超深井深部盐层抗高温高密度钻井液体系研究

在深部地层钻进的过程中,在持续高温作用下,常规钻井液增稠现象严重,流变性与滤失造壁性矛盾突出,易受到盐、膏的污染,导致钻井液性能恶化,维护处理复杂,甚至引发扩径、缩径、坍塌、卡钻等井下复杂情况。本文利用甲酸盐具备的优良性能,提出一套抗高温和抗盐、钙污染的甲酸钾高密度聚磺钻井液体系,以满足深井超深井深部盐层钻井的需要。     

徐深903-平1钻井液技术

本文通过分析深层水平井徐深903-平1井地质特点及施工难点,针对该井钻井液携岩能力要求高、润滑性要求高、抗温性要求高、易发生井漏等技术难题,尤其是水平段易发生严重漏失的难题,室内优选了新型抗高温降滤失剂及稳定剂,进一步改善了体系的高温流变性;优选了抗高温乳化石蜡与渣油复配替代原体系中的白油,大幅提高了体系的润滑防卡能力,确保了深井长期施工的安全,同时进一步降低了润滑材料用量,降低了钻井液成本。该井的顺利施工,对以后该区块这一类井具有指导意义。     

徐深23-平1钻井液技术

本文通过分析深层水平井徐深23-平1井地质特点及施工难点,针对该井钻井液携岩能力要求高、润滑性要求高、抗温性要求高、易发生井漏等技术难题,尤其是水平段易发生严重漏失的难题,室内优选了新型抗高温降滤失剂及稳定剂,进一步改善了体系的高温流变性;优选了抗高温乳化石蜡与渣油复配替代原体系中的白油,大幅提高了体系的润滑防卡能力,确保了深井长期施工的安全,同时进一步降低了润滑材料用量,降低了钻井液成本。该井突破水平井水基钻井液施工5000米井深大关,并创造了目前完钻井深最深5048m、水平段最长972m、垂深最深3933.6m三项新纪录。该井的顺利施工,对这一类井具有指导意义,有较好的应用前景。     

星火2井钻井液技术

星火2井是中石化重点探井,完钻井深5650m。由于地质条件复杂,穿越地层多,地层岩性及压力体系复杂多变,给钻井液施工造成极大困难。通过使用正电钻井液体系、非渗透钻井液体系和阳离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,辅助相应的现场钻井液维护和处理工艺,解决了吉迪克组膏质泥岩塑性蠕变导致卡钻、苏维依组软泥岩造浆、下第三系及白垩系砂泥互层井壁失稳、寒武系裂缝和溶洞发育导致井漏及高温下钻井液流变性调控的难题,保证了长裸眼井段的井壁稳定,顺利钻至目的层。     

塔河油田tk249井长裸眼钻井液技术

塔河油田自采用了优快钻井工艺、简化井身结构,实行“长裸眼”钻井以来,上部裸眼井段相对浸泡时间大大增加,钻井液密度上低下高且地层存在多套压力体系,导致渗漏、缩径、阻卡、垮塌、扩径等问题更为突出.以新疆塔河油田TK249井为例介绍了其地质分层情况以及二开4200多米长裸眼井段穿越多套复杂压力地层的钻井液技术施工难点.针对长裸眼井段钻遇不同地层所出现的不同问题,分别选用了抑制能力强的聚合物钻井液和抗高温能力强的聚磺钻井液体系成功的解决了该井段地层易发固相污染、起下钻阻卡引起长井段划眼、卡钻以及下部地层易发生掉块、井塌等复杂问题.     

埕北812井钻井液技术

埕北812井地质构造复杂,明化镇组和馆陶组沉积较厚,泥岩水敏性强,易导致缩径卡钻,砂岩疏松易形成虚厚泥饼,导致起下钻阻卡;二开长裸眼井段井壁稳定难度大;中生界易造成井漏。通过使用聚磺防塌钻井液体系,辅助相应的维护处理工艺,满足了钻井施工的要求,顺利钻至目的层。     

抗高温甲酸钾钻井液在科学探索井中的应用

渤中油田BZ21-2-1井是渤中凹陷设计较深、层位较全的一口科学探索井,该井属于渤海迄今为止所钻遇最深井,设计井深5355米;该井井底最高温度≥170℃,预测最高压力系数为1.65,是一口典型的高温高压深井,且根据临近已钻井资料显示:该区块东营组上漏下塌,常规的聚合物钻井液在高温条件下处理剂易失效,钻井液性能难以控制,不能够解决东营组坍塌的问题。海洋石油高效开发国家重点实验室油田钻完井室采用抗高温钻井液处理剂构建了一套适合高温高密度的抗高温甲酸钾钻井液体系,通过室内实验评价该体系具有良好的抗温效果,抑制性及储层保护效果,适合高温高压易垮塌地层应用。     

罗斜153井井壁稳定钻井液技术

罗斜153井是位于济阳坳陷沾化罗家鼻状构造带153断块的定向预探井,由于地质构造复杂,二开大井径长裸眼井段井壁稳定和井眼净化难度大、沙河街组上部易剥蚀掉块、下部软泥岩和盐膏层易缩径。通过使用聚磺润滑防塌钻井液体系和聚胺抗盐润滑防塌钻井液体系,配合现场钻井液维护处理工艺,不但解决了二开长裸眼的井壁稳定和井眼净化问题及沙河街组井壁失稳的难题,而且给邻井的钻探提供了技术保障。     

钾钙基聚磺钻井液在红153井区的应用

针对新疆油田二开井身结构的难题开展钻井液技术室内实验研究。分析该区块的地质特点以及不下技套钻井液技术难点,确定采用钾钙基聚磺钻井液体系,结合室内实验,通过对蒸馏水、常规聚磺钻井液以及钾钙基聚磺钻井液采用泥页岩膨胀实验测试方法进行测试,发现浸泡在钾钙基聚磺钻井液中的岩样,24 h后膨胀高度为0.68 mm。确定钾基聚磺钻井液具有较强的抑制页岩水化膨胀和分散的能力。同时进行岩屑滚动回收率评价,钾钙基聚磺钻井液体系对钻屑有很好的抑制分散的作用,钻屑回收率高达85.2%,在现场得到了良好的应用。     

塔河区块白垩系油气藏TP12-8井区钻井液技术

塔河区块TP12-8井区白垩系巴什基奇克组、卡普沙良群组含有大段棕红色泥岩夹膏质泥岩,泥岩中蒙脱石含量高达60%以上,易吸水膨胀、分散,导致缩径、井塌、掉块等,引起卡钻、井塌等复杂。通过室内实验优选出氯化钾聚合物钻井液体系并在TP12-Q5H现场应用,结果表明该钻井液抑制防塌能力强,抗高温性能及流变性能好,钻井液性能稳定,能够有效保护油气层,节余钻井周期35.38%,二开、三开平均井径扩大率为7.07%和7.10%,在泥岩井段施工中没有发生井壁失稳、划眼、卡钻等井下复杂情况,达到安全钻井的要求。     

长庆油田深井钻井技术探讨

为了探明地下深部油气能源储藏情况,了解下部地层构造,就需要进行深井勘探。然而在深井钻探时,地层复杂,面临地层倾角大,井斜易超标、下部地层压实作用强,机械钻速极低、高温作用下的钻井液性能难以控制、井塌、井漏问题突出等技术难点。本文主要通过长庆油田近年来深井施工情况,对深井安全钻井技术进行了分析探讨。     

塔里木油田富源井区深井超深井抗240℃高温钻井液体系研究

深井超深井的勘探开发已逐渐成为油气开发的主要对象,钻井液是深层超深层钻完井工程的核心技术,是钻井成功的关键之一。本文通过分析塔科1井的技术难点,对水基钻井液的降滤失剂、沥青封堵剂、抗高温抑制剂以及抗高温颗粒封堵剂进行了优选,形成了一套抗240℃高温的水基钻井液体系;并对钻井液体系进行评价。实验结果表明,钻井液体系在240℃高温下具有良好的流变性和降滤失剂性能,满足塔里木油田深井超深的钻井需求。     

义76井钻井液技术

义176井完钻井深3958米,完钻密度为1.78g/cm3。该井的二开为311.2mm,裸眼井段长达3000米,地层成岩性差,蒙脱石含量高,易水化膨胀。钻井液粘切低易导致沉砂卡钻,粘切高易糊井壁,造成假缩径。该井三开钻穿的层位为沙三段、沙四段。在施工中将遇到破碎易坍塌地层,含盐膏层、高压油气层、H2S气层,在沙四段存在着易漏失地层。根据以上地层岩性特点,选用聚合物防塌、聚磺钻井液、双聚承压钻井液体系,通过在该井的施工都取得了良好的应用效果。     

义76井钻井液技术

义176井完钻井深3958米,完钻密度为1.78g/cm3。该井的二开为311.2mm,裸眼井段长达3000米,地层成岩性差,蒙脱石含量高,易水化膨胀。钻井液粘切低易导致沉砂卡钻,粘切高易糊井壁,造成假缩径。该井三开钻穿的层位为沙三段、沙四段。在施工中将遇到破碎易坍塌地层,含盐膏层、高压油气层、H2S气层,在沙四段存在着易漏失地层。根据以上地层岩性特点,选用聚合物防塌、聚磺钻井液、双聚承压钻井液体系,通过在该井的施工都取得了良好的应用效果。     

钙基聚磺钻井液在南页1井的应用

南页1井是四川盆地川东南构造带南川断鼻上的一口页岩气预探井,针对地层易坍塌以及存在微裂缝、石膏层、煤层等较复杂的特性,优化了钻井液体系,即在聚磺钻井液体系的基础上引入钙离子,变成钙基聚磺钻井液体系。该体系在南页1井的应用表明,体系高温稳定性强、抑制防塌能力好、流变性能优良,有效解决了页岩气水基钻井液井壁失稳问题以及盐膏侵、酸性气体侵等问题。     

盐膏层钻井液技术在滨443井应用

滨南油区滨443井,钻遇沙四下井深3624m~3776m地层为盐膏岩,该井沙三段及沙四段纯上大段泥岩及盐膏岩层具有"缩、溶、胀、塌"等钻井液技术难点;鉴于盐下砂体的含油气钻井的特殊性,针对地层的地质特点,优选出一套饱和盐水胺基醇聚磺防塌钻井液技术及现场施工工艺技术,现场应用钻井液由盐水胺基醇聚磺防塌钻井液转化成饱和盐水胺基醇聚磺防塌钻井液时,采取合理步骤和严格技术措施,保证一次转化成功,顺利钻穿膏盐岩层。     

吉172-H水平井钻井液技术

吉172-H水平井是一口三开开窗侧钻水平井。水平段长1233m,完钻井深4366米垂深2991.22m..该井侏罗系西山窑组八道湾组煤层及炭质泥岩,易水化剥落塌垮,三叠系烧房沟组、韭菜园组褐色泥岩水敏性强,易水化分散造浆。三叠系至二叠系各组地层伊蒙无序混层泥岩发育,易水化膨胀垮塌。该井水平段长至1233m,钻进时易产生岩屑床,岩屑携带困难造成阻卡,钻具与井壁接触面积大,易造成粘卡,该井三开使用钾钙基聚磺钻井液,四开采用钾钙基聚磺混油钻井液,实现了安全快速的钻井要求。     

塔河油田盐下井钻井液技术应用

布于塔河油田第九区块的AT28井是一口追踪本区烃源和探明盐上、盐下储盖层特征的重要探井。该井针对不同开次不同地层的特性,本井先后采用了聚合物钻井液体系、聚磺钻井液体系、欠饱和盐水聚磺钻井液体系和聚磺防塌钻井液体系。     

钙基聚磺钻井液在南页1井的应用

南页1井是四川盆地川东南构造带南川断鼻上的一口页岩气预探井,针对地层易坍塌以及存在微裂缝、石膏层、煤层、等较复杂的特性,优化了钻井液体系,即在聚磺钻井液体系的基础上引入钙离子,变成了钙基聚磺钻井液体系。该体系在南页1井的应用表明,体系高温稳定性强,抑制防塌能力好,有效解决了页岩气水基钻井液井壁失稳问题以及盐膏侵、酸性气体侵等问题。     

聚合醇钻井液在东濮地区钻井中的应用

为了解决钻大斜度定向井、深井及水敏性易塌地层的钻井液润滑、防塌等问题,将聚合醇应用于聚合物钻井液、聚磺饱和盐水钻井液中,利用聚合醇的特点,提高钻井液的抑制性、润滑能力、热稳定性和油层保护能力。经过文266-9井、文79-186井和桥66-23井等五口井的应用,均无粘附卡钻现象,完井电测一次成功率达80%,平均井径扩大率仅为10.52%。从而总结出了一套解决勘探老区大斜度大位移定向井、水敏性地层、深井等现场施工难题的技术方案。