无机-有机单体聚合物钻井液在中原油田的应用

介绍了无机-有机单体聚合物钻井液的2种配方,并对此钻井液作抗温、抗盐、抗钙污染、页岩回收率、渗透率恢复值性能评价。结果表明,此钻井液经120℃以上老化处理、氯化钠和氯化钙污染情况下,滤失量变化不大,页岩相对回收率90％以上,渗透率恢复值高,有利于保护油气层。重点介绍了此钻井液在中原油田72-142等井应用情况,结果表明,该钻井液具有较强的抑制能力,起下钻一次到底,完井电测一次成功,避免替换钻井液,使钻井液成本节约23．3％。     

AMPS聚合物及钻井液体系研究与应用

介绍了AMPS聚合物的合成,评价和现场应用情况,室内试验结果表明,MPS聚合物热稳定性好,降滤失能力,抑制性和抗温抗盐能力强,防塌效果好,AMPS聚合物及钻井液体系在现场应用表明：该体系在应用中粘切容易控制,钻井液费用低,维护简单。     

耐温抗盐聚合物钻井液在中原油田水平井的研究与应用

根据中原油田地层具有高温、高盐、易塌、易漏失的特点。研究了水平井用耐温抗盐聚合物正电胶钻井液。优选出的新型阳离子流型调节剂SPJ-1和SPJ-2，抗温达120℃．抗盐可达饱和。同时SPJ-2又是一种理想的抗温原油乳化剂．SPJ-2乳化的钻井液原油不分层，在120℃时钻井液不增粘。室内试验结果表明，耐温抗盐聚合物正电胶水基钻井液具有良好的井眼净化、摩阻控制、井壁稳定及油层保护等性能。现场应用表明，该钻井液悬屑携砂能力强，流变性能易于控制，在大井眼段排量不能满足要求的情况下，结合短起冲砂能满足水平井及高难度定向井井眼净化的要求；抗盐污染能力强，钻进盐膏层后性能变化小；抑制性能好，井壁稳定。实验井的平均井径扩大率明显低于邻井；井下摩阻小，循环开泵摩阻为30～40kN；保护油气层效果好，岩心静态渗透率恢复值在85％以上。     

PAMS聚合物钻井液体系的研究与应用

介绍了PAMS聚合物在钻井液中的防塌性、抗温性、抗污染能力以及与其他添加剂的配伍性。室内研究和现场应用表明,PAMS聚合物与常用的丙烯酰胺、丙烯酸等多元共聚物相比,具有较强的耐温抗盐能力、防塌能力及抑制地层造浆能力,热稳定性及配伍性好;能协同其它处理剂提高综合效果;用量小,维护周期长,可降低钻井液成本。     

C101井钻井液技术

C101井位于酒东盆地营尔凹陷,是一口深探井,完钻井深为4700 m,钻井周期为236 d.营尔凹陷地质构造复杂,自上而下有大砾石层、强造浆软泥岩层、芒硝层、石膏层和高压盐水层,极易造成井壁坍塌,给钻井施工增加了难度.针对不同的井段采用了不同的钻井液体系:0～800m井段(砾石层)使用"三高一适当",即高膨润土含量、高粘度和高切力、高滤失量、适当密度的钻井液;800～3200 m井段(棕红色软泥岩层)使用复合金属两性离子聚合物钻井液;3200～4162 m井段使用甲基硅油聚磺高密度钻井液;4162～4700 m井段使用金属复合离子聚磺钻井液.在3200～4162 m井段采用了一些新的工艺技术,有效地保护了长裸眼井壁的稳定和高温高压下钻井液性能的稳定.应用结果表明,该套体系满足了C101井地层情况,全井无事故,复杂率为1.29%(邻井事故率为5.02%,复杂率为7.41%),电测成功率为100%,钻井周期比邻井缩短近100d.     

聚乙二醇钻井液在Chevgu-1井的应用

Chevgu-1井是胜利油田和美国雪佛龙公司合作的第一口探井。Chevgu-1井位于济阳坳陷沾化凹陷垦利古潜山东侧垦94断块，主要目的是探明古生界灰岩裂缝、溶洞含油气情况。该地区断层多．中生界、古生界地层破碎，压力系数低．约为1．00～1．03，裂缝、溶洞发育，钻进过程中钻井液密度高时发生井满．钻井液密度低时易造成沙河街、中生界地层中的页岩层和煤层的井壁坍塌。该井三开井段采用聚乙二醇钻井液体系。现场应用表明。该钻井液具有良好的剪切稀释性和润滑性．携带悬浮岩屑能力强，起下钻正常．开泵顺利，井底无沉砂和厚虚泥饼现象；钻井液性能稳定，高温稳定性好。聚乙二醇钻井液对稳定井壁和减少井下事故和复杂情况起到了较好的作用。     

金河1井有机盐氯化钾高密度钻井液技术

金河1井是位于准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜沙湾组断鼻构造上的一口探井.完钻井深为2 225 m.由于该构造地层压力系数高、地层倾角大、成岩性差、破碎严重,黏土矿物中蒙脱石含量最高达70%以上,钻进过程中频繁出现卡钻、垮塌、井漏等复杂事故.采用有机盐KCl钻井液,在高密度下兼顾钻井液抑制性、流变性、封堵防塌性,实现了钻井作业零事故.经现场应用表明,有机盐KCl高密度钻井液顺利钻穿金河1井高陡山前构造安集海河组700m厚地层,钻井作业中井壁稳定、井眼畅通;全井流变性能优良易控,钻进中扭矩平稳,砂样代表性好,钻屑基本呈原生片状且棱角分明,电测井径规则,钻井液封堵能力强,在完井液中不添加堵漏剂的情况下承压能力达到4MPa,电测一次成功率为100%,下套管固井一次成功,钻井周期仅为110d.     

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。     

新型PAMS聚合物钻井液在中原油田的应用

PAMS聚合物(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙碳酸/丙烯酸/丙烯酰胺多元共聚物)钻井液自1998年3月开始现场应用以来,至2003年10月底已在中原油田不同区块累计推广应用100多口井。应用结果表明,PAMS聚合物钻井液体系具有良好的降滤失作用,热稳定性好,抑制性和抗温抗盐能力强,防塌效果好,井壁稳定。在易水化膨胀地层及高密度钻井液中能较好地控制低密度固相含量和团相的分散度,有利于固相清除,提高钻井液的稳定性,减少钻井液的处理频率,其抗温抗盐和抗钙镁污染能力显著优于传统聚合物钻井液体系,钻进中钻井液性能维护处理简单,且使用方便。统计结果表明,PAMS聚合物钻井液与传统聚合物钻井液相比,钻井液成本平均节约16.5％,显示出较好的技术经济效益和社会效益。     

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.     

甲酸盐聚合物不分散钻井液在江苏洪泽地区的应用

江苏洪泽地区的钻井施工中,容易造成以盐敏、水敏和水锁为主、固相损害次之的油层伤害,因此,提高钻井液的抑制防塌性、维持井壁稳定,保证在低密度下钻井及做好屏蔽暂堵工作、减少对储层的损害,提高钻井液的矿化度,减小盐敏损害是钻井液技术关键.选用甲酸盐聚合物不分散钻井液进行施工.现场应用表明,该体系在化学护壁、保持井壁稳定的前提下,降低钻井液密度至1.08 g/cm3,增强了钻井液的抑制性,提高了滤液矿化度,并结合屏蔽暂堵保护油层技术,使油层渗透率恢复值达90%以上,且井眼规则,提高了电测、固井的一次成功率.     

聚合醇水基钻井液在文33—196井的应用

文33-196井是中原油田文留构造南部文33断块上的一口大斜度双靶定向井,设计井深为3400 m,最大井斜角为45°,水平位移为696 m.该区块沙河街组粘土矿物以伊/蒙混层为主,亚甲基蓝容量高,膨胀性强,易坍塌掉块,油层易受污染,造成产量降低.文33-196井采用聚合醇水基钻井液体系.现场应用表明,聚合醇水基钻井液具有良好的润滑防卡性能、抑制性能和防塌性能,渗透率恢复值较高,对油气层有一定的保护作用,满足了文33-196井大斜度双靶定向井的施工要求.     

萨南油田用JGN钻井液完井液体系

萨南油田东部过渡带成岩性差,胶结疏松,钻井过程中易发生坍塌.试验区开采层位为萨尔图组和葡萄花组,萨尔图组具有较强水敏性,葡萄花组具有一定速敏性.采用JGN钻井液体系钻井.该体系主处理剂为JGN、JN、FTD,它们的最佳配比为JGN∶JN∶FTD＝6∶3∶4,3种处理剂复配物加量大于0.6%时,钻井液滤失量小于7.0 mL,粘度为20～25 s,切力小于1.0 Pa,并具有良好的造壁性和降滤失能力,抗NaCl、CaCl2和岩屑的污染能力为6%、2%和7%,较好地解决了萨南过渡带钻井、固井、电测遇阻的问题.通过将JGN加量提高到0.8%,并加入0.2%防膨剂FP-1,将钻井液改造为完井液.JGN完井液体系的滤失量小于6.0mL,静态膨胀率小于3%,岩屑回收率大于75%,岩心渗透率恢复值大于70%.通过应用JGN完井液,与相邻区的井对比,试验井采液强度提高了14.5%,注水压力降低了6%,表皮系数降低了0.74,地层完善程度提高了31.3%,取得了较好的保护油层效果.     

强抑制乳液钻井液在玛北1井二开钻井中的应用

针对玛北1井二叠系长裸眼井壁失稳问题,筛选了强抑制乳液钻井液体系,通过系列乳液处理剂和稳定剂的选择,使得乳液粒级从纳米级至微米呈广谱分布,增强了钻井液体系的封堵性和乳液稳定性。室内评价和现场应用结果表明,强抑制乳液钻井液体系具有很好的抑制、润滑、封堵等性能,玛北1井二开井段起下钻顺利,钻头工作正常,表明强抑制乳液钻井液体系具有良好的井壁稳定能力,应用效果显著。     

聚硅氟钻井液在G29-P1井的应用

G29-P1井是冀东油田二开长裸眼、长半径水平井,二开裸眼井段长2576 m,水平位移为900 m.冀东油田明化镇组和馆陶组地层粘土矿物以伊蒙无序间层为主,膨润土含量高,水化膨胀性强,地层极易掉块坍塌,油层易受污染.G29-P1井二开直井段使用聚合物钻井液,定向井及水平井段使用聚硅氟钻井液,利用聚硅氟的抑制性,采取原油与固体、液体润滑剂配伍的方法,解决了直井段、造斜井段、水平井段、填井侧钻后在水平井段降斜、增斜、稳斜等较为复杂的施工问题;并采用细目碳酸钙及变形粒子对油层进行了保护.现场应用表明,聚合物钻井液能有效地控制地层造浆,保持钻井液膨润土含量不大于50 g/L、固相含量不大于10%;聚硅氟钻井液具有很强的抑制性,润滑性好、起下钻附加拉力和转盘扭矩均较低,携岩能力强,能够适应地层特点,稳定井眼,解决了长裸眼水平井施工的需求.     

正电胶磺化混油聚合物钻井液在长裸眼水平井中的应用

针对塔里木油田大部分开发水平井裸眼井段长，地层极易坍塌、渗漏，造成粘附卡钻等复杂问题。对不同的井段、不同地层采用了不同的钻井液体系。即上部地层采用正电胶聚合物钻井液，以防中上部软泥岩地层分散、造浆以及粘附卡钻等复杂情况的发生；下部地层采用正电胶聚磺钻井液，保证钻井液在高温、高压下性能优良，再配合使用稳定处理剂对地层进行封堵，确保了长裸眼井段的井壁稳定；定向水平井段采用正电胶磺化混油钻井液，解决了钻进存在的“岩屑床－流变性－水马力发挥－压耗”等诸多问题，提高了机械钻速，减少了裸眼井壁的浸泡时间，再配合使用油层保护剂及超细碳酸钙，改善泥饼质量，形成屏蔽暂堵层，较好地保护了油气层。经现场50口长裸眼水平井应用表明，该套钻井液体系性能稳定，具有很强的抑制性及悬浮携砂性，钻井施工安全、顺利，无粘附卡钻事故发生，仅套管费用每口井就节约几百万元，取得了非常好的经济效益。     

KCl有机正电胶钻井液在G104-5P1井的应用

冀东油G104-5区块Ng油藏属于普通稠油油藏,油层粘土矿物含量较高,渗透率在空间分布很不均匀,流动孔喉分布较宽,钻井液固相和滤液对油层伤害较严重.针对该区块Ng的油层特点,在室内试验的基础上,选用了复配暂堵剂配制成的KCl有机正电胶钻井液,并配合屏蔽暂堵技术进行了油层保护.在G104-5P1井的应用结果表明,KCl有机正电胶钻井液能在近井壁处形成滞流带,防止了流体对井眼的冲蚀,利于井壁稳定.KCl有机正电胶钻井液以高密度的正电荷、特殊的钻井液结构、独特的流变性、适宜的滤液矿化度更适合该区块的勘探与开发.     

新型降滤失剂NJ-1的研究与应用

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠(AMPS)和N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)为主要原料,合成了AM/AMPS/NVP三元聚合物.室内评价试验表明,NJ-1在淡水、复合盐水、海水基钻井液中具有良好的降滤失作用,与常规处理剂配伍性良好,易于维护;因带有磺酸基与内酰胺基等官能团,NJ-1具有良好的耐温性(抗温220 ℃);NJ-1携带对盐不敏感的基团,所以具有良好的抗钙性能,在质量浓度为12%的CaCl2钻井液体系中仍能有效控制失水.该剂在现场多口井中试验应用,均取得了良好效果.NJ-1生产工艺简单,具有推广应用价值.