有机黑色正电胶钻井液在华北油田的应用

针对华北油田以蒙脱石和伊蒙混层为主的强造浆性地层在钻井过程中存在的问题 ,选用了不仅具有MMH正电胶钻井液的特性 ,而且正电性比MMH正电胶高、可油溶、抑制能力以及抗污染能力均优于MMH正电胶的有机黑色正电胶。经过近 3年来 5 8口井现场应用表明 ,有机黑色正电胶钻井液能与多种处理剂配伍 ,钻井液的滤失量既可以控制在聚合物钻井液要求的范围内 ,又可以发挥正电胶钻井液的特性 ;固相、膨润土容量较高 ,可用于造浆较强以及含膏泥岩的地层 ;有机黑色正电胶钻井液 ζ正电位高 ,对粘土矿物抑制能力强 ,井壁稳定 ,减少了井下事故复杂的发生 ,提高了机械钻速 。

定向钻井施工中钻井液润滑剂的优选

介绍了行之有效的定向井润滑体系即液—固体润滑剂组合体系,浅井段宜用液体润滑剂,深井段以固体润滑剂为主,其中以RH8501—塑料球组合润滑体系的润滑防卡效果最好。11年来63口定向井的现场施工实践表明,液体润滑剂一般在增斜段第一只钻头起钻前加入,加量一般为0.5％～1％;固体润滑剂一般约在1200～1500m时加入,一般加量为1％～1.5％,井斜大于50°时,加量为1.5％～2％。当2.0～0.5mm和0.425～0.14mm粒径的球各占约50％时,能较好地满足定向井润滑防卡的要求。此外,RH8501—塑料球组合润滑体系无荧光干扰,适用于任何类别的井且对环境污染小,工艺简单,使用方便。

留西地区防塌钻井液技术

留西地区在钻井过程中因井壁严重失稳极易导致大段划眼,甚至卡钻等井下复杂事故的发生。为解决这一问题,对该地区地层特点、典型井易塌段地层黏土矿物组分以及地层压力系统和地层水进行了分析,找出了发生井壁不稳定的原因,建立了有针对性的技术研究路线。在室内试验的基础上,优选出了适应于该地区地层特点的KPAM-NPAN-SMP-BYL聚合物防塌钻井液体系。6口井的现场应用表明,所选择的钻井液技术较好地满足了留西地区的钻井要求,解决了因井壁失稳导致的井下复杂事故的发生,易塌层的平均井径扩大率小于15%,井下复杂事故明显减少,钻井周期缩短近一半,完井电测成功率提高了33个百分点。该技术的应用,不但能解决留西地区的防塌难题,而且操作简单、维护方便、费用较低,具有广阔的应用前景。

岩屑床的控制技术及其应用

在定向井钻井过程中,岩屑床的形成极易造成井眼堵塞和卡钻事故。分析了形成岩屑床的影响因素,提出了控制岩屑床应采取的措施,即中斜度井段选择平板型层流洗井,大斜度井段采用紊流洗井,中斜度及大斜度定向井环空返速应控制在0.9—1.5 m/s为宜。

套管开窗侧钻井的钻井液技术

任丘油田是底水驱动的古潜山裂缝油藏,在长期的开发过程中,底水沿大裂缝推进并形成水锥,使老油井原油产量逐年下降、含水量上升。套管开窗侧钻技术是开采潜山油藏老油井“死油区”的一项钻井新技术,因而对钻井液也提出了新的要求。

含沥青的聚合物防塌钻井液在渤南油田的应用

介绍了含沥青的聚合物防塌钻井液在渤南油田的应用情况。实践证明该钻井液体系的抑制、防塌能力强,抗污染性能好。基本上满足了渤南油田钻井需要,不仅消除了大段划眼问题,而且防塌效果好,技术经济效益显著。

荆丘地区双层组合套管的钻井液工艺

荆丘地区为了防止2750～3000m膏盐地层塑性蠕动挤毁套管，采用了双层组合套管新工艺。根据地层岩性和双层组合套管施工的特点，要求钻井液防卡、防塌及抗电介质污染。为此选用了PAC141－NPAN—SMP聚合物防塌钻井液体系。钻进中用液体润滑剂，完井时用固体润滑剂塑料小球；防塌剂用SBI—1。施工13口井，均未发生过压差卡钻；除2口井在上部地层因未灌浆井塌外，其它都未发生过井塌；一次电测成功率达84．6％；对油层还有保护作用。与32口井深相当的对比井相比，一次电测成功率提高31．5个百分点，处理复杂情况和事故时间减少9．6个百分点，钻井周期缩短35．47％，建井周期缩短28．44％。

荆丘地区钻井液技术的研究与应用

针对冀中坳陷荆丘地区卡钻、坍塌频繁发生的问题,在分析地层特征的基础上,优选出了适应该地层特性的钻井液体系。9口井的现场试验证实:PAC141—NPAN—SMP—FT342是荆丘地区比较理想的钻井液体系,使用该体系后,卡钻率、事故损失均降低,机械钻速得以提高,建井周期明显缩短,较好地满足了该地区钻井施工要求。

MMH钻井液在华北油田南部地区的应用

针对华北油田南部地区地层粘土矿物以伊蒙混居为主共夹杂石膏的特点，优选了MMH钻井液体系。加入MMH正电胶的目的是提高钻井液的流变性、抑制性，为了控制滤失量还必需加入降滤失剂。加入降滤失剂后，影响到正电胶的正电性能。为了解决这一矛盾，经3年来大量的室内试验和12口井的现场应用，摸索出了以MMH为主体处理剂、BXJ为降滤失剂、NPAN为辅助降粘剂所组成的MMH钻井液体系。一般地层控制MMH的加量为0．2～0．3kg／m，降滤失剂BXJ一般加量为0．4％，需要降粘时加入少量NPAN。该体系具有独特的流变性，携砂能力强，能明显提高机械钻速，提高对油层的保护效果。

路43平3井钻井液技术

路43平3井是位于冀中坳陷饶阳凹陷留西油田路43断块的一口双靶点水平井,完钻井深为4202 m,最大井斜为94.9°。该井沙河街组地层存在着异常高压和水敏性极强的岩层,易发生井壁坍塌,尤其是大斜度以及水平井段处于沙河街组的沙二和沙三段,易出现严重的复杂情况。因此采用了有机黑色正电胶/聚磺防塌防卡钻井液,现场应用结果表明,该钻井液具有良好的抑制能力、防塌能力和润滑防卡能力,井眼净化能力强,尤其是复合润滑技术的应用,有效缓解了托压问题,满足了路43平3井的钻井要求。

晋93-28X和晋94-7X高难度定向井钻井液技术

晋 93 2 8X井和晋 94 7X井是冀中坳陷束鹿西斜坡晋 93北断块和晋 94断块上的高难度定向井。这两口井井斜角和水平位移大 ,靶点多 ,裸眼段长 ,加之沙一段底部地层含有一套灰色膏质泥岩 ,给钻井施工增加了较大的难度。采用有机黑色正电胶钻井液 ,并配合固体、液体润滑剂防卡和岩屑床控制以及井壁稳定技术 ,满足了高难度定向井的钻井施工要求。应用结果表明 ,有机黑色正电胶钻井液具有较强的润滑防卡能力和井壁稳定能力 ,携砂悬浮和剪切稀释能力强 ,利于提高机械钻速 ,有效地防止了压差卡钻和井壁坍塌卡钻的发生 ,井眼清洁。采用的钻井液工艺技术满足了井斜角达 6 1°、水平位移达 75 4 .78m的长裸眼、多靶点高难度定向井对钻井液的要求 。

两口长裸眼井的钻井液工艺

由于受钻井总投资的制约，晋古1－2、晋古1－3井减少技术套管的层次，使二开后φ241．3mm井眼的裸眼段分别长达3627．31m和3639．71m，尤其是晋古1－3井，在其裸眼段中还要进行定向井施工作业，故钻井液工作的难度非常大。根据地层岩性及钻井施工特点，要求钻井液除具有良好的抑制能力外，重点应解决防卡、防塌、携砂及防漏问题。提出了用聚合物钻井液体系、RH8501润滑剂和塑料球、磺化沥青防塌剂等一系列相应的技术措施，经现场应用基本上满足了钻井要求，并取得了一定的经验。

长裸眼定向井的钻井液工艺技术

介绍了长裸眼中斜度定向井的钻井液体系及处理方案 ,以及润滑防卡、井眼净化和井壁稳定等 3个关键技术问题的解决方法。列举了 4口井的应用情况及钻井液性能。实践证明 ,所选择的钻井液工艺技术较好地满足了钻深 36 2 3m、井斜 49°、井底水平位移 12 2 9m、裸眼井段长达 32 2 4.5 m、裸眼斜井段长达 2 2 92 m的定向井对钻井液的要求。

非离子降滤失剂BXJ在正电胶钻井液中的应用

MMH钻井液能提高机械钻速、保持井壁稳定,解决了复杂地层及特殊井的钻井及保护油气层等问题。但传统的降滤失剂对MMH钻井液的降滤失效果不理想,尤其是在华北油田南部地区,地层中含有丰富的石膏层,用CMC、CMS和SPNH等虽然能降低滤失量,但这些降滤失剂带有很强的负电性,对MMH钻井液会产生一定的影响。为此,研制出了BXJ降滤失剂。通过在3口井中试用,取得了良好的效果,满足了该地区的钻井施工要求。

渤南地区井壁不稳定抑制的研究

对渤南地区井壁不稳定的原因，从地质因素、钻井液特性及钻井工艺措施等三方面进行分析；重点探讨用钻井液技术抑制该地区井壁不稳定，建立渤南地区防止井壁不稳定的钻井液工艺和措施。经现场１２８ 口井应用，基本上消除了该地区的井壁不稳定问题。与３０ 口使用 Ｆ Ｃ Ｌ Ｓ— Ｃ Ｍ Ｃ 钻井液且井深相当的对比井相比，平均机械钻速提高２０６ ％ ；钻井、建井周期分别缩短１７ ％ 和１４２ ％ ；事故复杂时间降低２８９ 个百分点；完井电测成功率提高２０１ 个百分点，取得了良好的技术经济效益。

务古4井复杂深井钻井液技术

务古4井为一口重点探井,完钻井深5 750 m。该井二开裸眼井段钻遇巨厚层泥岩,选用聚磺钻井液体系,解决了地层严重造浆及井眼稳定问题;三开裸眼井段存在多套压力系统和多处断层,钻遇石膏、含膏泥岩、大套玄武岩以及凝灰岩和碳质泥岩等地层,特别容易发生坍塌和井漏,井壁极为不稳定。现场采用有机盐钻井液体系,有效解决了石膏、膏泥岩污染和严重井壁垮塌导致的大段划眼、严重蹩钻及遇阻卡等复杂问题;添加低渗透处理剂和屏蔽暂堵剂及复合堵漏剂,提高井壁的承压能力,解决了三开施工出现的压差卡钻风险,确保了钻井安全顺利,完井电测一次成功,钻井周期大幅度降低。

大斜度长裸眼定向井钻井液技术

饶阳凹陷留楚区块大多数井为大斜度长裸眼定向井,井身剖面为"直-增-稳"三段制、双或多靶点定向井,井身结构为二开井,井斜角在48°～56°之间,水平位移为1 000～1 597 m,裸眼段长达3 000～3 500 m,井壁不稳定,钻井难度及风险大。通过优化钻井液工艺技术,应用加有组合润滑防卡剂、防塌剂以及抗温降滤失剂和有机硅的聚磺润滑防塌钻井液,较好地满足了安全钻井要求。与该区块同类型未使用该技术的井相比,完成的15口长裸眼大斜度定向井平均钻井周期缩短了37.3%,建井周期缩短了32.6%,完井电测时间缩短了60.7%,传统电缆测井完成率为93.3%,其中有7口井实现完井电测一次成功,平均井径扩大率小于10%,特别是楚29-87X井等7口井平均井径扩大率控制在6%以内。