ASS-1钻井完井液及其在DP35-1和CB1-1气井钻井中的应用

报道了鄂尔多斯盆地低压低渗气藏水平使用的事生物降解钻(完)井液ASS-1的组成和性能.其组分包括粒度适宜的碳酸钙粉(暂堵剂和加重剂),改性淀粉(可变形暂堵剂和降滤失剂),优质生物聚的(提黏切剂),pH调节剂,无荧光润滑剂DRH(加量1%)及防腐剂等,给出了基础配方.该钻(完)井液对岩心的伤害率约为5%(4种其他体系钻(完)井液的伤害率在21.9%～96.6%);经高压气体反向驱排后,伤害后岩心渗透率恢复率可由88%提高到92%;在≤110℃热滚16 h后黏度损失率＜50%;经过4次热滚(91℃×16 h),每次热滚后作适当维护处理,均可使变坏的性能恢复到要求值.该钻(完)井液用于水平段长800 m、地温83℃的DP35-1井和两分支水平段长各1500 m、地温91℃的CB1-1中,根据技术要求采用适当技术措施,在钻进中特别是CB1-1井长达4个月的钻进中,API滤失量＜5 mL,密度1.04～1.07 g/cm3,漏斗黏度41～53 s,塑性黏度10～15 mPa·s,屈服值6～18 Pa,两口井均顺利完钻且可裸眼完井.图5表4参2.     

复合盐水低伤害钻井液在桃7-9-5AH水平井的应用

针对苏里格地区低孔低渗砂岩气藏的特点,依据ASS-1全酸溶钻井(完井)液在该地区探井的应用经验,研制出了复合盐水低伤害钻井完井液.该钻井液在常规条件下对地层的平均伤害率仅为5.9%,在特殊模拟井下条件下,对气层的平均伤害率为13.64%,暂堵性好,井壁上形成的暂堵滤饼通过气层压力完成解堵,简化了完井、投产作业.该钻井液在桃7-9-5AH井水平段施工过程中,起下钻无阻卡,井底无沉砂,解决了因泥页岩水化膨胀而引起的缩径和坍塌、高摩阻大扭矩、PDC钻头泥包等一系列技术难题,创造了长庆区块水平段一只φ152.4 mm钻头810m进尺的记录,并获得无阻流量150×10<'4>m<'3>/d的高产气流.     

低固相不混油钻井液在CB1-1双分支水平井的应用

CB1-1井是壳牌公司长北项目部在长北气田进行水平开发的第一口井，该井为双分支水平井。介绍了用于斜井段的低固相不混油甲酸盐聚合物钻井液体系及其现场应用情况。实验结果表明，该体系表现出良好的润滑防卡性和良好的井眼净化能力，抑制防塌能力强、不混油、处理剂配套、性能易调控、滤失量低、高黏度、高切力，泥饼薄而韧、光滑，泥饼摩阻系数控制在0．0262～0．0437之间。在整个斜井段施工过程中，井眼始终处于良好净化状态，起下钻无阻卡，井底无沉砂，很好地解决了大井眼尺寸、长裸眼段下存在的井壁坍塌、润滑防卡、携带岩屑等技术难题、不仅有效克服了垮塌地层石千峰组、石盒子组长时间浸泡所带来的井壁不稳定风险，保证起下钻作业的安全顺利和长达2800多米的长裸眼井段的井眼稳定，而且确保咖244．5mm套管顺利下至井深3386m。     

泡酸解除GP25-17井卡钻事故

长庆靖边气田主要目的层为奥陶系灰岩,钻井过程中灰岩钻屑容易混入钻井液中,形成的滤饼含有大量的碳酸盐成分.GP25-17井入窗过程中进行滑动增斜钻进时发生卡钻故障,先后采用大吨活动钻具、泡柴油、泡解卡液和泡原油等措施,没有取得解卡效果.分析钻具阻卡段位于奥陶系灰岩地层,采用了泡盐酸解卡作业,只浸泡了15min就成功地解除了卡钻故障.这次通过泡酸成功解除卡钻故障的作业为今后类似卡钻事故的处理寻找了一条新的解决方法.     

高密度无土相油基钻井液研究及在四川页岩气水平井的应用

针对传统的有土相油基钻井液在高密度条件下暴露出的流变性差、胶凝结构强等问题进行分析,新研 制了以复合型乳化剂（Ｇ３２６－ＨＥＭ）和增黏剂Ｇ３３６为核心、结合降滤失剂Ｇ３２８和提切剂Ｇ３２２等处理剂配套形成了 ＣＱ－ＨＤＥＭ无土相高密度油基钻井液体系,实现了主要处理剂国产化,同时对体系配方进行了优选和性能评价,以及 在四川长宁－威远和壳牌反承包项目页岩气水平井中进行了现场试验应用,均取得了良好的效果。试验结果表明, 该体系流变性好,电稳定性强,密度可达２．５０ｇ／ｃｍ３,抗温１６０℃,能够满足页岩气水平井安全快速钻井施工的要求。 该体系的成功研制和应用填补了国内该技术的空白,将为保障页岩气及其它非常规气藏规模开发提供技术支持。     

酸性完井液技术在长北气田的应用

近年来不断重复使用低伤害钻完井液,使得一些不易清除的黏土颗粒不断在钻井液中积累,导致钻井液中分散黏土含量不断升高,在液柱的高压差下,使钻井液中分散很细的黏土微粒进入储层,使储层孔隙进一步缩小,水锁加剧,导致产量降低。针对这一难题,主要从改变储层表面性质着手,研制出了酸性完井液体系,室内试验表明:酸性完井液可以使现场泥浆伤害后岩心渗透率恢复率得到明显提高,恢复率提高率达到168.77%,冲洗效果显著。现场试验一口井,试气结果表明:以初期产量计,单井产量提高率达到41.43%,提高产量效果显著。     

长庆气区储气库超低压储层水平井钻井液完井液技术

鄂尔多斯盆地长庆气区储气库选择在榆林气田的山西组山₂³储层实施,由于该气层经过长期开采和储层压裂改造,导致水平段目的层压力极低（压力系数0.4～0.6）,成为诱发水平井段发生钻井液压差漏失的地质因素;且采用筛管完井方式又要求钻井液完井液必须具有非常好的暂堵效果。针对上述技术难题,以室内预防井漏、储层保护研究为技术支撑,研制出了具有抑制性强、润滑性高、总固相少等特点的无土相复合盐低伤害暂堵钻井液完井液体系。现场应用两口井,其中Y37-2H完钻井深5 044 m,水平段长1 819 m,创长庆气田水平段Φ215.9 mm井眼的施工记录,Φ139.7 mm筛管一次性下到预定位置,并获得无阻流量100×10⁴ m³/d 的高产气流。应用效果表明：该体系较好地保护了山₂³储层,钻完井施工作业安全顺利。     

煤层垮塌机理分析及钻井液防塌探讨

在长庆油田天然气水平井钻井过程中，处于大斜度井段的山西组、太原组及本溪组的多套煤层和炭质泥岩的稳定性极差，易发生垮塌。分析了煤系地层的垮塌机理，其完全不同于泥页岩地层，主要受煤岩的应力变化影响大；煤岩的弹性模量小、抗拉强度低，存在裂隙和巨大的比表面，对机械和物理化学的外力作用敏感。提出钻井液必须具有合理密度、强抑制。、低滤失量、良好流变性和高润滑性等，并由此确定使用抑制性生物聚合物钻井液。该技术在现场进行了试验应用，满足了钻井工艺和稳定煤岩井壁的要求，确保了井眼稳定、起下钻畅通、电测和下套管顺利。     

复合酸液解除S120-49-84H井卡钻故障

水平井已逐步成为长庆苏里格气田开发的主要方式之一,但由于储层的不连续性导致水平井段钻井中经常钻遇或穿越大段泥岩,井眼稳定性相对变弱,如果操作处理不当易发生卡钻.S120-49-84H井完钻后为顺利下入裸眼分段压裂工具,通井过程中发生了卡钻故障,先后采取了大吨活动、泡柴油等多种措施,均未实现解卡.分析研究认为,卡点位置是砂岩井段,提出了浸泡复合酸液的方法来实现解除卡钻故障的技术思路.现场使用盐酸和氢氟酸配成的复合酸液,浸泡20 min就成功解除了卡钻故障.     

鄂尔多斯盆地长北气田储层保护技术

为了评价钻井过程中钻井液对鄂尔多斯盆地长北气田储层的伤害程度并评选低伤害完井液,实验中应用先进的AC-FDS-800~10000地层伤害系统,在模拟正常钻井和储层参数条件下成功地完成了3套钻井完井液体系对长北气田储层的伤害程度评价。实验结果表明：逆乳化油钻井液对该储层伤害率高达73.91%,因伤害发生在整个岩心而不易解除;油基钻井液对气层岩心几乎100%伤害,但油基钻井液滤失很小,浸入井壁的深度浅,在完井后储层开展射孔或压裂,则伤害很容易解除;相比之下,无黏土低伤害暂堵钻井完井液体系对气层平均伤害率为11.11%,暂堵性好,完钻后可以采取裸眼完井,井壁上形成的暂堵滤饼通过气层压裂完成解堵,并直接气举投产,很大程度上简化了完井、投产作业,值得推广应用。