高密度水基钻井液降黏剂的研制及应用

高密度水基钻井液流变性失控的主要原因之一是劣质固相含量的增加。劣质固相在高密度水基钻井液中分散,增强体系网架结构,导致钻井液黏度和切力上涨。基于竞争吸附降黏原理,以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯、马来酸酐、N,N-二甲基丙烯酰胺四种单体按摩尔比1∶2∶1∶1合成了低分子量聚合物降黏剂WNTHIN。降黏剂评价实验表明,WNTHIN能够有效降低密度为2.40 g/cm3的高密度钾聚磺水基钻井液的黏度和切力,塑性黏度降低率达42.85%,静切力降低率达51.35%,WNTHIN推荐加量为1.5%。在蓬莱气区某井现场应用中,WNTHIN的使用改善了高密度钾聚磺水基钻井液流变性,塑性黏度由58 mPa·s下降至30 mPa·s,动切力由29 Pa下降至14 Pa,10 min静切力由28 Pa下降至16 Pa,高密度水基钻井液性能得到有效改善,满足了深井钻井安全钻进的技术需求。

页岩气窄密度窗口地层封堵承压油基钻井液技术

针对威远页岩地层,钻井液安全密度窗口窄易导致井漏的问题,筛选了柔性封堵材料、刚性封堵材料、韧性封堵材料及胶结封堵材料,形成了油基钻井液四元封堵体系。室内实验表明,柔性封堵材料吸油后膨胀倍数8.6倍,克服裂缝空间限制;韧性封堵材料在油基钻井液中分散性好,不吸油,呈卷曲状,刚度小,粒径范围1~3 mm;刚性封堵材料为一种微米级多孔矿物纤维,具备松散、质轻、多孔、吸油性和渗透性强的性质,在堵漏浆中形成网络骨架结构;胶结封堵材料胶结强度达7.2 MPa。油基钻井液四元封堵体系对孔隙、裂缝和砂床均具有优良的封堵效果,且不影响油基钻井液流变性。该页岩气窄密度封堵承压油基钻井液技术在威远页岩气水平段进行了现场应用,提高了龙马溪水平段易漏地层的承压能力,承压能力提高5~10 MPa,确保了页岩水平井窄密度窗口井段钻井安全。

基于纳米复合材料的强封堵性油基钻井液技术

四川盆地是中国页岩气开发的主战场之一,然而纳米孔隙和微裂缝发育、地层承压能力弱仍是导致井壁失稳频发,制约安全快速钻探的主要问题。为解决四川盆地页岩气地层井壁失稳的问题,提出了多功能复合乳化剂提高了乳化稳定性、简化钻井液配制步骤,优选有机土改善黏度和切力,优选降滤失剂和纳米复合材料提高封堵性的对策,构建了一套强封堵油基钻井液。该钻井液体系具有良好抗温性能、抗岩屑性能和沉降稳定性,且封堵能力优异,抗岩屑污染可达15%,井壁承压能力为9.5 MPa,并显著阻缓页岩的压力传递,提高井壁稳定性。

川西北SYS构造复杂超深井防漏堵漏工艺技术研究与应用

川西北部SYS构造气藏埋藏深,勘探开发难度大,由于井身结构受限,井下复杂频发,其中井漏问题显得尤为突出,常常表现为井口失返,易发生漏转喷,井控风险巨大。针对SYS超深复杂井普遍性井漏问题,统计分析井漏特点和原因,总结得出防漏治漏工艺和技术措施:根据准确的地层压力系数后优化井身结构,针对地层复杂特点采取空气钻和精细控压工艺技术,结合提高地层承压能力堵漏措施,降低事故复杂率,进一步加快产能建设周期。该区块现场应用专项承压堵漏试验,能够将吴家坪以上井段地层承压能力提高至2.0g/cm^(3)以上。