升深2-17井络合铝聚合物充气钻井液现场试验

为加快徐加固子深层天然气的勘探开发步伐，缩短深层气井的建井周期，在升深2-17井进行了充气钻井试验。介绍了络合铝聚合物充气钻井液技术的现场应用概况及效果以及井漏的发生与处理过程、钻井液起泡的解决措施。在现场试验过程中，络合铝聚合物钻井液性能稳定，具有较强的抑制性和较好的流变性能，流性指数控制在0．7左右，具有良好的携屑和稳定井壁能力，而且粘度较低，基本上控制在33～52s之间，满足了现场充气和脱气的需要；该钻井液抗温可达180℃，润滑性能较好，在钻井过程中无粘卡显示，在深井欠平衡井眼稳定方面取得了较好的效果；在不同的气液比条件下，可以在0．83～1．08g／cm。之间实现对当量密度的调节;与常规钻井工艺相比，充气钻井可以使机械钻速提高30％～50％；在钻进过程中实现了充气和点火同时进行，达到了欠平衡钻井工艺技术的要求，为进一步开展气体钻井打下了良好的基础。     

页岩气钻完井技术现状及难点分析

页岩气勘探开发在中国刚刚起步,缺乏相关技术经验。为此,介绍了国外页岩气钻完井技术现状及最新进展。国外页岩气开发先后经历了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井、丛式水平井钻井（PAD水平井）的发展历程;目前水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式,页岩气水平井钻井要考虑其成本,垂直井段的深度不超过3 000 m,水平井段的长度介于500～2 500 m;PAD水平井钻井利用一个钻井平台作为钻井点,先后钻多口水平井,可以降低成本、节约时间,是比较新的页岩气钻井技术;页岩气固井主要采用泡沫水泥固井技术,完井方式以套管固井后射孔完井为主。在综合分析国外页岩气钻完井技术及钻完井难点的基础上,指出国内页岩气钻井应着力解决在保持井壁稳定、预防事故、降低钻井成本、研发配套仪器和优选钻井液配方等方面存在的问题。     

Herschel‐Bulkley rheological parameters of a novel environmentally friendly lightweight biopolymer drilling fluid from xanthan gum and starch

This article summarizes a concise investigation on the effect of concentration of the four main components of a novel lightweight drilling fluid, i.e., glass bubbles, xanthan gum, starch, and clay, to the Herschel‐Bulkley rheological model parameters. The three parameters of Herschel‐Bulkley model, i.e., yield stress, fluid consistency, and fluid index were calculated by fitting the experimental data of shear stress as a function of rate of shear to the model. Results indicate that the increment of the amount of four main components increase the yield stress of the final fluid as the flow resistance is increased. Furthermore, the result also showed that the calculated fluid consistency of the drilling fluid appears to be strongly dependent on the presence of glass bubbles, xanthan gum, and clay. However, the fluid consistency appears not to be affected by the presence of starch. It is also concluded that the presence of glass bubbles, xanthan gum, and clay in the fluid tends to determine the final fluid to behave as pseudoplastic. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

控制压力钻井新技术及其应用

针对欠平衡钻井技术在海上钻井中难以解决的固有问题,近几年国外开发了控制压力钻井(MPD)和控制钻井液帽(CMC)钻井技术。MPD是由欠平衡钻井(UBD)和动力钻井技术综合而发展起来的一项新技术,它利用封闭的钻井液循环系统,通过液力井的模拟程序来反馈数据,预测环空压力剖面,从而使自动控制压力系统自动调节节流阀,产生微小调节量来精确控制整个井眼的环空压力剖面。控制钻井液帽(CMC)钻井技术是MPD在深水钻井应用的新发展,它既能当作开式循环系统操作,又能当作封闭式循环系统操作,同时使用较重的钻井液。通过水下钻井液举升泵系统调节钻井液帽在隔水管内的位置,就能快速、准确调节井底压力。实践证明,MPD和CMC一定会有广阔的应用前景。     

牛102井欠平衡泡沫水平井钻井技术

介绍了吐哈三塘湖油田牛102井利用泡沫流体以欠平衡钻井方式钻水平井段的钻井设计及施工情况.将欠平衡钻井、水平井钻井技术两种工艺相结合并且成功应用在牛102井.着重论述了水平井段欠平衡钻井负压差值的选择依据,以及泡沫流体各参数的设计方法.该项技术在牛102井的成功实践为今后同类条件油田的勘探开发提供了宝贵的经验和借鉴.     

考虑有效膜压力的坍塌压力计算模型

川渝气区风险探井欠平衡井段的井眼扩径率普遍较高,井眼扩径率介于20%~30%,最高可达140%,增加了风险探井的钻探风险,而且欠平衡钻井井壁稳定的问题也尚未得到有效解决。为此,针对欠平衡井段井壁失稳机理开展了研究,提出了计算欠平衡钻井井壁坍塌压力的方法:通过引入有效膜压力系数,结合达西定律、地层流体状态方程、连续性方程,求解出井周压力分布解析解;依据叠加原理得到了井周应力分布模型,并采用Mohr-Coulomb准则推导出维持井壁稳定的最低钻井液密度计算模型;研究了欠平衡、过平衡、欠平衡转过平衡3种典型工况下的井周压力演化规律,并总结了欠平衡钻井井壁失稳的规律。结论认为:该模型反映了泥饼对井壁稳定的影响,由其计算得到的坍塌压力比常规模型计算所得的结果要高,说明有效膜压力系数对井壁坍塌的影响显著,而岩石强度(内聚力、内摩擦角)、地应力、岩石孔隙度等参数对井壁坍塌的影响则相对较小,采用该模型计算的结果更加符合现场实际。     

我国海上油田欠平衡钻井可行性研究

欠平衡钻井在国内外陆地油田已得到了广泛的推广和应用,可有效提高油气田开发效益。由于作业环境特殊,欠平衡钻井技术在海上油田的应用受到限制,但国外已有上百口井成功的先例。我国虽有利用旋转控制头等欠平衡钻井关键设备解决浅海钻井井漏问题的探索实践,但还没有实现真正意义上的“欠平衡钻井”。文中分析了在我国海上油田实施欠平衡钻井的可行性。针对渤海某油田具体实例,尝试进行了海上欠平衡钻井工艺设计。     

欠平衡钻井井底合理压差的力学依据

根据力学理论从岩石抗强度（坚固程度）和岩抗拉强度（胶结强度）两个重要指标，推导出适应各种条件欠平衡钻井全理井底钢压差的判别式，并进行了现场实例计算，证明该判别式对欠平衡钻井现场应用具有一定的参考价值。     

气基流体钻井气液流量组合设计新方法及应用

欠平衡钻进时井底压力较高,会引起储层的伤害,而接单根时井底压力较低,将引起井眼的破坏,而井底压力可由气体和液体流量组合来控制。为了使欠平衡钻井中储层伤害和井眼失稳之间的矛盾最小化,给出了一套在给定地质、钻井条件下进行充气欠平衡钻井气液流量组合设计新方法,该方法利用欠平衡钻井井筒4相流体动力学模型,将已确定的井底压力安全窗口转换为地面气液体注入流量的安全窗口。此流量安全窗口中,地层孔隙压力限制了窗口曲线的上界,井眼坍塌压力为窗口曲线的下界,并由钻井液的携岩能力和井壁冲蚀曲线封闭而成。此设计方法采用电子表格软件绘制气液流量安全窗口,可直观地选择最优流量组合。使用该设计方法对新疆石南油田SN4003井的充氮气欠平衡钻井进行优化设计,并与钻井实效对比评价,证明了该方法较为可靠、实用。