冀东油田水平井钻井液体系的研究与应用

针对冀东油田水平井钻井液的技术难点,设计开发了无土相钻井液体系,体系配方为：海水＋0．1％NaOH＋0．15％Na2CO3＋0．7％增粘剂HVIS＋1．5％降滤失剂HFLO＋2％抑制剂HPA＋1％润滑剂HLB＋5％KCl＋5％暂堵剂QWY。研究结果表明,该体系具有很好的抑制性、抗温性、抗污染性、润滑性及储层保护性能,热滚回收率达93％,泥饼粘滞系数0．0875,LSRV达90000mPa·s以上,破胶后渗透率恢复值达90％以上。现场应用表明,该钻井液体系能满足水平井及大斜度井钻井的技术要求,具有良好的推广应用价值。     

济阳坳陷新生界地层井壁失稳原因分析及对策

为了有效解决济阳坳陷新生界地层井壁失稳问题,从盆地构造带分布、古沉积环境、岩性特征、流体性质等方面入手,对多年来大量实钻井失稳的井段进行地质归类分析,找出了井壁失稳的地质条件和地质因素。从系统工程理论出发,根据井壁失稳情况,研究得到了5种解决井壁失稳的钻井液技术。同时,结合目前高温高压钻井液现状,针对新生界地层特有的高地温梯度情况,对如何解决深部硬脆性泥岩垮塌问题进行了探讨,提出了解决钙质硬脆性泥岩地层井壁失稳、钻井液高温耗土、有效封堵、钻井流体性能合理控制等技术思路。实践表明,5条应对井壁失稳的技术对策,对于解决与济阳坳陷新生界地层类似地层的井壁失稳问题具有重要的指导意义。      

江苏油田三种典型钻具组合复合井导向力计算分析

结合江苏油田导向钻井技术现场试验中采用的三种典型的滑动导向钻具组合,在计算复合钻井导向力的基础上,探讨了两个主要因素对复合钻井导向力的影响规律,理论计算结果与现场试验结果基本吻合,通过设计钻具组合的结构和施工参数,可以提高井眼轨迹控制精度。     

鄂尔多斯盆地延长组页岩气井壁稳定钻井液

针对鄂尔多斯盆地延长组页岩气水平井钻井过程中存在的裸眼井壁失稳问题,对该组地层进行理化性能分析,明确了导致页岩井壁失稳的主要因素,即钻井液滤液沿地层微裂缝进入地层引起伊蒙混层膨胀,岩石强度降低,为此提出了采用油包水乳化钻井液的技术对策。在此基础上,通过室内实验优选了一套页岩水平井油包水乳化钻井液。室内性能评价实验表明：该体系可加重至1.60 g/cm3,破乳电压高于800 V,抗温120℃,封堵突破压力为7.28 MPa,浸泡后对页岩强度影响较小,能够有效抑制页岩膨胀和封堵裂缝性地层,对于解决该区页岩气钻井过程中的井壁失稳问题具有指导意义。     

油井水泥浆与多功能钻井液泥饼界面离子扩散阻碍机理

对泥浆转化为水泥浆（MTC）固井液水化离子可扩散进入多功能钻井液泥饼的机理已有研究,但对油井水泥浆水化离子不能扩散运移进入多功能钻井液泥饼的机理尚未清楚。采用离子色谱仪、原子吸收分光光度计和X射线衍射仪,从油井水泥浆与MTC固井液离子组成的差异性入手,对油井水泥水化离子向多功能钻井液泥饼扩散运移的阻碍机理进行了研究。结果表明,油井水泥浆中Ca²⁺的质量分数远远大于MTC固井液中Ca²⁺的质量分数,在油井水泥与多功能钻井液泥饼界面生成了CaCO₃、CaSO₄和Ca(OH)₂,而MTC固井液中Na⁺的质量分数则大于油井水泥浆中Na⁺的质量分数;Na⁺可改变泥饼中活性颗粒表面的ζ电位和破坏钻井液有机处理剂表面形成的水膜是MTC固井液中水化离子能扩散运移进入多功能钻井液泥饼的主要原因,而在油井水泥与多功能钻井液泥饼界面生成的CaCO₃、CaSO₄和Ca(OH)₂沉淀堵塞孔道则是油井水泥浆水化离子不能扩散运移进入多功能钻井液泥饼的主要机理。     

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随着海洋油气钻井向深水领域发展，钻井隔水管的受力越来越复杂，随着水深的增加，钻井隔水管的力学分析显得越来越重要。为此，文章建立了深水钻井时在海流、波浪等海洋环境载荷的作用下，隔水管静态分析及动力学分析的三维有限元力学模型，在研究中，考虑了隔水管在外载作用下的小应变大变形和轴向力影响的特点，引入了非线性理论，因而计算结果更加符合实际情况。考虑了隔水管所受的三维载荷，对深水钻井隔水管的变形及载荷分布规律进行了计算分析。对于深水钻井隔水管，水下中间部位的变形最大；而在隔水管靠近水面的位置，其弯曲载荷最大，而现场隔水管失效事故也恰好证实了此研究结果，揭示了深水钻井隔水管失效的力学机理。在弯曲载荷大的位置，应特别注意隔水管的强度问题。文章还分析了风浪流速度、波浪周期、波高等重要的海洋环境载荷对隔水管变形及强度的影响。     

高钙盐钻井液体系的研究与应用

中原油田的白庙、河岸、文东和卫城等地区存在着大段易分散、膨胀的泥页岩，造成井下事故。为此，研制了高钙盐钻井液体系。室内实验结果表明，高钙盐钻井液体系能抗150℃以上高温，具有良好的流变性和较低的滤失量，滤饼韧性好；具有和饱和盐水相当的强抑制性，抗盐膏；具有较好的保护油气层作用。现场应用表明，高钙盐钻井液达到了：①固相容量限高。抑制性强，在密度为1．4g／cm^3、膨润土含量为43g／L的情况下仍保持低粘度和切力；②机械钻速比邻井提高30％左右；③维护处理简单，处理成本低；④使用密度比邻井低0．05g／cm^3．保护油气层效果好，静态和动态岩心渗透率恢复值都大干80％。高钙盐钻井液较好地保护了油气层．成功地解决了泥页岩膨胀分散和垮塌问题。     

钻头钻进方向预测研究

在分析了影响钻头钻进方向的各种因素和提出钻头钻进特征矩阵的物理量后，建立了钻头在各向异性地层中钻进方向的预测模型。模型把钻进方向与所用钻头、钻井条件、井眼状态和所钻地层联系在一起，可以在任何钻井情况下预测一定底部钻具组合的方位漂移和造斜／降斜趋势。     

钻井液用无荧光仿沥青NFA-25的性能评价与应用

钻井液用无荧光仿沥青NFA-25是为克服常规磺化沥青的缺点而研制的.介绍了NFA-25的合成方法、性能指标、防塌机理及现场应用效果.NFA-25既含有水溶组分,又含有油溶组分,油溶组分中含有软化点不同(50～150 ℃)的成分.NFA-25能与水、土乳化、结合,形成可压缩性滤饼,起到封堵、防塌、降低高温高压滤失量的作用.介绍了NFA-25在轮古油田LG-52井、南缘区块东湾一井和埕北油田CB251E-平1井的应用情况.     

曲堤油田保护油层钻井技术

根据系统工程原理，针对曲堤油田的油藏特点，制定出一套有效的保护油层的钻井工艺技术方案。采用ＭＭＨ正电胶钻井液体系取代聚合物粘井液体系，通过在曲堤油田的实际应用，效果显著。