塔河油田TK431井钻井液技术

塔河油田三叠系、石炭系井眼失稳问题一直是该油田勘探与开发的技术难点。TK431井是在该地区实施的一口解决该井段井眼失稳问题的试验井。分析地层坍塌原因后提出，TK431井钻井液密度设计值为1．42g／cm^3，选择抑制封堵固壁型钻井液体系，二开采用PF-PLUS钻井液，三开采用PEM钻井液，四开采用PF-VIS钻井液。选择抑制型钻井液，可提高钻井液滤液的抑制性，减小泥页岩的水化膨胀作用；采用封堵固壁技术，可封固地层微裂隙，提高地层整体强度，形成薄而韧的泥饼，减少滤失量，达到稳定井壁的目的。该井钻井液润滑性能良好；包被抑制性良好，钻屑成形度高、棱角分明；防塌效果好，井径规则，没有明显的大肚子井段；性能稳定、维护处理简单；机械钻速快，辅助时间短，钻井周期较短。现场应用表明，该井实际最高使用钻井液密度为1．37g／cm^3，通过采用高包被、强抑制和综合防塌相结合的方法，有效地稳定了井壁，成功地解决了三开井径扩大问题；存在问题是设计和实际应用费用较高，尤其是三开费用是其它井的2～4倍，全井钻井液费用也是同一区块其它井费用的1．5～2．0倍多。     

塔河油田沙116井钻井液技术

沙116井是在塔里木盆地沙雅隆起部署的一口盐下重点超深勘探井，完钻井深为6350m,钻井周期为241．375d。该井使用聚合物钻井液、聚磺防塌及欠饱和盐水钻井液。在深井段采取的防塌防卡措施有：保证钻井液中有足够的防塌处理剂，使体系有较强的封堵性和造壁性；保持高分子量聚合物的含量；控制高温高压滤失量在15mL以内；钻井液密度应能平衡地层坍塌应力；盐层段钻进要求钻井液含有足够的抗高温、抗盐、抗钙处理剂以及护肢剂。该井最高钻井液密度为1．68g／cm^3，取心12次，长70．74m，共发生井漏4次，进行了反复的地层承压堵漏。应用结果表明，以LHB-105、KPAM为主的聚合物及聚磺钻井液体系，具有极强的抑制包被作用，流动性好，粘度和切力低，悬浮携岩能力强，并具有较强的热稳定性能，易维护处理,有效避免井下复杂情况的发生；该井使用的钻井液体辱满足了钻井施工，地质录井的需要，全井钻井液性能优质稳定，井下安全，钻进、起下钻、测井、固井作业均顺利，满足了钻井工程的需要，达到了地质勘探目的。     

抗高温强封堵防塌钻井液体系研究与应用

针对高温深部复杂地层的钻探需求,通过分子设计研发出一种抗温达200℃、具有刚性结构和高温形变能力的抗高温封堵防塌剂SMNA-1。该剂在140~200℃广谱温度范围内,能够通过其变形性和黏结性有效地堆积填充黏结滤饼,同时利用其自身的疏水性能在滤饼表面形成封堵膜,束缚自由水,增强滤饼的韧性和致密性、降低高温高压滤失量,提高钻井液的封堵防塌能力。以抗高温封堵防塌处理剂为主剂SMNA-1,优选抗高温降滤失剂SMPFL-L、SML-4和高效润滑剂SMJH-1等抗高温处理剂,构建出抗高温强封堵钻井液体系。抗高温聚合物降滤失剂SMPFL-L以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基长链烷基磺酸、双烯磺酸等单体采用自由基聚合制得,分子量较低,且分子量分布具有多分散性,饱和盐水基浆中加入2% SMPFL-L后可使高温高压滤失量降低至54 mL,该剂还具有良好的解絮凝作用,耐温达210℃。抗高温抗盐降滤失剂SML-4是针对高密度钻井液固相加重材料含量高对降滤失剂要求,研发的一种降滤失剂,其能够部分改变加重材料表面性质,提高加重材料的分散性,降低水化膜厚度,4% SML-4可使高密度盐水浆的API滤失量由164 mL降至5.8 mL,且不增加钻井液的黏度。在密度为2.0 g/cm3钻井液中加入2%高效润滑剂SMJH-1,极压润滑系数降低率为24%。该体系在新疆顺北1-1H井三开井段现场应用近1 300 m,施工顺利,未出现任何复杂情况,试验井段平均井径扩大率仅6.88%,井身质量好,取得了良好的应用效果。      

隔离膜水基钻井液技术研究与应用

隔离膜水基钻井液以隔离膜降滤失剂CMJ-2、高效高分子包被絮凝剂JH-1、降滤失剂CFJ-1、降粘剂JN-1为主要处理剂配制而成.其中,隔离膜降滤失剂CMJ-2是一种新型有机胺天然纤维聚合物,它由天然纤维经碱化,在高温条件下裂解后,在催化剂作用下与不饱和有机胺化合物进行缩聚反应而制得.介绍了CMJ-2的膜结构特征、抗高温降滤失性和润滑性能.评价了隔离膜水基钻井液的抑制性、抗盐、抗温、抗污染及油气层保护性能.室内评价结果表明,CMJ-2能有效降低钻井液的动滤失量和动滤失速率,可以减缓或阻止钻井液及其滤液渗入泥页岩体内,延缓孔隙压力的扩散,有效防止地层水化膨胀及坍塌;隔离膜水基钻井液具有较强的抗温、抗盐、抗污染能力,在高密度条件下也具有良好的封堵能力;无荧光、无毒性,满足环境保护要求.该钻井液在青海油田马海区块的马105井和涩南2井以及新疆油田T85388井进行了应用.现场应用表明,隔离膜钻井液在井壁外围形成隔离膜保护层,阻止钻井液及其滤液进入地层,从而有效地防止了地层的水化膨胀,封堵地层裂缝,防止井壁坍塌.     

正电性钻井液在塔河油田的应用

针对塔河油田盐膏层、易塌地层的井壁稳定问题,使用了正电性钻井液,该体系以阳离子聚合物、乳化石蜡与有机硅醇抑制剂为主剂.室内研究表明,正电性钻井液具有优良的页岩抑制性和极强的抗盐、抗钙与抗温能力,体系稳定性能好,抗温达150℃以上,页岩回收率达90%以上,具有较好的油气层保护效果.在塔河油田的现场应用表明,正电性钻井液与其它处理剂配伍性好,具有良好的包被抑制性、防垮塌能力、润滑性和优良的抗污染能力;在钻井施工过程中,钻井液性能稳定,有效地解决了井壁稳定问题,提高了钻井速度,取得了理想的应用效果.     

抗高温聚合物降滤失剂PFL-L的研制与应用

为使抗高温钻井液具有良好的流变性及高温高压滤失量,防止高温稠化,采用氧化-还原引发聚合反应,合成了一种低相对分子质量的抗高温聚合物降滤失剂PFL-L,进行了红外光谱和热重分析;采用凝胶渗透法测定了产物相对分子质量,评价了高温高盐情况下聚合物降滤失性能及配伍性。评价结果表明,PFL-L热稳定性好,产物分子量具有多分散性,适用于超深井钻井液处理剂,高温高盐条件下在显著降低钻井液滤失量的同时,可很好地控制钻井液高温下的黏度,抗温220℃,抗NaCl可达36%。该降滤失剂在徐闻X-3井进行了现场应用,应用结果证明,由PFL-L等处理剂形成的超高温钻井液热稳定性好,确保了徐闻X-3井三开长裸眼井段的顺利钻进,完钻井深6 010 m,取得了良好的应用效果,满足了安全高效钻井需求。      

玉门油田深井抗高温防塌钻井液技术

为解决青西油田深井钻井难题,通过岩性、物性分析,筛选出抗高温降滤失剂、防塌剂、封堵剂,并确定各井段钻井液配方。现场应用表明：应用该钻井液技术的井井壁稳定、井径扩大率小、机械钻速高．钻井液流变性好、抗高温能力强,具有良好的推广应用前景。     

丰深1-斜1井高密度小井眼钻井液技术

丰深1-斜1井在钻进过程中遇到多套压力复杂地层，钻井液性能起伏较大，容易导致井涌、井漏、卡钻等事故的发生，给钻井施工带来很大困难。该井二开使用双聚封堵防塌钻井液，三开使用抗盐型双聚磺钻井液，四开（φ165．1mm）使用高密度钻井液技术，在三开钻井液的基础上，增加重晶石含量，使体系密度调整为1．72～1．81g／cm^3并配合相应的钻井工艺技术措施，有效地解决了胜利油田沙河街组泥页岩地层井壁坍塌问题。现场应用表明，该套钻井液体系流变性能稳定，抗温、抗盐能力强，并具有一定的携岩能力和防塌性能，满足了小井眼悬浮携岩和井壁稳定的要求。     

新型聚合物防塌钻井液体系的应用

中原油田研制出以无荧光防塌降滤失剂KH-931为主处理剂的聚合物防塌钻井液体系。室内评价结果表明,KH-931的抗温性能好,抗盐膏污染能力强,防塌性能好。现场应用表明,KH-931具有良好的防塌降滤失作用和改善滤饼质量的功能,KH-931聚合物钻井液体系用于盐膏地层钻进时,体系性能稳定,钻井施工顺利。     

CY-1无渗透钻井液处理剂的室内试验研究

为解决钻井过程中经常遇到的压差卡钻、钻井液漏失、井壁垮塌及地层严重损害等问题，保证安全、快速钻进的同时，节约钻井成本，提高油气产量，人们研究开发了一种提高地层承压能力的新型钻井液体系，其中零滤失井眼稳定剂和防漏堵漏零滤失井眼稳定剂是其两个关键处理剂。研制了一种提高地层承压能力的CY-1无渗透处理剂，并对其性能进行了室内试验研究及评价，结果表明，CY-1处理剂与国内外同类产品相比，能快速形成封堵膜，降低钻井液的滤失量，提高砂床和砂岩的承压能力，而且成本较低，效益显著。     

柴参1侧1井钻井液技术

柴参1侧1井是在柴参1井直井眼内侧钻出的一口井．所钻地层为泥岩层段，成岩性差且裂隙发育，地层破碎．极易水化剥落及坍塌，在井深3600m左右有断层存在．极易发生井漏、井壁失稳及坍塌，柴参1井在钻井过程中井壁垮塌严重。柴参1侧1井通过应用聚合醇钻井液顺利钻达目的层，在钻进过程中未发生一次因井眼坍塌而引发的井下复杂及事故；与柴参1井相比。该井井径扩大率较小，大部分井段的井径扩大率都在16％左右；在钻进过程中钻井液密度控制为1．22～1．23g／cm^3，全井处于近平衡钻井状态，取全了各种资料。现场应用表明，聚合醇钻井液是一种强抑制性体系，通过优选聚合醇等各种防塌处理剂．满足了不同井深的需要；其防塌封堵性、润滑性和流变性良好。满足了柴参1侧1井的钻探要求．很好地保护了油气层。     

铝络合物钾盐强抑制性钻井液的应用

东濮凹陷兰聊断层下降盘白庙、前梨园、桥口等区块,从沙一段下部到沙二段有大段地层含有蒙脱石、伊利石及较多的伊蒙混层;沙三段为含伊利石的硬脆页岩,钻井液滤液易沿层理面的微裂缝渗入地层,引起井壁剥蚀垮塌.常规的聚磺钾盐钻井液有时不能有效稳定井壁,易引发井下复杂情况,钻井时效低,因此引入了新型抑制剂有机铝络合物LWJ-1,组成了铝络合物-钾盐钻井液.现场应用表明:该钻井液抑制性强,防塌效果好,井径规则,与同区块使用聚磺钾盐钻井液的井相比,平均井径扩大率低11.3%,钻井速度大大提高;膨润土容量限高,为55 g/L,对流变性能影响小,钻井液性能稳定;抗高温能力强,易于维护.     

改性聚醇(MPA)的评价及应用

介绍了一种无荧光，对人、畜无毒害的抑制防塌剂MPA，MP划一种分子量约为1万的聚醇改性产品。室内对改性聚醇MPA的抑制性、封堵效果、加量对钻井液性能的影响以及抗盐膏污染能力等进行了评价。结果表明，MPA能有效地抑制膨润土进一步分散，提高钻井液的抑制防塌能力，改善钻井液抗盐膏污染、抗高温的性能；MPA浊点物对泥饼、地层微裂缝具有封堵作用，使井眼稳定。经现场应用表明，经MPA处理的钻井液抑制性和封堵胶结能力强，流变性稳定周期长，滤失造壁性得到改善，起下钻畅通无阻，提高了钻井液的抗污染能力。MPA实际使用量为1％左右就能获得显著的效果。     

塔河地区上部地层阻卡的处理措施

塔河地区上部地层具有“可钻性好、胶结性差，渗透性强，弱膨胀，强分散”的特点，机械钻速比较高，但普遍存在起下钻阻卡现象，由阻卡引起的井下复杂情况时有发生。分析阻卡原因，主要有4个方面：（1）钻屑极易分散，加上井眼大，产屑量大，给钻井液造成严重固相污染；（2）钻屑与井壁粘结，造成“人工缩径”，引起阻卡；（3）地层渗透性好，特别是在砂岩井段，“人工缩径”引起阻卡；（4）部分泥岩缩径。提出解决阻卡的“四大措施”，即：（1）使用加足高分子量包被剂的聚合物粘并液；（2）大排量循环钻井液；（3）高效固控，保证钻井液清洁；（4）加强短程起下钻工作，通过实施这“四大措施”，较好的解决了塔河地区阻卡问题，阻卡严重的井，在实施“四大措施”的基础上，还可将钻井液密度由1.15g/cm^3提高到1.20g/cm^3。     

扎纳若尔油田钻井液工艺技术

扎纳若尔油田是CNPC出资控股,与哈萨克斯坦共同组那宾阿克纠宾油气股份公司属下的主力油田。该油田的主要油层为石灰系,深度为2800-3800m左右。该油田的地层情况非常复杂,在钻井施工中经常发生井塌,井漏、卡钴等井下复杂事故,甚至造成井报废,为了提高钻井速度和效率,采用中国的钻井液体系,即一开选用密度为1.05-1.15g/cm^3的两性离子聚合物钻井液;二开用密度为1.05-2.00g/cm^3的两性离子聚磺饱和盐水钻井液体系;三开选用密度为1.14-1.16g/cm^3两性离子矣磺屏蔽暂堵钻井液,该套钻井液体系解决了大段粘土层,泥岩地层造浆,软泥岩塑性流动引起的起钻遇卡,下钻遇阻,划眼等井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井漏,较好地保护了油气层。该套钻井液体系适应了该区域地层特点,满足了钻井施工要求,油井日产量比过去提高了30%。     

伊朗TBK气田严重漏失与严重坍塌地层钻井液技术

TABNAK气田是伊朗南部位于波斯湾近海岸的一个出露背斜，地层岩性主要是碳酸盐岩和页岩。该气田地层裂缝发育，钻井过程中井漏和井塌问题非常严重，钻井作业十分困难。一开采用微泡沫钻井粗泡沫堵漏工艺；二开采用稳定泡沫钻井液；三开采聚磺钻井液；四开采硬胶泡沫钻井液；五开和六开采用随钻堵漏技术与低密度水包油钻井液相结合的方法。钻井过程中防漏堵漏效果好。现场应用表明，该套钻井液体系密度低，防漏，防塌效果好，抗盐，抗钙和携砂能力强，机械钻速快，钻井施工顺利，成本低，基本解决了TBK气田表层钻井和固井漏失问题，据TBK-2井，TBK-3井和TBK-6井完井统计，实际钻井液材料费用比预算分别降低了67.4%,81.0%和76.3%。     

河坝1井钻井液技术

河坝1井钻遇地层复杂．下部有含硫化氢的超高压天然气层、塑性盐膏层、漏失地层等，易出现井漏、喷漏同存、卡钻等井下复杂情况和事故。钻井液维护处理存在防漏堵漏难度大、地层易垮塌、盐膏层易污染钻井液、高密度抗高温钻井液性能调整困难等技术难题。该井三开井段应用了聚磺抗钙防塌钻井液体系，四开、五开井段应用了聚硅醇抗钙防塌钻井液体系．并采取了相应的维护处理措施。针对钻井过程中出现的井下复杂情况和事故，不断优化钻井液性能．并采取相应的工程技术措施．从而确保了该井顺利钻至设计井深。     

黑色正电胶-聚合醇钻井液在前9井的应用

前9井是中原油田白庙构造北翼的一口评价井，完钻井深为4296m。该井沙二及沙三段地层易缩径、掉块及垮塌，从而引起起下钻遇阻划眼，造成井下复杂。采用了聚磺钾盐钻井液体系，因沙河街地层缩径、垮塌引起井下复杂，造成井眼两度报废填井侧钻。第二次侧钻时采用黑色正电胶-聚合醇钻井液。现场应用及与老井眼钻井情况对比表明；黑色正电胶-聚合醇钻井液有很好的抑制防塌性及较强的井眼净化能力．很好地解决了沙河街组地层缩径、垮塌掉块等现象，井眼稳定；同时具有很好的润滑性及油气层保护作用，保证了钻井施工安全顺利；而且维护方便，性能稳定。     

塔河油田深井超深井钻井液技术难点与对策

塔河油田油气埋藏深．钻遇地层多而且复杂．钻井过程中易发生钻井液漏失、井眼坍塌、卡钻等井下复杂情况和事故，严重影响了勘探开发的进程。通过技术攻关和技术引进，成功解决了塔河油田三叠系、石炭系硬脆性泥页岩地层易坍塌、奥陶系大型裂缝溶洞地层钻井液漏失、巨厚盐膏层塑性蠕变卡钻等制约塔河油田勘探开发的技术难题，使该油田井深6000m左右的开发井建井周期从原来的90d缩短到70d以内，井径扩大率由15％降至10％以内，超深盐膏层钻井成功率从2002年前不足40％提高到现在的100％，经济效益十分显著。     

聚磺钾盐钻井液的现场应用

东濮凹陷兰聊断层下降盘毛岗构造、庆63断缝带等区块，从沙一下下部到沙二段有大段地层含有蒙脱石及较多的伊利石和伊蒙混层；沙三段为含伊利石的硬脆页岩，滤液易沿着层理面的微裂缝渗入，引起剥蚀垮塌。在这些区块的长期钻井实践中都依靠有机处理剂来稳定井壁，经常发生井壁掉块坍塌．导致井下复杂。聚磺钾盐体系具有比较经济、易于维护、防塌效果好的特点，尤其对储集层段有很好的防塌作用，因此配制出了适合深部地层易垮塌特点的保护油气层的聚磺钾盐钻井液体系。实际应用效果表明，该体系有效抑制了下部井眼的剥落垮塌，掉块很少，钻井顺利，提高了钻进速度和井身质量，平均井径扩大率约为8．3％，并保证了较高的渗透率恢复值。