临界点的影响,并对CaCl_2无固相钻井液进行了抑制性和油气层保护评价。结果表明,CaCl_2加量为20％的无固相钻井液体系具有良好的流变性、润滑性和耐温性,能较好地控制滤失量,具有较好的抑制性和油气层保护效果。     

抗高温无固相钻井液研究

4000 m埋深碳酸盐岩储层温度高达150 ℃以上,普通无固相钻井液无法满足抗温需要。室内通过对比动塑比及抗温极限优选出增黏剂VP和XC,并通过热重分析及滤失实验优选出降失水剂CMJ、SMP-2等处理剂;通过反复对比实验优选出抗高温的无固相钻井液,配方为（1%~饱和）甲酸钠+3%CMJ+2%RHJ（润滑剂）+0.2%XC+0.3%VP+3%SMP-2。该体系抗温达200 ℃,抗钻屑污染20%,抗盐20%,抗钙5%,极压润滑系数0.098,渗透率恢复值90%。实验结果表明该体系不仅能够满足高温深井钻井要求,还能实现对裂缝性碳酸盐岩储层的良好保护。     

辽河油田无固相强抑制水基钻井液技术

为解决辽河油田低渗透储层保护难度大、钻井故障发生概率高等问题,以卤水为分散相,通过优选核心处理剂,形成了无固相强抑制水基钻井液。室内性能评价表明:该钻井液能抗高温180℃和25%钻屑;抑制性能好,岩屑滚动回收率达98.7%;对储层伤害小,岩心渗透率恢复率大于90%;能封堵0.1~0.3 mm裂缝,具有较高的承压能力和抗返排能力。该钻井液在辽河油田在坨62井三开低渗透储层钻进过程中进行了现场试验,该井三开井段井径规则,未发生井下故障;与邻井相比,机械钻速和产油量高,表皮系数低。这表明,无固相强抑制水基钻井液能满足辽河油田低渗透储层安全钻进和储层保护的要求,具有推广应用价值。      

王古1井防漏防溢充气钻井液技术

王古1井地层压力系数低,上部地层活跃.使用充气钻井液,充气量过大,井底当量密度会较低,油气容易溢出(或涌出)井口;充气量过小,井底当量密度会较大,又会发生漏失,因此合理地控制气液比是本井防漏防溢的关键;井漏的发生必然会使钻井液进入储层,污染油层,因此保护油气层,钻井液体系的选择是关键;另外,井下高温不仅影响钻井液性能,特别是无固相盐水钻井液的性能,也给钻具防腐带来难度.针对这种情况,采用无固相盐水充(氮)气钻井液新技术较好地解决了该井在钻井过程中的既溢又漏的复杂问题,为解决低压钻井井漏及油层保护问题提供了经验与方法.介绍了该井充(氮)气钻井液的施工工艺技术.     

胜利油田无固相抗高温钻井液体系的研究与应用

针对埋藏较深的潜山油藏、碳酸盐岩储层的地层温度较高,固相颗粒是其主要损害因素的特点,研制出了一种用于无固相钻井液体系、抗温能力超过150 ℃的高温增粘剂TV-Ⅰ,以此为主剂研制出了淡水、复合盐水、海水等无固相钻井液体系,并分别在胜利油田4个不同区块的13口井上进行了现场应用.结果表明:在井深超过4000 m、井底温度在150 ℃以上(最高达170 ℃)的情况下,该体系具有热稳定性好、抗温抗盐能力强(高达180 ℃)的特点,很好地解决了以往无固相钻井液高温状态下由于聚合物的降解而造成的降粘问题;携岩能力强,保证了钻井施工安全顺利;具有良好的技术经济效益.     

正交分析法筛选无固相钻井液配方

为了简化无固相钻井液的配方筛选过程,本实验以PAM、KCl、NaCl、CMC、KOH、KPAN为处理剂,采用正交试验法筛选了各组分的添加量对钻井液性能的影响。结果表明:无固相钻井液具有最大电导率时各组分的质量比为KCl:NaCl:PAM:CMC:KPAN:KOH=3:9:2:2:2:2,具有最大表观黏度时各组分的质量配比为KCl:NaCl:PAM:CMC:KPAN:KOH=3:9:2:2:2:0.5,具有最好的降滤失效果的配方为KCl:NaCl:PAM:CMC:KPAN:KOH=0:3:0:2:2:0.5。     

一种无固相钻井液的研制及应用

针对陕北油气田地质和钻井作业特点，研制了一种无固相钻井液。它由无机和有机材料复合而成，所配成的钻井液密度为1.01~1.05 g/cm³，漏斗粘度26~30 s，pH值7~9。通过室内及现场试验研究，对该无固相钻井液的配方进行了优选，并对其性能进行了系统评价。研究结果表明：该无固相钻井液有很好的防塌、护壁作用，操作简便，使用安全，完全可以满足该区域钻井作业的需要。使用该无固相钻井液时，所钻井眼规则，钻速可达到10~18 m/h，在同等条件下，与使用其他钻井液相比，钻头寿命延长20%~30%，钻井液成本有所降低。     

硫酸钾钻井液的研究与应用

研究确立了一种适合于大庆油田州１３区块葡萄花油层和扶杨油层钻井的硫酸钾钻井液的配方，并对其性能进行了评价。介绍了该钻井液在州１３区块五口井中的使用情况及开发效果。现场应用表明，该硫酸钾钻井液的ＡＰＩ滤失量较大，对储层侵入深度较深，但渗透性损害较小     

硅酸盐钻井液储层保护室内研究

结合室内大量实验数据,分析了硅酸钻亍井液储层保护特性。结果表明：硅酸盐加量增加,钻井液对储层损害加强;硅酸盐钻井液对高渗透率的岩心损害程度高、且损害深度深,而对低渗透率岩心损害程度较低、且损害深度相对较浅。无机盐能加剧硅酸盐钻井液对岩心的损害,且随无机盐加量增加而增加,这种损害无法用酸解除。     

“绿色”钻井液的研究与应用

由于钻井液添加剂的复杂性,使用过程中对环境产生污染。针对如何解决钻井液对环境的污染问题,江苏油田进行了大量的科学试验。试验中优选无毒添加剂,同时还引入含有K+、NH4+等农作物生长所需的化肥作为抑制剂。试验表明,"绿色"钻井液体系抑制能力强、粘切力大、动塑比高、携带能力强。在韦9井和王北5井的应用表明,钻井液性能指标完全达到了设计要求,岩屑能及时被携带至地面,岩屑回收率达到98%,井壁稳定,形成了一套适合江苏油田情况的"绿色"环保钻井液体系,具有重要的推广应用价值。     

安棚油田钻井液配套技术

安棚深层系为低孔低渗透裂缝性储层，埋藏深，产量低，机械钻速低，钻井成本高。针对安棚油田的地层特点，采用无固相及低固相钻井液结合大排量紊流冲刷等工程技术措施，大幅度地提高了机械钻速，较好地解决了渗透性砂岩段厚滤饼缩径阻卡；优选出了屏蔽暂堵钻井完井液配方，解决了多压力系统免下技术套管，实现全裸眼钻井；屏蔽型暂堵钻井液对低孔低渗裂缝性油气藏有很好的保护作用。该技术在现场应用38口井，总进尺119738m，平均井深3151m，钻井周期由原来平均86．4d降至42．9d，平均机械钻速为6．45m／h，比以前提高了75．2％；钻井液成本比以前下降了23．7％，电测一次成功率达92．1％，复杂时效仅占1．02％，万米卡钻率0．16次。     

天然材料改性钻井液处理剂研究与应用

介绍了水溶性天然材料改性钻井液处理剂的研究与应用情况。水溶性天然材料改性产品在钻井液中可起到降滤失、降粘、高温稳定、抑制页岩水化膨胀和防塌等作用。     

KCC-TH强抑制性防塌钻井液的研制及应用

为解决吐哈油田西部盐膏层钻井过程中出现的严重井壁失稳难题。在大量井壁稳定机理研究基础上，研制出了KCC-TH强抑制性防塌钻井液，室内试验表明，该钻井液具有良好的流变性、滤失性和防塌性能。借助电位-枉度仪及泥页岩水化-力学耦合模拟装置（SHM）等先进试验手段。通过电位和粒度测定、压力传递厦抑制石膏溶解性等试验，发现钾／钙／醇的协同作用可进一步降低粘土颗粒的ζ电位、提高粒径尺寸、降低石膏溶解度、阻缓压力传递，从而明显增强防塌效果。在吐哈油田7口井的现场试验结果表明，KCC—TH钻井液性能稳定，防塌效果明显，井径扩大率小，测井一次成功率100％，且维护处理简单，经济效益显著。     

Technology and Applications of Foam Drilling Fluid in Fractured and Complex Formations

Abstract

Fractured and complex formations where types of fractured and porous mud loss occurred in commonly induced instability of wellbore and drilling accidents such as borehole collapse and blowout; therefore, it is the technological bottleneck for the development of oil and gas. Solid free recyclable foam drilling fluid was developed and aimed to deal with the MIS oilfield of Iran, which has abnormally low pressure and developed fracture-cave hydrocarbon reservoir with a high concentration of H₂S, which has problems such as serious lost circulation and H₂S risk. A sectionalized drilling fluid system has been adopted in this oilfield, and drilling with water can meet the operation requirements during first spud and saturated salt polymer system or undersaturated salt polymer in second spud; the horizontal section adopts solid free recyclable foam drilling fluid to achieve near balance drilling and effectively solves the lost circulation problem in fractured limestone formation. The spot application indicates that solid free recyclable foam drilling fluid has excellent rheology, and meets the requirement of drilling engineering. Meanwhile, the system can retard the H₂S corrosion effect on drillstring and guarantee to provide a good MWD transmission signal. A new idea has been provided for drilling engineering in fractured and complex formations.     

聚合醇防塌润滑剂PGP-3及其钻井液的应用

开发了一种钻井液用聚合醇防塌润滑剂PGP－3，岩屑回收和岩心浸泡实验结果表明，PGP－3的抑制性能优于KCl水溶液，PGP－3与KCl合用时抑制效果更好，在膨润土抑制实验和极压润滑系数测定中确定PGP－3的最佳用量为3％，3％，PGP－3处理的6％粘土浆的流变参数（AV，PV，YP）和滤失量，随滚动温度的升高（100－200℃）而升高，与SMP相比，其耐温性良好，在膨润土浆中PGP－3可与低粘CMC，高粘CMC，SMP，PSC等处理剂配伍,使用PGP－3的钻井液最佳配方为：3％PGP－3＋0．2％PAM＋2％SMP＋1％PSC＋0．5％SJ－1＋0．1％NaOH，最佳配方PGP－3钻井液污染后岩心的渗透率恢复率超过90％，高于3％MMH钻井液及加入屏蔽暂堵剂YFP的3％MMH钻井液污染后岩心的渗透率恢复率，所开发的聚合醇钻井液已在胜利油田80余口井钻井中使用，介绍了一口斜井，一口分支水平井和一口水平探井钻井中应用的情况。     

钻井液用白色有机正电胶的开发与应用

与常规无机正电胶相比,新开发的白色有机正电胶（WPS）具有更强的正电性,能被水润湿分散,具有油溶性,与其他钻井液处理剂的配伍性好,具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油气层能力。白色有机正电胶聚合物钻井液体系分别在中原油田P7—149、P2-侧508井等处进行了现场试验,取得了较好的现场应用效果,且具有较好的保护油气层效果。     

深层盐膏层钻井液技术研究与应用

分析巴楚地区盐膏层矿物理化性能,针对塔里木巴楚地区盐膏层含量量大等特点,通过确定巴楚地区欠饱和盐水钻井液[Cl^-],优选有机处理单剂,高温高压流变性实验优选出一套耐温高密度欠饱和盐水硅酸盐钴井液体系,该体系具有良好的耐温,抗盐膏和抑制能力,在康－2井的大段盐膏层钻井中,共钻遇盐岩层25层,累积厚度109m,最大厚度22m,钻遇含膏岩层26层,累积厚度160m,最大厚度16m,取得了良好的应用效果,降低了成本。