塔深1井钻井液技术

塔深1井是一口特深科学探索井,设计井深8000 m,完钻井深8408 m,目的层为寒武系。该井钻遇地层复杂,易发生漏失、扩径、坍塌及卡钻等事故,为提高超深井钻井液携岩性能,针对不同开次、优选钻井液类型,一开采用CMC-HV膨润土钻井液以保护井口;二开使用低固相聚合物钻井液,确保大排量,低黏切,强包被,定时或定进尺短起下,从而有效避免阻卡;三开井段使用聚合物磺化防塌钻井液,预防了井壁垮塌和钻屑分散,增强了钻井液的抗温、抗盐水侵能力。四开、五开使用抗高温屏蔽聚磺钻井液技术,克服了高温高压、塌、卡、有进无出严重井漏、固相侵入、膏盐污染、大环空携砂等技术难题,该井的成功完钻为同类井提供了经验。     

塔深1井寒武系地层钻井技术

塔深1井是探索塔河油田深层寒武系-奥陶系地层的第一口重点探井.该井钻进寒武系地层时首先采用了随钻扩孔技术,由于钻具受力复杂,发生了掉钻头事故,回填侧钻后,井斜角增大至7.20°,在采用常规钻具组合纠斜无效的情况下,采用了井下动力钻具进行纠斜,井斜得到控制并钻至井深8 408 m.针对寒武系地层易发生坍塌、井温高的情况,选用抗高温聚磺钻井液体系,采用稠浆段塞携砂技术,解决了超深井段(大环空、钻井液密度低、高压耗、低返速)携砂困难的问题.详细介绍了塔深1井寒武系地层的钻进情况和所采用的工艺技术.     

塔参—1井钻井液高温流变性研究与应用

通过阐述钻井液流变性与钻井工作密不可分的特点 ,引出钻井液高温流变性的重要性。重点介绍在塔参 - 1井运用测得的高温流变参数及回归方程 ,调整钻井液流变性 ,改善钻井液携砂能力 ,提高滤饼致密度 ,防止钻井液对井壁的冲蚀 ,以减少易坍塌井段由井塌引起的蹩钻、阻卡、下钻不到底、划眼频繁、甚至卡钻等的复杂局面 ,成功地为塔参 - 1井提供了技术支持。     

塔参-1井钻井液高温流变性研究与应用

通过阐述钻井液流变性与钻井工作密不可分的特点，引出钻井液高温流变性的重要性。重点介绍在塔参—1井运用测得的高温流变参数及回归方程，调整钻井液流变性，改善钻井液携砂能力，提高滤饼致密度，防止钻井液对井壁的冲蚀，以减少易坍塌井段由井塌引起的蹩钻、阻卡、下钻不到底、划眼频繁、甚至卡钻等的复杂局面，成功地为塔参—1井提供了技术支持。     

红9-1大位移定向井钻井液工艺技术

红9-1井是大港油田第一口大位移、大斜度的定向井,完钻井深2300.58m,最大井斜76.22°,闭合位移1727.57m,位移与垂深之比为1.46:1。该井钻探目的是评价红8-1井构造明化镇组下段地层的含油气情况。针对所钻地层胶结性较差、造浆性强的特点,选用了聚合物钻井液体系并制定了相应的工艺技术措施。现场实践表明,聚合物钻井液体系抑制能力、防塌能力、携砂能力强,润滑性能好,满足了大位移探井的施工需要,避免了井下复杂情况的发生。该井的钻井液工艺技术较好地解决了大位移定向井的技术难点。     

亚洲第一深井——塔深1井完钻

由中国石化华北石油局承钻的目前亚洲第一深直井——塔深1井，近日顺利钻达设计井深8408m后完钻。 塔深1井是中国石化集团为尽快实施西部石油资源接替战略和建设千万吨级塔河大油田而部署的第一口超深探井，位于塔里木盆地阿克库勒凸起东南部，初始设计井深8000m，后加深钻至井深8408m。在该井施工过程中，技术人员解决了奥陶系碳酸盐岩地层漏失严重和深部寒武系地层温度压力高等一系列世界性技术难题，创造了多项国内外超深井钻探工程的新纪录。     

6925米超深井钻井液技术

重点预探深井TP2井完钻井深为6925m。该井钻遇地层复杂，埋藏深、厚度大、极易发生缩、溶、胀、塌等事故，因此钻井液体系必须具有包被抑制性、抗高温稳定和造壁性。良好的悬浮性和携砂能力，防垮塌能力和润滑性等，以有利于及时发现油气层。该井在第四系～二叠系地层，采用钾聚、聚磺钻井液，石炭系～志留系地层采用聚磺聚合醇钻井液，奥陶系地层采用聚磺钻井液。该套钻井液体系在高温高压条件下性能稳定，满足了超深井施工中的井壁稳定、润滑防卡、岩屑携带的需要，还满足了地质录井和保护油气层的要求。该套超深井钻井液技术，有效地解决了以伊蒙混层为主的泥岩坍塌掉块，较好地解决了超深井钻井液防垮塌、黏卡、井漏等方面的技术难题。     

亚洲陆上第一深井——川科1井开钻

被称为中国石油工业二次创业标志性工程之一的亚洲陆上第一深井——川科1井，近日在四川省德阳市开钻。该井是首口川西海相科学探索井，设计井深为8875m，比中国石化此前完钻的塔深1井（井深8408m）还深近400m。该井超深、高温、超高压的施工环境对现有的石油工程技术提出了巨大挑战.     

鄂深6-侧钻井硅酸盐防塌钻井液技术

鄂深6-侧钻井是在原鄂深6井的基础上侧钻的一口定向评价井。设计井深3650m,完钻井深3718m。为了更好地满足钻井工程的需要,对该井的钻井液技术难点进行了详细分析,并提出相应的技术对策,室内研制的硅酸盐防塌钻井液体系较好地解决了该井在低密度（1.15g/cm3）条件下的防塌、防卡、防漏及井漏处理、抗高温等技术难题。该井平均井径扩大率13.87%,远低于设计的20%。平均机械钻速3.01m/h,高于鄂深6井的2.47m/h,钻井周期39d19h,发现了＂3414m~3416m＂、＂3556m~3558m＂、＂3626m~3628m＂三段油层,取得了较好的勘探开发综合效益。实践表明硅酸盐防塌钻井液体系具有防塌效果突出、携砂能力强、流变性好、抗高温、耐盐膏污染等特点。该体系值得在该地区进一步推广应用。     

金山气田梨6-6HF水平井钻井液技术

梨6-6HF井是金山区块部署的第1口评价水平井,参考井较少且远,气藏埋深不确定性较大,与钻井施工相配套的钻井液技术尚处于探索阶段。该井上部地层夹杂大量泥岩,存在严重剥蚀、垮塌井段,易引起井塌掉块、卡钻、泥包钻头等复杂情况;水平段较长,对钻井液的携岩携砂和润滑性能要求较高。针对不同井段的实际情况,采用不同的钻井液体系与工艺技术,并制定了相应的性能维护措施,顺利完成了钻井施工任务。现场实践表明,钻井过程中钻井液性能稳定,具有较强的抑制性能、防塌性能、携岩携砂性能和润滑性能,可以满足梨6-6HF井的施工要求,为今后金山区块进行勘探开发提供了宝贵经验和技术支持。     

马深1 井超深井钻井液技术

马深1 井是中石化部署在川东北地区的一口重点预探直井,完钻井深8 418 m。本井四开、五开井段6 225.4~8 418.0 m,井底温度高达175 ℃,存在高温污染、泥页岩井壁失稳、酸根污染以及携砂问题,常规钻井液性能已无法满足正常施工要求。鉴于以上技术难点,通过材料优选、配方优化,成功研制了KCl 聚胺磺化钻井液体系和抗高温聚磺钻井液体系。经过体系验证: KCl 聚胺磺化钻井液具有良好的抑制能力;抗高温聚磺钻井液体系抗温达200 ℃。同时,在应用过程中形成了成熟的超深井钻井液处理技术。现场应用表明,四开平均井径扩大率3.1%,五开平均井径扩大率5.1%,有效地解决了该区块超深井钻井液技术难题,具有一定的推广价值。     

杨税务潜山超深超高温井安全优快钻井技术

为解决冀中地区廊固凹陷潜山构造带超深超高温潜山油气井在钻进过程中遇到漏、喷、卡、机械钻速低及轨迹控制困难等问题,在分析已完井钻井难点,调研国内超深井钻井提速技术基础上,采取了优化井身结构,简化井眼轨道,针对地层特点设计孕镶齿PDC钻头并优选钻具组合及钻井参数,研制220 ℃低固相抗高温钻井液,研发200 ℃全金属随钻测量井下脉冲发生器等措施。现场应用结果表明:优化后的井身结构与井眼轨道更易于井眼轨迹调整,使用高效PDC钻头与辅助提速、破岩工具相配合,平均机械钻速较之前提高了1~2倍,低固相抗高温钻井液在200 ℃性能稳定,满足安全施工需求,随钻测量全金属脉冲发生器在井温175 ℃条件下可持续工作超过200 h。该区块平均钻井周期较前期完井缩短了50%,最深完钻井深6 455 m、实测井底静止温度207 ℃。所采取的安全、优、快钻井技术可对后期超深、超高温井钻井提供借鉴与参考。     

中国石化集团钻井技术现状及展望

随着勘探领域的不断扩大和剩余储量的挖潜，钻井施工存在高陡构造防斜打快、裂缝性地层井漏严重、井壁失稳坍塌、长裸眼小井眼固井、深井小井眼完井、含硫化氢井的井控及防护等难题．中国石化集团通过近几年的技术攻关研究与推广应用，深井超深井钻井、水平井钻井、欠平衡钻井、盐膏层钻井、新型钻井液、保护油气层、固井工艺等技术水平大幅度提高，钻井速度和质量不断提高。介绍了中国石化集团钻井技术的现状，分析了中国石化集团钻井面临的主要技术难点，展望了钻井技术的发展趋势，指出应整合推广应用成熟钻井技术．研究攻克钻井生产中的“瓶颈”技术，进一步开展深井超深井、防斜打快和垂直钻井、超高压喷射、地质导向、分支井复杂井钻井、完井工艺等技术研究，进行连续管钻井、套管钻井、欠平衡钻井完井、智能钻井等前瞻技术研究，以提高中国石化集团的钻井技术水平。     

乌兹别克斯坦深井超深井钻完井技术

为探索费尔甘纳盆地中央隆起带的含油气特征,针对该地区油气储层埋藏深（6 000～6 800 m）、井底温度高、压力高、酸性气体含量高、含盐量高等地质条件给钻井、固井和井控安全带来的系列问题,结合该地区以往钻井中无一钻达目的层工程报废遇到的困难,开展了钻井提速综合配套技术、复杂地层钻井液技术、深井超深井固井技术、“四高一超”井井身结构优化、井控技术等专题研究及现场应用,攻破了高温（140 ℃）、高压（144 MPa）、高密度钻井液（2.42 g/cm3）条件下的钻进、测井、下套管及固井等技术难题,成功地钻成了吉达3井、吉达4井2口井,其中吉达4井完钻井深6 596 m。形成了系列的钻完井配套技术,为以后费尔甘纳盆地深井超深井安全顺利钻进提供了工程技术保障。     

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。     

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。      

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。      

高性能环保水基钻井液的研究与应用

针对高性能水基钻井液体系配方复杂、性能调控难度大、生物毒性与重金属超标等技术难题,采用疏水缔合与接枝复合改性方法,设计、研发了一种基于天然高分子/无机纳米复合材料的环保降滤失剂EFR-1,并对其性能进行评价。结果表明,EFR-1的抗温可达170 ℃,在饱和盐水中API滤失量仅为14.8 mL,生物毒性EC₅₀值为96 500 mg/L,生物降解性BOD₅/COD_Cr为18.56%,较好地解决了降滤失剂抗温、耐盐与环境友好性能相互制约的问题。构建了抗高温为170 ℃的高性能环保水基钻井液体系HPHB,该钻井液的流变、滤失性能稳定,配方组成简单,高温高压滤失量仅为7.8 mL,生物毒性EC₅₀值为56 800 mg/L。目前高性能环保水基钻井液体系HPHB已在胜利油田、新疆准中区块等现场应用20余口井,施工顺利,实验井段的井径扩大率≤5%。在显著提升钻井液工程性能的基础上,实现了绿色无毒,为深层超深层、海洋深水、非常规等复杂油气藏的绿色开发提供了技术支撑。      

我国西部地区超深井钻井取心技术

超深井取心收获率的高低受地层岩性、取心工具及工艺技术措施等因素影响很大。针对我国西部地区超深井段钻井取心地层可钻性差,研磨性强,井温高,循环压力高,井底沉砂造成堵心,井深复杂情况多且判断困难、地层裂缝发育、取心工具失稳等方面的难点,根据超深井取心的实践,总结了在该区超深井取心作业中涉及取心前准备、下钻、树心及取心钻进、割心、起钻等各个环节的技术措施,介绍了塔深1、元坝3、于奇6等3口井在超深井段取心工具选择、取心措施制订、取心层位岩性确定、钻具组合优选、钻井参数优化、提高岩心收获率等方面所取得的经验;进而提出旨在提高我国西部地区超深井段取心收获率的建议：①优选取心工具和取心钻头;②制订具有针对性的技术措施;③选用动力工具进行取心等。     

SHB1-6H井长裸眼钻井液技术

SHB1-6H井是中石化西北分公司部署在顺北区块的一口超深开发井,该井因采用四级井身结构,二开裸眼段长4 460 m,其中泥岩段长1 463 m,地质构造复杂,三叠系、石炭系和志留系硬脆性泥岩发育,易发生坍塌掉块,中间的二叠系由于地层破碎易发生漏失。针对以上问题,选用了钾胺基聚磺钻井液体系,以满足地层特性对钻井液抑制性的要求,但体系中原用的磺化材料是以牺牲钻井液抑制性来达到降低高温高压滤失量的目的,因此引入了抗温抗盐聚合物降滤失剂RHPT-1和抗盐成膜剂CMJ-1,以进一步提高抑制性和封堵性,降低高温高压滤失量。经现场应用表明,优化后的钾胺基聚磺成膜钻井液流型易于控制,通过保持胺基页岩抑制剂HPA加量在5～7 kg/m3,KCl加量在30～50 kg/m3,保障了钻井液有强的抑制性;通过使用高软化点复合沥青增强钻井液封堵能力,控制高温高压滤失量小于10 mL,解决了三叠系以深地层易发生井壁失稳的难题;在易漏地层二叠系使用了竹纤维、超细碳酸钙和聚合物凝胶堵漏剂PSD等随钻堵漏材料,避免了井漏的发生,顺利完成了SHB1-6H井的施工,二开井段扩大率仅为12%,比邻井顺北1井降低了63.74%。该套钻井液技术保障了顺北区块井身结构优化的实施。