川东北地区抗高温超高密度钻井液研究

川东北地区海相碳酸盐岩高含硫气藏存在硫化氢含量高、盐膏侵严重、易发生井漏、井壁失稳、井底温度高、压力大等难点,通过对抗高温处理剂、加重剂、膨润土限量进行优选,形成了满足川东北地区深井超深井钻井要求的抗高温超高密度复合金属离子聚磺钻井液.该体系抗温可达180℃,可控密度达2.70 g/cm3(储备钻井液密度达3.0 g/cm3),具有良好的高温稳定性、润滑性和抑制性能,具有较好的抗污染能力,抗NaCl达10%,抗Ca2+达2000 mg/L,抗岩屑达20%;使用复合储层保护剂后,屏蔽暂堵率在99.5%以上,压力返排恢复率超过80%,酸化返排恢复率达到200%左右,能有效地保护油气储层.在河坝1井和金溪1井的现场应用结果表明,该体系具有良好的高温稳定性、流变性能、润滑性能、抑制性能和抗污染性能,满足了川东北地区高温超高密度压井修井液和钻井完井液的各项要求,且储层保护效果良好.     

苏北边城地区储层屏蔽暂堵技术及应用

针对苏北边城地区低压低中渗储层的地质特征及油气层损害机理，储层孔隙喉道尺寸及温度情况，研究实施保护该储层的屏蔽暂堵技术。在优选的改性正电胶钻井液中加入暂堵剂后，在很短时间内形成薄而致密的滤饼，最大限度地对地层进行封堵，提高井壁承压能力，阻止滤液和固相进一步向地层侵入，保护油气层，而且能与体系很好地配伍。实验表明，ZD和EP系列暂堵剂在该地区具有很好的暂堵效果，暂堵率达99%，压力返排解堵率可达85%，酸化返排也具有90%以上的恢复率，可以对储层采用酸洗或酸化作业。     

不同链转移剂制备丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物及其降黏性能研究

以丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,过硫酸铵为引发剂,以次亚磷酸钠、甲酸钠、亚硫酸钠、巯基乙醇为链转移剂制备水基钻井液降黏剂。对产物的单体转化率、特性黏数进行了表征;用淡水基浆对产物的常温和高温老化后降黏性能进行了评价。采用次亚磷酸钠作为链转移剂制备的聚合物的相对分子质量约6 000,降黏性能较好;而且次亚磷酸钠具有抗氧化性,作为链转移剂制备的聚合物具有更好的抗温性能。     

高密度水包油钻井液在川西深水平井的应用

须家河组气藏为川西坳陷主力气藏之一,地层页岩、煤线、砂砾岩互层频繁,井壁极不稳定,尤其是水平井施工,井下复杂情况频发.针对现用聚磺钻井液在深井井壁稳定、润滑防卡等方面存在的不足,室内通过乳化剂优选等大量实验,研究出了适合深井水平井钻进的高密度水包油钻井液体系.该体系抗温130℃,可控密度为1.60～2.20 g/cm3,具有较好的流变性、抑制性以及润滑性,对储层的损害率低于现用聚磺钻井液体系.该体系成功应用于新8-1H井造斜段及水平段,与前期施工井新10-1H井相比,钻井周期缩短了35.12％,机械钻速提高了37.75％,二开、三开平均井径扩大率降低了41.43％.     

川西地区碎屑岩深井钻井提速的配套钻井液技术

为解决四川盆地西部地区碎屑岩深井钻井出现的钻井周期长、钻速低等问题,从钻井液的类型、组成和性能入手,在调研国内外资料的基础上,分井段评价了川西地区所用钻井液各参数（钻井液密度、钻井液固相、钻井液流变性及钻井液滤失性）对钻井速度的影响程度,依托中国石油化工集团公司的各级科研成果,研发了适合中浅层钻井提速的无黏土相钻井液、“三低”（低密度、低黏切、低固相）和“三强”（强抑制、强包被、强封堵）聚合物钻井液等钻井液体系,形成了以预防和减少深井井下复杂情况和钻井事故为目标的稳定井壁、防漏堵漏、润滑防卡等技术。上述技术在川西地区新21-1H、新916-1井等多口井集成应用后,中浅层钻井速度明显提高,中深层井下复杂情况及钻井事故发生率明显降低,缩短了钻井周期,达到了钻井提速的预期目标。     

碳酸盐岩井眼酸化解卡液技术研究

四川盆地元坝地区的超深水平井在钻井过程中卡钻大多发生在利用酸与泥饼中碳酸盐岩岩屑反应生成了可溶性盐类CaCl₂、MgCl₂,溶蚀破坏卡住钻具的泥饼结构。碳酸盐岩井段,提高该类地区浸泡解卡液解卡的成功率意义重大。为此,研究了酸基解卡液在高温条件下的解卡机理,优选出缓释剂、铁离子稳定剂等酸化解卡液的主要处理剂,形成了抗高温酸化解卡液体系,并对其酸化效果、酸化最佳时间、与隔离液配伍性、对钻具强度的影响等方面进行了评价。在高温、保证现场安全和保护储层的前提下,酸化解卡液对碳酸盐岩屑及含岩屑水基钻井液泥饼酸溶率达到40%,在元坝地区阆中2井配合工程解卡中取得了明显效果。同时,研究并率先评价了酸基解卡液对钻具强度的影响、浸泡作用的最佳时间,对浸泡酸化解卡的安全性及有效性给出了具体结论,具有参考意义。     

苏北盆地阜宁组三段油藏低中渗储层保护技术研究及应用

苏北盆地阜宁组三段油藏属低中渗储层。在储层敏感性与损害机理研究基础上,通过对油田开发全过程的储层损害因素分析,认为钻井液和注入水是损害储层的两个主要因素。着重研究了保护阜三段油藏储层的钻井液技术,开发了保护储层的改性正电胶钻井液体系和屏蔽暂堵剂。现场应用表明:该钻井液体系能明显降低表皮系数,试验井油井的平均产量比非试验邻井增产三成以上,储层保护效果明显。     

超高密度水基钻井液加重剂研究

超高密度水基钻井液常规加重剂易引起黏度效应,导致钻井液黏度过大失去流动性。采用表面活化和粒度级配的方式对重晶石进行了优化。通过电势影响和流变性实验确定出表面活化剂（RAB）的最佳加量,并在此基础上,以经典堆积理论为基础,采用Dinger-Funk分布方程计算出不同分布模数下的粒度范围,通过大量室内实验,确定出最佳粒度级配。通过优化生产工艺生产出工业级的特殊重晶石,在四川地区多口高压深井气井进行了应用,成功配制出超高密度水基钻井液（密度≥2.65 g/cm3）。现场应用结果表明,以特殊重晶石加重的超高密度水基钻井液,具有加重密度高、流变性可控、抗盐水侵等特点,满足实际施工需要,具有较高的推广价值。     

一种深水水基无黏土恒流变钻井液体系

深水钻井作业环境温度低,常规钻井液的使用已不能满足现场技术要求.室内研制出了一种不含膨润土的深水恒流变钻井液体系,该体系在不同测试温度下具有恒定的动切力、良好的触变性及剪切稀释性能,易形成平板流,携岩能力强.室内评价结果表明,研制的深水恒流变钻井液抑制效果佳,泥页岩回收率达95％以上,膨胀率小于10％,具有较强的抗盐岩污染能力及储层保护功能,可降低井内压力激动、ECD值及井眼钻井液漏失量,防止振动筛跑浆,改善井眼清洁,节约非生产作业时间.该技术还克服了海上利用膨润土配制海水钻井液存在水土分层、重晶石下沉等现象,可以满足海洋深水钻井的要求.     

超高密度钻井液堵漏技术在官深1井的应用

贵州赤水官渡构造海相地层飞仙关组存在超高压盐水层,平均实钻钻井液密度在2.80 g/cm3 以上,同时飞仙关组地层承压能力较低,易破碎,易导致漏失发生。但在超高密度条件下进行堵漏施工难度极大,需要解决堵漏浆的可泵性和封堵性等综合难题。根据地层特点,通过优选对钻井液流变性能影响小的刚性和纤维堵漏材料进行粒度级配,选用合理的配制堵漏浆的基浆密度和搅拌时间,研究了一套超高密度钻井液堵漏配方,堵漏钻井液密度高达2.72 g/cm3,总体固相含量在55% 以上,可封堵宽度为2～6 mm 的地层裂缝,承压能力均超过6 MPa。经过现场试验,在官深1 井成功配制出密度达2.72 g/cm3 的堵漏浆,其总体固相含量达到56%,并在飞仙关组二段取得一次性堵漏成功,为以后超高压堵漏施工提供了经验借鉴。