鄂尔多斯盆地延长区块天然气探井钻井液技术改进与应用

延长区块位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东南部,该区域天然气探井气层段采用三磺防塌钻井液.经50多口井的施工实践表明,三磺防塌钻井液维护困难且井下复杂事故较多.通过加入聚丙烯酰胺和水解聚丙烯腈铵盐对三磺钻井液进行了改进,使三磺钻井液改型为聚磺钻井液.经现场试验表明,聚磺钻井液同时具备抑制性,包被性、封堵性多重功能,该钻井液性能稳定,动塑比高,抑制性能好,悬浮和携带岩屑能力强,提高了机械钻速,减少了井下复杂事故;具有多重功能的多元防塌钻井液.     

抗高温钻井液体系的研究与应用

通过对抗高温处理剂的优选及对处理剂间协同作用的考察,研制了一种抗高温水基钻井液体系。室内评价了该钻井液体系的高温稳定性、抗盐污染性、抑制性、润滑性、油层保护性和高温高压滤失性能等,结果表明,该体系具有很高的热稳定性（抗温可达250-260℃）,优良的抑制防塌能力、抗污染能力和润滑性能,岩心的渗透率恢复值平均为83．11％。在民深1井、车66区块的现场应用中,该抗高温钻井液的性能稳定,未发生井壁垮塌现象,电测一次成功,施工顺利,应用效果显著。     

鄂尔多斯盆地渭河断裂带地热井钻井液技术

地质及工程概况 1.地质概况 鄂尔多斯盆地渭河断裂带属渭河地堑,呈“V”字型,为正断层。地壳微活动频繁,地热资源丰富。为了合理开采地热资源,已钻多口地热水井。第四系秦川群组(0～500 m)地层以黄土夹砾石、粘土、粗砂及粉砂质互层为主;三门峡组(500～680 m)地层以粘土、粉砂、砾砂、中砂、细砂互层为主。第三系张家坡     

深井抗高温钻井液体系的研究与应用

深井钻井液的热稳定性一直是国内外研究的关键问题。室内试验在优选抗高温处理剂的基础上，通过引入新型的硅氟共聚物降粘剂GF-260，开发出了一种新型抗高温硅氟聚合物钻井液，即4％钠膨润土＋3％MMH＋5％MF-1（复合降滤失剂）＋2％Na2SO4（抗高温稳定剂）＋2％RH-1＋2％GF-260＋1％ZH-Ⅲ（缓蚀剂）＋其它辅剂。室内对该钻井液的抗温性、页岩膨胀性和悬浮稳定性进行了评价。结果表明，抗高温硅氟聚合物钻井液具有优良的抗高温悬浮稳定性、抑制防塌能力和很高的热稳定性（抗温可达220℃）。在和参1井和莱深1井应用中，抗高温硅氟聚合物钻井液性能稳定，钻井施工顺利，电测和下套管一次成功，未发生井壁垮塌现象，钻井周期比该地区同类井缩短了1／3，综合钻探效果显著。     

顺北4井抗高温高密度钻井液技术应用

顺北4井是部署在塔里木盆地塔中北坡顺托果勒低隆,顺北Ⅳ号断裂带的一口重点探井,完钻井深为8 270 m。该井自五开7 230 m奥陶系却尔却克组使用抗高温高密度聚磺混油钻井液体系,钻井液密度最高达2.22 g/cm³;使用高密度钻井液施工了12个月。应用结果表明,该钻井液具有良好的抗温性(170℃);控制钻井液pH值为9.5～11,既有利于处理剂功效的发挥,又有利于保持钻井液有良好的热稳定性;在钻井液中加入原油和表面活性剂,有利于抑制黏土水化分散、高温表面钝化,提高了钻井液的高温稳定性;高软化点沥青在高温条件下有良好的变形性,有利于改善泥饼质量,从而降低高温高压滤失量。     

川东复杂地层防塌技术初探

分析了川东地区复杂地质条件下钻井作业中发生井塌的主要原因及几种常见井塌类型,即高角度地层井壁垮塌、易永化地层井壁垮塌、地应力引起的井壁垮塌以及工程因素引起的井壁垮塌等。介绍了川东地区防止井塌的方法:使用防塌钻井液,确定合理的钻井液密度,在地应力强烈的区域钻井应寻找应力差较小的区块钻井或改变井眼轨迹以及利用工程技术处理井塌等。提出了该地区预防和处理井塌中存在的问题知今后的研究方向。     

深井小井眼钻井液技术

为解决玉门青西油田深井开窗侧钻(或加深钻井)的钻井液防塌、抗高温、润滑、抑制和油层保护问题,经过对抑制剂、防塌剂、成膜剂的优选,应用"理想充填理论"对封堵粒子进行了优选复配,形成了阳离子-正电胶-有机(硅)醇抗高温深井钻井液体系,在玉门青西油田4口井侧钻、加深施工中应用了该技术。现场应用表明,井壁稳定,井径规则,井径扩大率小于8%,复杂损失率为0,岩心渗透率恢复值大于90%,产油量提高70%,很好地满足了深井小井眼钻井施工和油层保护的需要。     

国外钻井液技术的新进展

保护产怪和提高复杂井段的钻井效率一直而且仍将是钻井液技术发展的重要内容。打开主层钻井液已在众多应用中体现出良好的性能,其应用正逐步增加。乙二醇泥浆拥有良好的夺抑制性能。这主要归功于乙二醇的溶解特征：ＲＦ－Ｒｏｇａｌａｎｄ研究中心提出的“ＨＰＨＴ模拟器”,为高温高压井的钻井作业提供了一套实用模拟软件。文中简要介绍这些钻井液技术的新发展。     

防塌抗污染钻井液在柴达木盆地复杂地层的应用

防塌抗污染钻井液在柴达木盆地复杂地层的应用吉永忠（四川石油管理局钻采工艺技术研究院，６１８３００四川广汉）南八仙构造是青海省柴达木盆地北部断带大红沟隆起亚区马海—南八仙背斜带上的一个三级构造，仙４、仙５井分别位于该构造的北南断块，构造上部地层疏松，...     

超高温钻井液在杨税务潜山深井中的应用

华北油田杨税务区块奥陶系储层埋深普遍较深,一般在6000 m以上,地层岩性主要为灰岩、泥岩,井底最高温度预计在210～230℃。继低固相超高温钻井液技术在安探4X井成功应用后,由于该技术所用材料多为国外进口,室内再次研选抗高温处理剂、高温保护剂等关键处理剂,以国产材料替代进口材料,构建了抗230℃的低固相钻井液配方,同时高温滚动实验和高温流变性测试表明:体系具有良好的抗超高温性能,高温条件下的流变性能仍能有效满足携岩要求。目前该套钻井液体系在杨税务区块已经成功开展了7口井现场应用,保障了钻井施工的顺利进行,形成一套满足华北油田冀中区块深潜山地层的超高温钻井液技术。      

风险探井花深1x井深部破碎带地层钻井液技术

花深1x井是中国石油集团部署在福山油田的最大井深大位移风险探井,设计井深为5713.16 m,钻探目的为预探断鼻高部位流三段含油气情况及预测石油储量。该井位于北部湾盆地福山凹陷,其古近系流沙港组地层复杂,存在断层和厚达1300 m破碎带,泥岩硬脆性强,微裂缝与层理发育,水敏性极强,极易失稳垮塌;地层温度在180℃以上,对钻井液抗高温性能要求高。设计最大位移为3208 m,大位移井眼对钻井液流变性、抑制性和润滑性要求更高。在钻探过程中,因对地层岩性掌握不够,于四开大斜度段出现严重垮塌,造成3次侧钻,因此在第3次侧钻的井眼（井眼Ⅳ）使用有机盐与无机盐复配的复合盐水钻井液,该钻井液具有强抑制、强封堵和抗高温性,解决了流沙港组流二段与流三段交界面破碎带地层垮塌难题,保证了该井四开各项工序安全施工。      

莺歌海盆地抗高温高密度钻井液技术

南海莺歌海盆地储层具有高温高压特征,主要储层温度范围为186~218℃,地层压力系数范围为1.6~2.4,现用的水基钻井液抗温达到180℃,密度能够达到2.0 g/cm3,存在抗温性能不足,在200℃老化后钻井液增稠严重,密度难以达到地层要求的压力范围,对储层损害程度较严重等问题。结合该区域地质概况和储层损害机理分析,对钻井液进行了优化,加入超细碳酸钙和广谱油膜封堵剂,形成良好泥饼和致密的封堵薄膜;加入表面活性剂,改变孔隙岩石的表面性质,防止水锁现象的发生;加入白油和表面活性剂提高体系抗温性。优化的抗高温高密度水基钻井液在200℃条件下性能良好,密度可达到2.2 g/cm3,能够满足井下安全生产需要;钻井液具有良好的封堵性和防水锁能力,渗透率恢复值达90%左右;具有一定的抗CO2污染能力。     

深水高温高压井钻井液技术

LS25-1S-1深水高温高压井实钻井深为4 448 m,完钻层位为梅山组,采用六开井身结构,φ212.7 mm井段为目的层段,压力系数预测为1.70~1.84,安全密度窗口窄,需重点关注井控、防漏和水合物生成的预防;同时由于井底温度约为147℃,而出口温度只有17℃,保持钻井液在高密度下的高、低温稳定性、防重晶石沉降、良好流变性和储层保护是该井段技术重点。以LS区块气源为研究对象,通过利用水合物抑制软件HydraFLASH绘制不同抑制剂浓度下水合物P-T相图,优选出钻进及静止期间水合物抑制配方:（9%~15%）NaCl+5% KCl+10% KCOOH+（0~45%）乙二醇。选用了抗高温降滤失剂HTFL,其加量为0.8%时体系高温高压滤失量小于10 mL,泥饼质量好。研发了一种新型的封堵剂PFFPA,PF-FPA较FLC2000具有更好的封堵降滤失效果。性能评价结果表明,该体系抗温达170℃,高低温流变性平稳,能抗10%的钙土污染,而且沉降稳定性好,封堵能力强,渗透率恢复值在80%以上,储层保护效果好。在现场应用中,通过Drill Bench软件模拟,将排量降至1 400 L/min,此时ECD为1.94 g/cm3,小于漏失压力当量密度（1.96 g/cm3）,ROP为10 m/h,岩屑传输效率仍在85%以上,满足携岩要求。该井顺利完钻,表明该套钻井液技术解决了现场作业难题。      

莺琼盆地抗高温高密度水基钻井液

莺琼盆地地温梯度高,压力系数大,安全密度窗口窄,抗高温高密度钻井液技术是其高温高压地层钻井面临的主要技术难题之一。对该区块现用水基钻井液进行性能分析,通过对钻井液性能进行优化,构建了莺琼盆地高温高压段水基钻井液。该钻井液体系在200℃热滚16 h后的黏度为39 mPa·s,动切力为7 Pa,高温高压（200℃、3 MPa）沉降因子为0.512,高温高压滤失量为8.6 mL,高温高压砂床滤失量为14.4 mL,在4 MPa被CO₂污染后黏度为43 mPa·s,动切力为9 Pa,API滤失量为4.5 mL,高温高压滤失量为13.6 mL。研究结果表明,该体系的流变性、沉降稳定性、高温高压滤失性、封堵性及抗酸性气体CO₂污染性能均优于莺琼盆地现有高温高压段水基钻井液体系。      

鄂尔多斯盆地深盆气勘探实践与问题

深盆气,就圈闭类型而言,在其主体含气范围内也属隐蔽性地层-岩性圈闭,但二者的成藏机制不同,尤其在油气水分布规律上有重大差别。深盆气显著的标志是,上倾高部位含水、低部位含气,呈现“气水倒置”的展布态势;而通常的非背斜隐蔽性油气藏,则遵循上气下水的常规分布格局。深盆气理论的积极意义在于,它突破了“避开低部位出水、在高位找气”的常规勘探思路,着力于在盆地(坳陷)深处或斜坡下倾深部位找气,从而拓宽了天然气勘探的思路和领域。最近,Ben E.Law在盆地中心气(Basin-centered gas systems)一文中对全球性深盆气作了系统论述。他列出了遍布北美、南美、欧洲、亚太、南亚、中东和非洲的72个存在和可能发育深盆气的盆地或地区。其中包括中国的鄂尔多斯、四川和准噶尔等3个盆地,而且均被列为确定性高的一类。因此,总结该盆气深盆气勘探实践与问题,对进一步开展国内深盆气的研究和勘探会有积极作用。     

牛东1井“三高”钻井液技术

牛东1井是中国石油集团公司2010年在冀中地区部署的一口重点风险探井,完钻井深为6 013 m,井底温度约为203℃.该井三开、四开井段含有大段泥岩和含膏泥岩,极易引起缩径、垮塌等复杂情况,对钻井液性能提出了极高要求.研发出了一套密度在1.20～2.0 g/cm3之间可调、抗温达200℃、抗盐膏污染能力强的“三高”钻井液.现场应用结果表明:在整个钻进过程中该钻井液性能稳定,抑制性强,返出钻屑棱角分明,高温高压滤失量小于l0mL;与邻井相比,虽然机械钻速降低25.33％,但施工周期却减少了2.39％,表明该钻井液满足了三开、四开井段的钻进要求,其优良的井壁稳定和井眼清洁能力,很大程度地减少了复杂事故的发生及其处理时间.     

海洋深水钻井的钻井液研究进展

在参阅大量海洋深水钻探方面的技术文献资料的基础上 ,对海洋深水钻探中的钻井液使用作了归纳和总结。目的在于借鉴国外成功经验 ,为我国今后开展这方面研究工作做一些技术信息方面的铺垫 ;还结合国外海洋深水钻井液研究现状 ,提出了对海洋深水钻井的钻井液研究的几点建议。     

川西知新场地区稀硅酸盐防塌钻井液技术

川西知新场地区泥页岩发育,特别是同一裸眼段,含有多层硬脆性泥页岩,极易发生井壁失稳,给钻井施工带来极大的影响。针对现用聚磺钻井液体系防塌封堵能力难以满足需要的实际情况,在深入研究井壁失稳机理的基础上,通过正交实验,研究形成一套以聚磺钻井液为基础的稀硅酸盐防塌钻井液技术。经过性能评价,稀硅酸盐钻井液克服了以往流变性难控制的难题,可控密度为1.40～2.20 g/cm3,并具有较强的防塌封堵能力。研究成果在ZX31井进行了现场应用,实钻三开井径扩大率远低于邻井,表明稀硅酸盐钻井液具有较好的防塌封堵能力,解决了川西知新场地区井壁失稳问题,为知新场-石泉场构造带的勘探开发积累了经验。     

高陡构造“三高、窄窗口”地层克深15井钻井液技术

克深15井是塔里木油田库车坳陷克拉苏构造带中段克深15号构造上部署的一口重点预探井,存在塔里木山前高陡构造、断层、大井眼、高温、高密度、高盐膏、窄密度窗口等工程、地质、钻井液技术难题。该井优选了抗高温高密度复合有机盐钻井液技术,围绕“低活度、弱水化、低的循环当量密度”等采取井壁稳定措施,通过现场实际应用,很好地解决了高陡构造、大倾角、破碎地层井壁稳定,大井眼安全快速钻进,盐膏层、盐膏泥混层阻卡、缩径,以及揭开盐层、盐膏层、目的层钻进窄密度窗口漏失等一系列技术难题,实现了全井安全无事故,多次电测均一次成功。与使用国外油基钻井液技术的邻井相比,钻井液实际应用密度降低0.05～0.08 g/cm3,体现了该体系强抑制、低的循环当量密度以及流变性良好,抗高温和抗盐、膏、泥等污染能力强,同时该体系无毒,环境保护性能好,无荧光,利于提高固井质量,低腐蚀,保护管串性能好等综合技术特性,并实现了钻井液、完井液一体化,提高了生产时效。该井的顺利完钻,进一步证明了抗高温高密度复合有机盐钻井液体系推广应用前景广阔。