页岩水平段水基钻井液技术

龙马溪-五峰组页岩地层页岩脆性矿物含量高,微纳米级孔隙裂缝和层理发育,常规水基钻井液无法满足钻进需要,针对龙马溪五峰组页岩裂缝发育等特性,提出吸附封堵提高承压,强抑制强润滑三管其下形成减弱水基钻井液对页岩强度弱化影响长效机制,构建了JHGWY-1高性能水基钻井液,该体系具有较好的封堵性,160℃热滚后保持良好的流变和低失水量,具备较强的抗污染能力,在涪陵焦页××井等3口井三开代替油基钻井液应用,在三开钻、完井过程中,该体系表现出良好的封堵性、润滑性及及时封堵裂缝抑制裂缝扩展的能力,完井作业顺利,固井质量良好,说明该水基钻井液能够满足涪陵页岩区块钻完井工程需要。     

涪陵二期高密度油基钻井液技术应用

涪陵页岩气二期产建已全面展开,其中平桥地区页岩气是中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司二期产能建设的主要区块。该区块目的层龙马溪-五峰组地层以黑色粉砂岩、炭质泥页岩夹放射虫炭质泥页岩为主,页岩地层层理和裂缝非常发育,钻井过程中极易发生井壁坍塌,同时部分井目的层钻遇高压裂缝气层,采取高密度油基钻井液压稳高压气层,保证了水平段的顺利施工。本文主要介绍了高密度油基钻井液室内研究情况,施工中出现的问题、解决办法及应用效果,对涪陵二期后续井实施高密度油基钻井液施工具有借鉴意义。     

涪页HF-1井钻井设计与施工

涪页HF-1井是中石化勘探南方分公司部署在重庆市万州区福禄镇的一口重点探井,完钻井深3570.00m,主探页岩气层,完钻层位为侏罗系下统自流井组大安寨段。该井在钻井过程中存在页岩层易垮塌、地层压力预测不准等技术难题。为此,该井采用了三开次井身结构,应用了气体钻井技术和复合钻井技术来提高机械钻速,优选及研制了适用地层特性的钻头及油基钻井液体系,确保了该井顺利钻至设计井深。详细介绍了该井工程设计与现场施工情况。     

东平1井钻井技术浅析

东平1井是中石化华北局重点井,是一口非常规大井眼水平井,完钻井深3427米,主要目的层为长7组泥页岩,是国内第一口使用水基钻井液体系钻遇泥页岩的水平井。该井存在大井眼斜井段造斜率高、定向困难、岩屑不易上返、起下钻摩阻大、泥页岩浸泡易坍塌以及井身轨迹难控制等一些难题,本文详细论述了该井的施工工艺和钻井液技术,在实际施工中具有重要的指导意义。     

玉北1-8井钻井液技术

本文介绍了玉北1-8井钻井液技术施工中的难点和重点,通过优化钻井液体系和配方,有效解决了该地区钻井施工中上部地层起下钻阻卡、三开井段玄武岩、泥页岩的掉块垮塌问题,创造了玉北地区四开井最快钻井纪录,为以后在该地区快速优质钻井提供了丰富的经验。     

伊朗雅达油田S1水平井钻井液技术

伊朗雅达油田地层岩性复杂,泥页岩易发生水敏性垮塌;部分地层含盐膏易导致钻井液流变性变差;下部碳酸盐地层裂缝发育易发生井漏;水平井施工过程中井壁稳定、井眼净化及润滑防卡难度大。通过使用KCl-聚合物钻井液体系,顺利完钻,施工中井壁稳定,井眼净化效果好,满足了水平井钻井施工的要求。     

腐植酸铝-胺基钻井液的研究与应用

随着河南油田勘探开发的的深入,大斜度井、水平井及非常规井等特殊工艺井的增加,钻井难度急剧增大,在张店油田、泌阳凹陷的大斜度井、水平井在钻井过程中,采用聚合物防塌钻井液体系,由于粘土矿物含量高(I/S相对含量达33-50%),多次出现了缩径、坍塌、卡钻及钻头泥包等井下复杂情况,如张20井出现两次卡钻,泌页HF1井频繁发生钻头泥包,由于井壁多次严重坍塌、阻卡等井下复杂情况,最后导致回填侧钻,说明水基聚合物钻井液体系的抑制性已不能很好地解决钻井过程中出现的复杂情况。腐植酸铝-胺基水基钻井液是一种强封堵、强抑制的水基钻井液,该钻井液含有一种胺类抑制剂、腐植酸铝,并与其它处理剂等,该体系具有良好抗盐膏、抗温性、良好的封堵能力,有利于水敏性地层、大段泥页岩地层的优快钻井。针对泌阳凹陷、张店油田泥页岩、伊蒙混层含量高,泥岩易水化分散,页岩层理发育,水敏性强,钻井过程中易出现井壁坍塌、钻头泥包等问题,为此形成腐植酸铝-聚胺钻井液体系,现场应用表明该体系能较好封堵泥页岩的微裂缝,解决泥页岩的坍塌。     

高性能胺基钻井液的适应性研究及应用

富安1-1井是油田在海安地区布置的一口评价直井,目的是进一步探明海安地区的可采储量。该地区上部棕色软泥岩地层易发生缩径,下部地层深灰色硬脆性泥岩易垮塌掉块,因此要求富安1-1井钻井液具有良好的抑制性和抗污染能力。而胺基钻井液体系具有优良的抑制性和抗污染能力,特别对于大段泥页岩地层、伊蒙混层、蒙脱石含量高等强水敏性地层具有良好的抑制性能,且能通过提高钻井液抑制性来阻止井壁失稳的发生。该钻井液体系由于其极强的抑制性,目前已经在国外广泛应用。     

新型抑制性水基钻井液技术及性能评价

针对该地区页岩地层水平井段容易产生水化膨胀缩径和造浆能力强的技术难题,利用新型无机盐和聚合醇等处理剂,开发一种新型水基钻井液,并模拟焦石坝地区下志留统龙马溪组地层温度(约80℃),开展老化实验评价;实验表明:该钻井液体系具有抑制性强,滤失量小的特点。此外,利用聚磺钻井液滤液、聚合钻井液滤液、清水和所研制的水基钻井液的滤液浸泡页岩岩心,评价常温常压膨胀量。由于聚合醇胶体填充页岩的细小孔隙或微裂缝,阻挡滤液进入泥页岩地层;另一方面,无机盐中水化能力弱的K~+将晶层间隙中水化半径较大和水化能力强的Ca~+、Na~+等离子交换出来,并与页岩晶层牢固结合,阻止晶层间距增大,抑制页岩水化膨胀;对页岩开展滚动回收率实验测试,页岩在所研制的水基钻井液中的回收率达到99.7%,体现出较强的抑制性能。     

埕66X1井钻井液技术

埕66X1井作为大港油田一口重点预探井,施工过程中存在大井眼裸眼段长携砂要求高、明化镇组、东营组泥岩造浆严重,砾岩、玄武岩井漏、井塌风险、沙河街存在高压油气层、CO_2污染风险,实钻施工中采用聚合物、硅基防塌、BH～KSM钻井液,通过调整YP值实现有效携砂,控制KPAM含量 0.4%并与固控设备结合来抑制地层造浆,采取提高钻井液密度、降低滤失量预防井塌,利用BH～KSM体系的强抗污染性及高密度时流变性易控制特点,解决CO_2污染,顺利完成该井施工。说明该井钻井液技术实施合理,能够解决施工难题、满足钻井施工,对该区块以后的施工井具有借鉴意义。     

强抑制封堵防塌钻井液体系在柴1HF井的应用

柴1HF井是准噶尔盆地柴窝堡凹陷中央断褶带柴窝堡构造带上的一口非常规评价井。邻井钻探过程中曾经出现过严重的井塌及井斜问题,在已钻7口井中有4口井工程报废。该井一开选用强抑制封堵防塌钻井液体系,利用钻井液的强抑制和封堵能力很好的解决了上部砂泥岩地层的泥页岩水化膨胀、砂岩段形成虚厚泥饼造成阻卡的问题,实现了井壁稳定与井眼清洁。二开、三开选用铝胺聚合醇钻井液体系,该体系钻井液的强抑制封堵与防塌能力,解决了本段二叠系地层倾角大,易垮塌等问题。     

钾基聚合物防塌钻井液在页岩气勘探中的应用

国21井是中联-国昊黄埔页岩气勘探区块施工的第一口探井,地层复杂,含大段泥页岩地层,钻进过程中易水化膨胀,常发生井壁缩径、垮塌等井壁失稳现象,严重威胁井下安全。经过理论分析,提出了页岩气勘探钻井液技术难点,并结合国21井地层岩性,进一步提出了具体的钻井液技术措施,研制了钾基聚合物防塌钻井液体系。实际应用表明:该钻井液体系有效抑制了泥页岩地层水化膨胀,增强了井壁稳定性,实现了高效快速钻进,为该区块后续勘探开发钻井钻井液技术提供了有益参考。     

弋参1井钻井设计与施工

弋参1井是江苏油田在江西弋阳区块第一口参数井,设计井深为2262m,完钻井深为2701.77m,钻探目的是了解弋阳盆地冷水坞组烃源岩发育情况、地层含油气情况和获取地层资料.针对该井在钻井过程中存在的周家店组砾石层易憋跳钻、地层倾角大、冷水坞组泥岩垮塌等复杂情况,在设计井身结构、钻井液时考虑了已经预知的潜在复杂因素,设计了预留一层技术套管备用的井身结构,施工时采用稳斜十定向纠斜方法来保证井身质量达标,探索了适用该区域的钻井液体系,顺利完成了钻探任务.     

强抑制环保钻井液体系及合成基钻井液体系的现场应用

为解决钻井过程中的环境保护和油气层保护问题,在坨826-平32井的施工中,采用了氯化钙强抑制环保钻井液体系和封堵型合成基钻井液体系。应用结果表明:氯化钙强抑制环保钻井液体系抑制性能优良,解决了上部地层造浆问题,降低了钻屑的产生量;合成基钻井液体系具有良好的封堵防塌性能和油气层保护性能,解决了该区块强水敏性地层和稠油层井壁坍塌问题。采油效果表明:合成基钻井液有利于保护油气层,该井稳产8 t/d,为第一口在此目的层形成产量的井位。     

董11井钻井液技术

董11井设计井深为5 780.00m,为胜利石油工程公司重点预探直井。该区块地层岩性复杂,施工中钻井液施工难度大。通过使用强封堵有机胺钻井液体系,确保钻井施工的顺利进行,顺利钻至目的层。     

马参1井施工难点及技术对策

马参1井是布置在六盘山盆地南部沙沟断阶带内的一口重点探井,该井在施工过程中遇到了一列困难如:井眼尺寸大、地层倾角大易井斜、携岩困难、复杂情况多、地层岩性变化大、可钻性差等。通过优选钻具结构,合理制定技术措施,合理选择钻井液体系及时调整其性能等,完成了马参1井的施工,达到了钻探目的。     

雷家地区全油基钻井液技术

在裂缝性页岩钻井过程中,如果出现井壁失稳现象,单纯提高钻井液密度重新使井眼达到稳定状态,会造成如压差卡钻、降低钻进速度等一系列工程问题,更严重的是如已揭开油气层,会对油气层造成严重的伤害。针对辽河油田雷家地区井壁失稳现象突出的问题,利用自主研发的处理剂形成了一套全油基钻井液体系,通过页岩膨胀率、滚动回收率、砂床实验以及三轴压缩实验等方法对全油基钻井液的抑制性、封堵性及保持页岩强度能力进行了评价。结果表明:自主研发的全油基钻井液体系能够有效抑制页岩水化膨胀,封堵地层微裂缝,对页岩强度有很好的保持能力。在高28井施工过程中,全油基钻井液性能稳定,井壁稳定,符合现场施工要求。     

伊拉克M油田钻井液技术研究

本文分析了伊拉克M油田各井段关键技术问题,包括上部泥页岩地层钻头泥包;中部盐膏层蠕变、钻井液流变性差及漏失;下部储层段酸性气体污染。确定了各井段钻井液体系配方。评价结果表明,17-1/2″井段的聚胺钻井液提高了井壁稳定性和防泥包性能;12-1/4″井段高密度钻井液流变性优良,具有良好的抗污染及防漏性能;8-1/4″井段钻井液抗盐、抗酸性气体污染能力强。上述钻井液可解决该油田钻井技术难题。     

高含硫地层井壁失稳机理及安全高效钻井技术研究

为保证高含硫地层钻井施工的安全,对引起高含硫地层钻井过程中井壁失稳现象的机理进行了分析,提出了针对性的防治对策。应用了一套适合高含硫地层的安全高效钻井液体系,成功进行了现场应用。造成高含硫地层井壁失稳的机理主要包括地应力崩塌、泥页岩水化作用、温度和压力的影响、物理作用以及硫化氢的影响等,在此类地层井施工时应注意控制合适的钻井液密度,提高钻井液的抑制性能、润滑性能和封堵性能,并注意钻井液的除硫措施。安全高效钻井液体系具有良好的基本性能、抗高温性能、抑制性能、润滑性能和抗污染性能,除硫剂RMS-2的引入能够有效降低钻井液中的硫化氢含量,并且其与钻井液体系的配伍性能较好。现场应用中,安全高效钻井液体系能够满足高含硫储层钻井施工的需求,S-101井施工过程顺利,未出现井下复杂事故,现场应用效果良好。     

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。