辽河油田无固相强抑制水基钻井液技术

为解决辽河油田低渗透储层保护难度大、钻井故障发生概率高等问题,以卤水为分散相,通过优选核心处理剂,形成了无固相强抑制水基钻井液。室内性能评价表明:该钻井液能抗高温180℃和25%钻屑;抑制性能好,岩屑滚动回收率达98.7%;对储层伤害小,岩心渗透率恢复率大于90%;能封堵0.1~0.3 mm裂缝,具有较高的承压能力和抗返排能力。该钻井液在辽河油田在坨62井三开低渗透储层钻进过程中进行了现场试验,该井三开井段井径规则,未发生井下故障;与邻井相比,机械钻速和产油量高,表皮系数低。这表明,无固相强抑制水基钻井液能满足辽河油田低渗透储层安全钻进和储层保护的要求,具有推广应用价值。      

防井壁失稳及井漏钻井技术在北部湾盆地的应用

北部湾盆地地质油藏情况复杂,由于沉积及断层等方面的原因,造成该区域钻井工程作业难度大大增加,井壁失稳以及井漏风险尤为突出。南海西部石油管理局钻井技术人员在某油田开发钻井作业过程中,充分利用批钻模式,不断总结提高,形成了环保型防塌钻井液体系以及高压易垮地层生产尾管固井作业技术,辅以工程上的精细化操作,确保钻井作业安全、高效完成。该系列技术的成功应用,为北部湾盆地后续类似油田的钻探开发作业提供重要的参考价值。     

基于钻井液侵入特征的阵列感应测井响应校正

受盐水钻井液侵入影响,储集层电测井响应会偏离地层真电阻率。为了准确实现对阵列感应电测井响应的侵入校正,基于油水两相渗流理论和岩电理论,按照孔渗比范围分类,应用数值模拟方法得到了不同地层物性条件下盐水钻井液侵入动态演化过程及其对阵列感应测井响应的影响关系。钻井液侵入模拟结果表明:在低孔渗地层中,储层物性和钻井液侵入时间是影响侵入剖面特征的主要因素,而钻井液侵入时间和侵入深度是阵列感应测井响应特征及其变化规律的主控因素。据钻井液动态侵入规律,考虑侵入压差、地层孔渗比、侵入时间等影响因素,建立了时间推移模拟电阻率校正法。实际井的阵列感应电测井校正结果表明,通过时间推移模拟法校正后的电阻率值计算出的含水饱和度与密闭取心井测量的含水饱和度吻合较好,验证了该校正方法的可行性和准确性。     

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。     

钾钙基钻井液在吐哈西部区块的研究应用

吐哈油田西部区块第三系泥页岩地层富含盐膏，传统钻井液无法满足钻井液性能稳定和井下安全的要求。根据地层特点，选用抗盐、抗钙能力强的钾钙基钻井液体系。经室内研究评价，优选抗盐降失水剂和基本配方，制订出合理的转化措施和维护处理方案。神282、神北6井应用结果表明，钻井液性能稳定、盐膏层和下部井段井径规则、井壁稳定。钻井完井施工顺利，为盐膏井安全钻进提供了可借鉴的经验。     

用热失重法确定水合粘土水分含量及存在形式

文章以蒙脱土为例，采用热失重法定性定量确定了水合粘土中结合水类型、界限及其相对含量，并与等温吸附法结果进行了对比。结果表明，用该方法得到的水合蒙脱土中各种水分的相对含量及总含水量与等温吸附实验结果相一致。热失重（25~250 ℃）分析结果表明，水合蒙脱土中水分子主要存在自由水、松散吸附结合水、紧密吸附水（强吸附结合水）3种状态，分别对应于25~75 ℃、75~120 ℃、120~230 ℃区间里的失水。从热失重（25~250 ℃）规律来看，仍存在两个明显的转折点p/ps=0.9、0.98，它们为粘土-水体系的两个特征湿度，前者为粘土表面强结合水与松散结合水（渗透结合水）之间的界限，后者为松散结合水与自由水之间的界限，这验证了等温吸附法确定的两个特征湿度及对粘土表面结合水界限划分的正确性。     

钻井液振动筛动态特性研究

随着现代设计方法的广泛运用，对振动筛进行动态特性分析，用动态设计取代静态设计已成为现代振动筛设计发展的必然趋势。振动筛是由多个零件组成的复杂组合结构，仅对个别零部件进行分析，无法全面反映振动筛整体的性能，特别是在动态分析中，各零部件之间结合部的接触参数对动态性能的解析计算精度影响很大。文章采用用户自定义矩阵单元来处理筛箱结合部位的接触问题，在商品化软件Pro/Mechanica、ANSYS平台上建立了筛箱的有限元模型，并对其进行动态特性分析，获得了筛箱低阶固有频率与模态振型，找出了筛箱在额定载荷作用下各部位的动态应力分布规律。分析表明，筛箱结构设计合理，且在设计工况下，动态强度满足要求，为该筛的改进设计及后续筛箱动态强度的试验研究提供了必要的依据。     

乳化钻井液条件下高温高压气井气体扩散研究

高温高压下甲烷在油里的溶解度大，水包油乳化钻井液中存在油相，钻井作业中钻井液静置期间如起下钻、工具故障抢修等时间过长，储层中的甲烷气体会扩散到井眼里。在钻高含硫化氢及二氧化碳气井时，高温高压条件下天然气更有可能到达与油完全互溶的状态。文章将储层内的水平段井眼的气体扩散区域划分为4个区，外滤饼区、内滤饼区、滤液滞留区、滤液未污染区，根据外滤饼区、内滤饼区、滤液滞留区不同计算参数条件，计算预测了在使用水包油乳化钻井液情况下，储层中天然气通过扩散穿过3个区后，进入储层内井眼段环空导致的环空含气质量浓度变化，对环空内含气质量浓度随扩散时间、含油浓度因素的变化进行了定量计算。用伽略金有限元方法求解，计算表明，气体扩散量随钻井液静置时间延长而增加，水基钻井液加入油后与不加油的钻井液相比增大了气体扩散量。     

长垣东部深井井壁失稳及技术对策

大庆油田在长垣东部深层油气田勘探开发过程中存在井眼不稳定问题。在对深层失稳井段资料调研的基础上，开展了易塌地层泥页岩水化膨胀及分散特性评价以及比亲水量研究。通过泥页岩--试液模拟作用的化学位差反渗透实验以及压力传递实验等，探讨了不同条件下泥页岩水化应力变化规律。利用井壁稳定性模拟实验装置（SHM仪），评价了不同钻井液防塌效果。理论分析和实验表明，当使用水基钻井液在复杂泥页岩地层钻进时，如何控制泥页岩压力传递和流体侵入是解决泥页岩井壁不稳的技术关键。使用长垣东部深层泥页岩与硅酸盐钻井液作用的实验表明，硅酸盐钻井液能显著降低泥岩渗透率，阻止钻井液滤液与孔隙压力的传递，改善膜效率，有助于充分发挥化学位差诱导的反渗透防塌作用效果。     

泥页岩井壁稳定研究及在临盘地区的应用

从岩石力学和物理化学两个主要因素简要分析了井壁失稳的机理，指出泥页岩井壁失稳是由力学与化学两方面因素共同作用的结果。钻井液与泥页岩存在化学势差，并改变了井壁附近的孔隙压力，降低岩石强度。借助于井壁处有效应力的变化,将泥页岩与钻井液相互作用时页岩水化所产生的力学效应与纯力学效应结合起来，计算出任意井斜方位井眼围岩应力状态，利用测井资料求出有关岩石力学参数和Mohr Couloumb准则，计算得出防塌的临界钻井液密度。