易垮塌地层水基钻井液改进技术

南海西部某油田WX地层泥岩、页岩层理发育明细,钻井过程中井壁失稳问题频发,由于井壁失稳导致的钻井复杂情况率高达30%以上,通过分析地层粘土矿物总量和常见非粘土矿物X射线衍射定量分析,研究泥岩、页岩层位井壁失稳的主要机理为:研究层位微裂隙发育,钻井液封堵性不足导致水相易进入地层。钻井液抑制性不足,导致粘土矿物水化严重。同时,粘土矿物中水化膨胀导致岩石应力急剧变化,并最终向井筒方向释放,造成缩径、掉块、坍塌和井径扩大等一系列井壁失稳问题。针对研究层位坍塌机理,在现场钻井液基础上,加强了其封堵性、包被性和抑制性,进而研发出以氯化钾和聚氨为抑制剂的高抑制性防塌钻井液体系。对该体系开展了系统评价,结果表明,该钻井液封堵性和抑制性较强,能满足现场工程需求。     

阿尔及利亚泥岩地层井壁稳定性的钻井液体系评价

泥岩井壁失稳给钻井施上带来很多难题,并造成了巨大的经济损失。利用MTS815型伺服试验机对受力泥岩进行了三轴加载全过程的试验,探讨了不同化学溶液和浸泡不同时间对泥岩强度的影响,给出了泥岩应力应变曲线.实验结果表明,不同的环境对泥岩力学特性的影响是不同的,若钻井液体系的抑制性较强,则可有效地控制泥岩吸水量及吸水速度,使其长时间内强度保持稳定。     

“中土100亿商品天然气项目”大井眼长裸眼井段钻井液技术

土库曼南约洛坦气田3100m长裸眼,Ф444.5mm大井眼井段钻井液防塌防卡技术是该井段安全施工的关键。通过实内研究评价和现场施工验证:上部地层采用的两性离子聚合物钻井液体系突出抑制性,控制低固相含量,有效防止了地层粘土造浆、钻头泥包以及泥岩吸水膨胀造成的井眼缩径和垮塌;下部地层转化为聚磺钻井液体系,改善滤饼质量突出抑制性和分散性平衡、力学平衡井壁和封堵造壁提高防塌防卡能力,解决了上部泥岩地层长时间浸泡和下部水敏性硬脆泥岩,泥岩粉砂岩、石膏夹层的井壁稳定问题;满足了钻井工程需要,取得了良好的技术指标和应用效果。     

浅谈悬浮乳液钻井液在水平井中的应用

某井水平段长900米,含有硬脆性泥岩、砂泥岩,易发生井壁失稳的严重现象,将会影响施工安全和施工进度。针对此种现象,采用具有良好的抑制性、封堵性和保护油气层功能的悬浮乳液钻井液体系。现场应用表明,该钻井液具有优良的抑制防塌、润滑防卡、和保护油气层性能,满足了该井钻井施工的需要。     

大庆油田水基钻井液体系抑制性评价

大庆油田的嫩江组、青山口组的大段泥岩地层易水化膨胀、剥落垮塌。钻井过程中易井壁失稳,造成卡钻及掉钻具等井下复杂事故。对大庆油田常用的水基钻井液进行了常规及抑制性的试验评价。通过常规性能测试表明,正电聚醇钻井液的AP I滤失量和HTHP滤失量较低,润滑性也相对较好。通过抑制性评价试验表明,在大庆油田常用的水基钻井液中正电聚醇钻井液的抑制性比较突出,满足钻井施工对井壁稳定的需要。     

井壁稳定性分析研究进展

泥页岩井壁失稳一直是钻井工程中还未得到彻底解决的世界难题,井壁失稳不仅会延长钻井周期,而且还会提高钻井成本,因此对井壁坍塌机理的研究具有重要意义。泥页岩井壁稳定性可以从化学和力学两个方面进行研究,化学方面可以通过分析岩石的组构和理化性能,为防塌钻井液的抑制性设计提供依据;而力学方面通过测井资料计算岩石的力学性能,例如弹性模量、泊松比、内摩擦角、抗拉强度等,进而确定钻井液的安全密度窗口。     

甲酸钠钻井液体系的研究与运用

在钻进8 1/2"水平段储层时,储层变薄,所钻遇泥岩、炭质泥岩夹层多,造成井壁垮塌、计划外的侧钻和较高非生产时间。甲酸钠钻井液体系不用靠侧钻来避开泥页岩和碳质泥岩,可以直接打穿不稳定地层。现场应用结果表明该体系具有流变性能稳定、抑制性强、低伤害、固相含量低、低腐蚀等优点,从而起到稳定井壁,保护储层,井眼净化和降低摩阻的作用。     

钻井液体系优化技术

对于深井、超深井而言,钻井过程中钻井液泥浆性起着十分重要的作用。作为循环冲洗介质,具有清洗井底,携带悬浮尘屑,保持井眼清洁。同时传递水功率帮助钻头击破岩石,平衡地层压力,防止井壁坍塌、井漏等。因此如何优化钻井液体系及性能,对提高钻井效率具有重要意义。通过研究区多年来实际钻井经验,对三开钻井过程不同钻井阶段钻井液体系进行进一步优化,形成了适用于研究区钻井液体系。最终有效提高钻井综合效益,达到有效地保护油气层和提高钻井效率的目的。     

浅谈新型水基防塌钻井液室内研究

新型水基钻井液防塌就是在水基钻井液中加入能够疏水的成分,在正压差的作用下,能够在钻井的井壁空隙和泥饼中产生弱亲水或者是亲油的通道,利用毛细管阻力阻止或者降低渗入地层的滤液,从根本上解决由于井壁地层吸水产生的井壁不稳定的问题。目前可以通过利用疏水降失水剂和疏水封堵剂作为钻井液的处理剂,研究新型的水基防塌钻井液。本文主要根据新型水机防塌钻井液的形成和性能评价,分析了新型水基防塌钻井液的作用机理。     

胜利油田河148—斜78井钻井液技术

河148-斜78井是河148区块的一口重点生产井,该区块地质情况复杂,中间地层为大段的高渗透低压砂层,易发生漏失、缩径和粘卡。沙河街组泥页岩水敏性强,易发生泥岩剥落掉块,井壁坍塌严重,造成井下复杂和电测遇阻遇卡。下部地层异常高压,钻井液密度高,同时存在含有盐水的高压油气层,污染钻井液。通过技术研究,应用抑制性聚合物钻井液体系和聚磺防塌润滑钻井液体系,特别是应用了屏蔽暂堵承压等钻井技术,取得了较好的应用效果,满足了钻井施工需要。     

优质轻钻井液体系应用

针对于深井、超深井以及地层复杂、井壁稳定性差等条件下,轻钻井液的实际应用面临着较大的困难。而采取提高钻井液密度方法来预防井壁坍塌,将严重制约钻井速度,且容易导致井漏等安全风险。为有效提高深井和超深井钻井效率,通过采用具有较强封堵能力和抑制性的聚合物-KCl轻钻井液体系,从而良好的解决上述制约钻井效率和安全性的问题。现场实践应用表明,优质轻钻井液体系不仅能充分发挥PDC钻头的特性,还能提高固井质量和起到保护保护油气层的目的,对高效钻井起着十分重要的作用。该钻井液体系的应用,为提高机械钻速提供了有利平台。     

提高华庆区域油井水平井电测成功率钻井技术探讨

华庆区块直罗组泥岩易发生严重井壁垮塌,造成完钻电测遇阻,延长钻井周期,增加井队成本。针对该区块直罗地层特点、井身结构及保护油气层的要求,系统的分析在施工中钻井液技术难点,提出分地层采用不同的钻井液体系,采取室内试验研究方案和现场相结合,较好的解决了钻进过程中的直罗组井壁稳定,提高了该区块电测成功率。     

冀东油田深层泥岩钻井液防塌性能评价方法研究

冀东油田深层泥岩主要是以伊利石、伊蒙混层为主的硬脆性泥岩;在钻井过程中,泥岩的剥落掉块容易引起井壁失稳,经常造成井壁坍塌掉块、钻具阻卡、电测遇阻等井下复杂情况。针对冀东油田深层泥岩的理化特性和硬脆性泥岩的坍塌机理,研究了钻井液封堵性评价方法;通过高温高压滤失速率、纳米微孔滤膜测试技术和泥岩压力传递测试技术,来评价钻井液体系对硬脆性泥页岩微-纳米孔喉的封堵效果。这些方法对提高钻井液对硬脆性泥岩的封堵能力有一定的指导作用,可以用于现场施工过程中对井壁失稳预防及处理,指导钻井液防塌性能的现场监督管理和调整维护。     

XZ高效环保型水基钻井液体系

针对现阶段钻井液所面临的技术难题,从提高井壁稳定性、钻井液抑制性、微纳米级封堵性、润滑性和环保问题等方面入手,研发了五种处理剂,完成了材料配伍性研究,优选了体系配方,提出了一套适合深井及大位移水平井的XZ高效环保型水基钻井液体系工艺。研究结果表明,该体系润滑效果良好,具有较好的抗盐、抗钙污染能力和防漏封堵能力,可以减少井壁不稳定的发生,总体抑制性较好,可以满足安全钻井需求,同时满足环保体系去磺化的要求。     

有机胺强抑制钻井液体系在盐227-5HF井的应用

盐227-5HF井是一口非常规水平井,位于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡构造带盐227井砂砾岩体较高部位。该井地质构造复杂,沙一段缺失,沙二段沉积厚度仅10m,二开自1500m进入沙三段,沙三中下泥岩微裂缝、层理发育极易发生坍塌掉块,造成起下钻阻卡、憋泵,甚至造成无法正常钻井,施工中井壁稳定、井眼净化及润滑防卡问题突出。为了有效解决泥岩的水化膨胀和垮塌等复杂问题,本井使用有机胺强抑制钻井液体系,该体系能很好的抑制泥页岩吸水膨胀坍塌,具有较强的稳定井壁的作用,提高了机械钻速,缩短了钻井周期。     

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。     

玉门油田酒东“红层”防塌钻井液技术

对酒东“红层”坍塌问题进行了分析，寻找出了造成井下事故、复杂的因素，将以往在深井段减弱钻井液抑制性的阳离子钻井液体系进行了改进，优选钻井液处理剂，结合地层特点和前期钻井液使用情况，试用强抑制性阳离子钻井液体系。今年酒东新开钻5口，全部使用阳离子钻井液。钻井过程中，钻井液抑制防塌能力增强，未出现“红层”坍塌现象，紫红色泥岩起下钻未发生过阻、卡，复杂损失率大幅度下降，钻井速度和周期明显缩短，钻井液性能易于维护，满足了优快钻井的要求。     

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。     

E3H井综合阳离子钻井液技术

为解决JZ25-1油气田钻井过程中泥岩易垮塌、渗透性及承压不均衡等钻井液技术难点,引入了综合阳离子体系。在E3H井的现场应用过程中,综合阳离子体系在抑制性、携砂、防塌和封堵性方面均体现了优异的性能,在此基础上,加入氯化钠,取得了更好的效果,对井壁稳定,钻井施工安全方面均有一定的增益效果。     

高密度饱和有机盐钻井液在羊塔克5井的应用

羊塔克地区下第三系井壁失稳问题一直是油田勘探与开发的技术难点,采用适当密度的钻井液技术是复杂地层钻井成功的关键。通过对该地层不稳定因素及其对钻井液施工技术难点分析研究,对钻井液的配伍进行改进,优选了适合该地区的高密度饱和盐水钻井液体系。该钻井液体系具有良好的流变性、造壁性、润滑性和抑制性。现场应用表明,该钻井液体系对该地区的顺利钻进、井下安全及油气层保护有非常好的效果。