生物合成基钻井液在长宁页岩气水平井的应用

油基钻井液的抑制性、封堵性强,润滑性好,对水敏感的泥页岩地层有极强的防塌作用,是四川长宁页岩气井水平段采用的主要钻井液体系,但油基钻屑因含有石油烃类、重金属和有机物等污染物,若直接排放,会对周边生态环境造成严重危害,加之目前含油岩屑的处理能力不足,导致环境保护压力巨大,油基钻井液综合成本过高,因此其使用受到一定限制。长宁CN-H井是部署在四川省宜宾市珙县的一口页岩气水平井开发井,钻探目的层为长宁下古生界龙马溪页岩层。该井四开井段泥页岩地层易水化分散、易垮塌,井壁失稳风险大,使用了一种生物合成基环保钻井液钻井,取得了良好的效果。该生物合成基钻井液流变性优异,具有良好的润滑性、封堵性、抑制性,且热稳定性好,高温下仍具有较强的悬浮和携带岩屑能力,在水平段钻进中实现了高效安全钻进。该生物合成基钻井液无毒无害,满足安全环保要求。

川西双鱼石构造超深井大尺寸井眼钻井提速技术研究

川西双鱼石构造勘探目的层埋藏深,完钻井深超过7000m,纵向多压力系统致使钻进中井塌、井漏、气侵等复杂频发,针对于此该地区钻井普遍采用非标井身结构。实钻中上部长井段大尺寸井眼往往表现出机械钻速较低同时钻井周期较长,从地层岩性与井眼尺寸入手分析了上述问题并就井身结构优化、空气钻井可行性论证、钻头选型以及钻井液优选展开了提速技术研究,逐步形成了适合该区块工程地质特征的钻井提速配套技术:优化井身结构,减少大尺寸Φ444.5mm井眼钻井深度;采用“空气钻”提速技术,快速钻过沙溪庙组中上部以上易塌、易漏地层;Φ333.4mm井眼沙溪庙组中下部至须家河组中上部井段采用“高效PDC+螺杆+优质Kcl-有机盐聚合物钻井液”复合钻井提速技术,保证了“空气钻”井段井壁稳定以快速钻至三开中完,上部大尺寸井段的钻井周期大幅缩短,实现了优快钻井,为加快该区块勘探步伐提供了技术保证。

新疆台60井PRT-有机盐钻井液技术

新疆台60井一开使用正电胶聚合物钻井液,解决了上部地层井眼大、胶结松散、富含水敏性泥岩以及二叠系地层推覆体的携砂、阻卡和井漏技术难题。二开采用PRT-有机盐钻井液(密度为1.32～1.84g/cm3),该体系抑制性强,有效地防止了第三系膏质泥岩的吸水膨胀、缩径阻卡;具有良好的流变性和滤失造壁性,防止了侏罗系地层掉块,保证了井眼畅通。三开选用PRT-有机盐屏蔽暂堵钻井完井液(密度为1.85～2.00g/cm3),该体系具有良好的滤失造壁性和封堵防塌性,防止了油层的剥落掉块垮塌,很好地保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了安全快速钻进、保护油气层的目的。

KCl-有机盐聚合物钻井液在川西双鱼石区块的应用

川西地区双鱼石区块目的层埋藏深,完钻井深在7 000 m以深,上部φ444.5 mm、φ333.4 mm井眼主要采用"空气钻"提速,空气钻井转钻井液如何保证井壁稳定至关重要,在"高效PDC+螺杆"提速方式下优质的钻井液性能也尤其重要。为此,KCl-有机盐聚合物钻井液在KCl、有机盐的共同作用下抑制能力强,能够抑制岩石组分水化分散、膨胀,封堵防塌剂可以快速形成致密泥饼,减少滤液侵入井壁地层,防止"空气钻"后干燥井壁"吸水"引起的井塌;抑制钻屑水化分散,钻井液流变性能稳定、波动小、易调控、现场维护处理简单;钻井液强抑制性、低黏度和切力可提高钻头水马力,减少钻屑在钻头上的吸附,防止钻头泥包现象,减少钻井液中微米、亚微米粒子,有助于提高机械钻速。双探8井等现场应用表明,KCl-有机盐聚合物钻井液确保了"空气钻"井段井壁稳定,顺利钻过沙溪庙组下部(沙一段)、凉高山组、自流井组及须家河组易垮塌地层,井眼畅通、井壁稳定、井径规则、电测顺利、井下安全、钻速较高,满足工程、地质录井需要。

玉门青2-7井钻井液技术

玉门青2-7井一开井段砾石层成岩性差,胶结疏松,易引起井漏、井塌、沉砂;二开为砂泥岩互层,裸眼井段长,泥岩易水化膨胀,砂岩渗透性好易形成厚泥饼,砾岩、砂泥岩胶结差,井壁易坍塌,并存在石膏污染;三开为产层钻进,地层倾角大,裂缝发育,岩性为硬脆性泥岩,易发生掉块垮塌现象,井底温度高。根据该井地层特点、钻井工程要求和保护油气层的需要,一开使用“三高一适当”普通膨润土浆,防止了表层疏松砾石层的井漏、井塌;二开采用金属离子聚合物钻井液,该体系抑制能力强,防止了泥岩水化膨胀,具有良好的失水造壁性,防止了因砂岩地层渗透性好而形成的厚泥饼缩径,保证了长裸眼段的防塌及井下安全;三开选用金属离子聚磺屏蔽暂堵钻井液,该体系具有良好的失水造壁性,封堵防塌能力强,防止了油层段的剥落掉块垮塌,实现了近平衡钻井,保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了保护油气层的目的。

钻井液用环保润滑剂合成酯的研究与应用

随着社会经济的快速发展,环保问题越来越成为社会关注的焦点,为最大限度减轻钻井液对环境的不利影响,实施源头污染控制,根据酯化反应原理,通过具有特殊结构的多羟基醇(聚丙二醇、十二~十四混合醇、正辛醇等)与长链脂肪酸(油酸)在一定条件下(碱性环境、高温)通过酯化反应制得环保润滑剂合成酯,并且研究了合成酯的环保性能、润滑性、抗温抗盐能力、钻井液配伍性,并进行了现场应用,结果表明,环保润滑剂合成酯是一种低色度(浅棕色)、无毒、不含重金属有毒元素、具有良好的生物降解性能,具有良好的搞高温(180℃)、抗盐润滑效果,在相同加量条件下优于同类产品,实现了较目前同类产品较低加量下具有较高的润滑效果;适用于各类水基钻井液,能与其它处理剂良好配伍,满足现场钻井、地质录井的需要,是一种具有良好使用前景的钻井液用环保润滑剂。

井浆改造固井隔离液的评价与应用

随着川渝地区高温深井、超深井勘探开发的发展,固井时水泥浆与钻井液相容性差的问题日益突出,极易导致固井注水泥浆时出现变稠、结块的问题。通过对水泥浆与钻井液接触污染因素分析、研究,合成了由井浆改造不排放抗污染隔离液GLJ。经室内评价和现场投井应用表明,隔离液GLJ现场配制简单、方便,只需将隔离剂直接加入现场钻井液中即可,可减少新增液体量、钻井液加重剂等材料用量,减轻现场储存压力;GLJ具有较好的流变性、悬浮稳定性,可根据现场施工对隔离液GLJ的流变性能参数要求进行调整,具有良好的抗温性能,井筒中长时间静置不会导致隔离液GLJ重晶石沉淀;GLJ与水泥浆具有良好的配伍性,各种比例混合流体的高温高压稠化实验240 min内体系稠度值未大于40 Bc;隔离液GLJ对钻井液性能影响小,施工结束后循环罐中剩余隔离液GLJ和井筒中返出隔离液GLJ均可混入井浆中作为钻井液继续使用,减轻了现场废弃液的排放及处理量,具有良好的经济效益和社会效益。

去磺化环保钻井液的研究

随着社会经济的快速发展,环保问题越来越成为社会关注的焦点,为最大限度减轻钻井液对环境的不利影响,实施源头污染控制,研究能满足钻井工程要求的去磺化环保钻井液具有重要意义。利用环保降滤失剂研制出了去磺化环保钻井液,并对其流变性能、降滤失性能、抗盐抗钙污染能力、抗温性能、抑制性能、环保性能等进行了评价,其评价结果表明,在密度1.80 g/cm^3以内、180℃以下,具有良好的流变性、失水造壁性和润滑性,且性能稳定;具有强抑制性、可有效防止泥页岩的水化膨胀、分散,防止地层造浆和井壁垮塌;具有良好的抗盐、抗石膏污染能力;生物毒性达到排放标准,且具有良好的生物降解性;满足钻井、地质录井的需要。