HJS-1井钻井液技术研究与应用

HJS-1井在施工中钻遇高压水层、水化分散能力强的的巴列姆阶、纽康姆阶的含膏泥岩、复合盐岩层、易漏灰岩等多套复杂层系,使用聚合物钻井液、KCl聚合物钻井液、超高密度盐水钻井液、聚合醇环保欠饱和盐水钻井液等多套钻井液体系,满足了钻井施工、坫质录井的需要。现场施工表明,KCl聚合物钻井液抗盐膏能力强;超高密度盐水钻井液有效防止了盐层的塑形蠕动,钻井液性能稳定;油气层使用聚合醇环保欠饱和盐水钻井液,满足对油气层保护的要求。在该区普遍采用油基钻井液的情况下,使用环保型水基钻井液完成了全井施工,达到了地质勘探的目的。     

水包油钻井液在宋深101井负压钻井中的应用

在分析钻井区块地质概况的基础上,决定采用水包油钻井液钻进宋深101井欠平衡井段,并给出了配方。现场应用证明,该钻井液体系能够满足欠平衡钻井的要求,具有较好的稳定井壁能力,而且对录井、测井无影响。     

充气钻井液技术在云参1井的应用

云参 1井在钻进过程中 ,因钻遇超低压地层而发生严重井漏。为此 ,采用充气 (氮气 )钻井液欠平衡钻井技术 ,满足了地质要求 ,保证了正常钻进 ,这是国内首次成功采用充气钻井液欠平衡压力钻井技术解决严重井漏的井例。系统地介绍了云参 1井充气钻井液的应用背景、工艺流程、井口装置和现场施工情况 ,并分析了实施效果     

库尔德油田SN-2井钻井液技术

伊拉克库尔德油田是世界上为数不多的未开发大型油田之一,库尔德地质条件十分复杂,储层高含硫化氢,井漏、井塌、卡钻等复杂事故经常出现,导致钻井周期长、施工难度大、钻井成本高的一系列问题。介绍了SN-2井安全钻进的钻井液技术。该井应用清水钻进技术、井眼净化技术和平衡封堵防塌技术,解决大井眼失返性漏失的问题和窄密度窗口钻进的难题;应用密度达2.2 g/cm3的欠饱和盐水钻井液体系,解决盐膏层卡钻和硫化氢处理的问题。通过优选各开次钻井液体系和井下复杂处理技术,SN-2井钻井周期比邻井缩短65 d。     

实用欠平衡钻井钻井液技术

欠平衡钻井钻井液技术是实现欠平衡钻井成败的关键技术之一。针对中国石化新星公司近几年在不同地区施工的30余口欠平衡井所用不同类型的钻井液体系，介绍了低固相聚磺钻井液、无固相盐水聚合物钻井液、低密度乳化柴油钻井液3种钻井液的室内性能评价结果以及现场应用情况，并在此基础上总结分析了各钻井液体系所适用的地层以及其优缺点。无固相盐水聚合物钻井液现场配制简单．成本低廉，特别适用常压碳酸盐岩储层的欠平衡钻井施工，但抗温能力较低．有待于进一步研究；低固相聚磺钻井液是成熟的钻井液体系，适用于水平井以及砂泥岩地层的欠平衡钻井施工；低密度乳化柴油钻井液适用于低压气体欠平衡钻井，但井场安全要求高．成本也相对较高，对油层实施欠平衡钻井，会影响原油的分离，需进一步研究。     

HJS-1井钻井液技术的研究与应用

在HJS-1井的相邻地区钻井过程中钻遇高压水层、水化分散能力强的含膏泥岩、复合盐岩层、易漏灰岩等多套复杂层系,井壁失稳导致了复杂事故的发生。使用聚合物钻井液、KCl聚合物钻井液、超高密度盐水钻井液、聚合醇环保欠饱和盐水钻井液等多套体系,满足了钻井施工、地质录井的需要。现场应用表明,KCl聚合物钻井液抗盐膏能力强;超高密度盐水钻井液性能稳定,有效防止了盐层的塑性蠕动,井眼稳定;聚合醇环保欠饱和盐水钻井液,有效地保护了油气层。该区使用环保型水基钻井液顺利完成了全井施工,达到了地质勘探目的。     

陈古1井钻井液技术

陈古1井是1口近5000m的重要科学探井,主要目的层为元古界,兼探S3,S4油层,岩性主要为砾岩,泥岩,碳质泥岩,硬脆性泥岩,玄武岩,泥化玄武岩,石英岩及花岗岩等,由于地层复杂,存在多套压力层系,钻井液技术是该井的关键技术,根据地层特点,钻井工程要求和满足保护油气层的需要,一开使用聚合醇无毒钻井液体系,解决了复杂井段的防塌,防卡,扭方位等复杂问题,四开采用KCl-石灰分散型钻井液体系;该体系抑制能力强,性能稳定,维护处理简单,满足了陈古1井沙河街组地层钻进需要,井壁稳定,井下安全,井径规则,具有明显的防塌效果;五开使用水包油钻井液,该钻井液密度在0.95-0.99g/cm^3之间可调,在150℃条件下乳化稳定性好,具有良好的流变性及高温热稳定性,完全满足4000-5000m超深井欠平衡钻井的需要,现场施工表明,该井钻井液技术满足了常规钻井工程需要及欠平衡钻井施工要求,很好地保护了油气层。     

塔河油田欠平衡钻井钻井液技术

塔河油田自在T401井首次尝试欠平衡钻井技术获得成功以来,先后在多口井实施了欠平衡钻井技术,选用的无固相盐水聚合物钻井液体系性能稳定,流变性能和携岩性能好,原油分离效果优异,保护油气层效果突出,满足了欠平衡钻要求,取得了显著的经济效益,介绍了无固相盐水聚合物钻井液体系的室内优选以及现场应用情况。     

中亚K构造钻井液技术研究与应用

在分析中亚K构造地质特征、钻井主要技术难题及对钻井液技术要求的基础上,针对该地区深部高压盐水层矿化度高、地层压力系数高、安全密度窗口窄、易发生卡钻等井下复杂事故的特征,研制出了密度2.41 g/cm3的两性离子欠饱和盐水聚磺钻井液体系,同时提出了针对深部盐下油气藏的储层保护措施,并成功应用于现场,效果显著。在该构造4号探井钻进过程中,随深度增加分别使用了两性离子聚合物体系、两性离子聚磺欠饱和盐水体系、两性离子聚磺欠饱和盐水屏蔽暂堵体系3套钻井液体系。通过对钻井液流变性的精细控制使得钻进过程安全快速,无复杂事故发生,最终完钻井深6 596 m,油气显示良好,为今后该地区的持续开发提供了有力的技术保障。     

大26井欠平衡钻井后期出现井壁不稳定问题分析

大26井采用聚磺钻井液进行欠平衡钻井,前期钻井施工顺利,但在欠平衡施工完毕之后,出现了井壁持续掉块现象,不得不通井划眼,电测难以到底.本文通过分析得出,造成大26井井壁坍塌及其后的井下复杂情况的根本原因是起钻所需平衡压力与实钻井底水静压力之间存在压差.并且认为如果欠平衡钻进期间井下流体有显示,施工在控压状态下进行,则情况会好一些,因为控制回压实际上等于提高钻井液水静压力,对井壁稳定有利.跟踪几口实施欠平衡钻井的井得知,井下有显示、控制了回压、带压钻进的井没有出现井壁不稳定问题,完井后其它施工安全、顺利.     

新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价

分析了微泡沫在水溶液中的具体结构及微泡沫钻井液分散细、稳定性好的原因。通过室内试验优选出了水基微泡沫聚合物钻井液的配方，并对其密度、流变性、稳定性和滤失性等性能进行了评价试验，总结出压力、温度和剪切速率等对其性能的影响规律。根据优选配方所配制的微泡沫水基聚合物钻井液性能稳定、密度低（循环当量密度维持在0．93～1．04kg／L），具有保护储层的功能，不需要增加钻井设备，能满足近平衡或欠平衡钻井的要求。     

桩古斜47井钻井液技术

介绍了聚合醇正电胶钻井液及无固相钻井液在桩古斜47井的应用情况。现场施工表明，聚合醇正电胶钻井液具有良好的防塌和润滑能力，流变参数合理，解决了该井泥质／砂岩互层极易水化分散、砂岩／煤层易坍塌、塑性红泥岩易水化缩径、奥陶系压力系数低易发生裂缝／溶洞漏失等问题，电测下套管顺利，经受了空井一个多月及打捞钻具处理事故一个多月的考验，保证了钻井及完井工作的顺利进行。淡水无固相钻井液在密度、切力较低的条件下仍具有良好的携带岩屑的能力，振动筛返砂良好，密度易调节，稳定性好，满足了该井奥陶系以下地层的平衡一近平衡钻进的需要。     

文东地区深井高密度钻井液技术

针对中原油田文东地区地层复杂,盐间高压油气井钻井难度大,极易造成井喷、井漏、划眼、卡钻等复杂情况,分析了高密度钻井液技术的难点,对深井高密度聚磺饱和盐水钻井液的配制、维护处理提出了具体的要求。三开采用高密度聚磺饱和盐水钻井液,钻进过程中加强维护处理,有效的解决了文东深井高密度钻进液的流变性、润滑、防塌、抗温等难题,降低了钻井成本。     

空气钻井过程中的钻井液转换

近几年来中国石化集团公司在川东北地区的油气勘探取得了重大突破，但该地区地层可钻性差，机械钻速低，钻井施工周期长，影响了该地区的勘探开发速度。为此，中国石化南方分公司在该地区上部陆相地层采用了空气钻井技术，机械钻速有了很大的提高，但在空气钻井结束时循环介质仍要由空气转换为钻井液，因此钻井液的转换非常关键，钻井液体系的选择、钻井液的配制、钻井液的性能至关重要。介绍了川东北地区上部地层的岩性特点．钻井液技术难点，针对空气钻井的特点选择了合适的钻井液体系，优化了钻井液配方，现场应用表明，所选择的钻井液体系能满足川东北地区空气钻井的后续施工。     

高密度饱和盐-稀硅酸盐钻井液技术

塔里木盆地巴楚地区寒武系地层组成复杂,盐岩、膏泥岩及裂缝性灰岩往往出现在同一裸眼井段,且地层压力高,在该地层钻进极易导致钻井液性能恶化,发生井下复杂情况。为有效解决这一技术难题,在对饱和盐-稀硅酸盐作用机理研究的基础上,研制出一种适合复合盐膏层钻进的高密度饱和盐稀硅酸盐钻井液配方。室内试验和现场应用证明,该钻井液具有良好的抑制性能,能有效降低盐岩和石膏的溶解;具有较好的流变性、滤失性、抗温性能和抗盐及石膏污染的能力。现场应用的欠饱和盐稀硅酸盐钻井液,很好地解决了巴楚地区复合盐膏层中潜在的复杂情况,大幅度降低了钻井液成本。     

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.     

田一井欠饱和盐水钻井液技术

田一井位于周口坳陷午阳凹陷田庄鼻状构造上,地层含有较厚的盐层,盐膏层以及极易水化膨胀分散的泥页岩,优选出一套欠饱和盐水聚合物钻井液体系,该体系性能稳定,抑制性强,抗污染效果好,防卡,防塌,满足施工需要,为在该地区安全,经济,快速钻井提供了可靠保证。     

吉林油田A6-6开窗侧钻井钻井完井液技术

针对双阳地区地层易缩径、易粘附卡钻的特点 ,通过室内实验 ,优选了抑制性强、润滑性好的有机硅聚合物钻井完井液体系。室内实验和在 A6- 6井中的应用表明 ,该钻井液体系不仅能满足开窗定向井的施工要求 ,而且能满足保护储层的需要。     

科钻一井主孔取心钻进钻井液技术

针对科钻一井主孔取心钻进的要求，研制开发了LBM-SD复合钻井液材料。室内试验表明，该材料具有较好的抗盐、抗钙镁和抗海水的能力，用其配制的钻井液具有低粘、低切、低滤失和低固相特点，而且与润滑剂GLUB具有良好的配伍性。采用以离心机为主的固相控制系统有效地清除了金刚石钻头钻进时产生的横．细岩粉，保障了钻井液体系性能的长期稳定，而GLUB的应用，保证了井底钻具工作稳定，减少了钻具磨损，提高了岩心收获率及取心质量。     

喀什山前高陡构造安全钻进钻井液技术

喀什北区块阿克莫木气田属山前高陡构造,钻井过程中事故频发.已完钻的4口邻井,在施工中遇到了因井漏和盐膏层蠕变引起的卡钻与套管变形等多起事故.针对该区块地层特点,研发了一套适合喀什山前高陡构造盐膏层安全钻井的欠饱和盐水钻井液体系.并针对喀什北区块浅层西域组和阿图什组的砾岩层和白垩系下统克孜勒苏群气层顶部的井漏问题,进行了薄弱地层防漏堵漏工艺研究,有效解决了钻井液严重漏失及盐膏层安全施工难题,所应用的阿克101井和阿克5井,各项钻井指标均居该区块之首.