无黏土相盐水储层钻井液体系研究

针对伊拉克Missan油田群储层段钻井作业中存在着卡钻、漏失、气侵、溢流、井壁失稳、井径扩大等复杂事故,为了减少作业事故的发生,提高储层保护的效果,室内通过外加剂的优选,建立了一套无黏土相盐水储层钻井液体系。该体系以改性生物聚合物为流型调节剂,可降解的抗温淀粉作为降滤失剂,并采用NaCl盐水基液和CaCO3复合加重的方式进行体系的密度调节。钻井液性能评价结果表明,该体系抗温可达140℃,滚动回收率达到了95.46%,同时体系还具有较好的抗侵污能力和储层保护效果。

关于低渗透凝析气藏的储层钻井液保护研究

由于低渗透凝析气藏的储层孔喉细小,渗透性很差,导致黏土含量高,非均质性严重,所以容易因各种各样的入井工作液侵入储层导致水敏、水锁等一系列的损害,并且经常发生其特有的反凝析损害和一些非正常的现象发生。结合吐哈油田巴喀低渗透凝析气藏,系统解析了低渗透凝析气藏的储层损害的特征及现象。实验表明,水锁是其储层的主要因素之一,渗透率的损害机率为65.23%~91.01%。在该区钻井液的基础上,可以选择优良的有效降低油/水界面的张力及表面的活性剂,再一个是运用成膜技术和理想填充"协同增效"的保护储层方法,研究出保护储层低损害钻井液;通过对配伍性、动态污染等实验对该钻井液的保护储层特性进行点评。实验结果表明,其钻井液具有突出的流变性及配伍性,可以使储层岩心的渗透几率,恢复值从63.2%增加到84.7%,这种方法可以有效的保护储层。

陆丰14-4油田储层保护钻井液技术研究

针对陆丰14-4油田古近系低渗储层保护技术难题,通过储层岩心矿物组成、微观结构、理化性能及敏感性评价实验,探讨了陆丰14-4油田储层损害机理,并提出了相应的储层保护钻井液技术对策,构建了适合陆丰14-4油田的储层保护钻井液体系。研究结果表明:陆丰14-4油田目标地层为低孔低渗储层,发育有不同尺度的微孔隙、微裂缝,岩石矿物组成以石英为主,黏土矿物含量较低,速敏、水敏损害中等偏弱,临界矿化度160 000 mg·L^(-1),碱敏损害中等,临界pH值9.0,无酸敏损害。钻井过程中的储层损害类型主要包括固相侵入损害、水锁损害及敏感性损害,优选高效防水锁剂、优化暂堵剂类型及粒度级配是保护储层的主要技术措施。所构建的储层保护钻井液热滚前后流变性能稳定,且降滤失性及润滑性能较好,污染后的岩心渗透率恢复值大于80%,具有较好的储层保护性能,且其可抗10%NaCl、1%CaCl2、8%劣土污染,能够满足陆丰14-4油田储层钻井及储层保护的技术要求。

低渗特低渗油藏钻井液储层保护技术

钻井过程中低渗储层保护难度大于常规储层,而常规储层保护技术难以达到有效保护低渗储层的目的。对成膜剂LCM-8和具有较强润湿反转作用的表面活性剂FCS-8进行性能评价,并将二者相结合,在此基础上提出了保护储层新概念,建立了"协同增效"型保护低渗特低渗储层钻井完井液新技术。室内实验证明,采用该项新技术,岩心渗透率恢复率可达90%以上。现场试验证明,该项新技术可使油井增产达1.5倍以上,储层保护效果显著,具有较广的应用前景。

狮子沟构造带裂缝储层保护钻井液配方

针对青海油田英西裂缝性碳酸盐岩储层在钻井过程中存在的储层损害问题,开展了储层裂缝特征、储层岩石成分、储层岩石的分散性和膨胀性能分析,完成了储层固相颗粒损害、水锁损害以及敏感性损害的评价,明确了储层受到损害的主要因素。评价7种现场储层保护剂的酸溶率、油溶率、粒径范围,其中XY-2和NFA-25的可溶解性(酸溶率和油溶率)大于90%,NFA-25的粒径较大且分布范围最广,可作为储层保护剂。评价了3套钻井液体系的动态渗透率恢复值,复合有机盐钻井液污染岩心后,渗透率恢复值为85.52%,储层保护效果最佳。在复合有机盐钻井液配方下,通过加入可酸溶纤维屏蔽暂堵剂,提高钻井液对裂缝的屏蔽暂堵率以及加入低聚有机硅防水锁剂减少钻井液对储层微裂缝造成的水锁伤害,将钻井液的渗透率恢复值从85.2%提高至92.24%,复合有机盐钻井液储层保护效果显著提高。

强抑制聚胺钻井液体系室内研究

根据冀东油田地层特点并从保护环境保护储层出发，研制了一套适合冀东油田的聚胺钻井液。该体系抑制性强，无黏土相，润滑和防泥包性能较强，储层保护效果良好，处理剂能生物降解。所用处理剂有阳离子包被剂HPM、降滤失剂HDF、弱凝胶增黏剂HVIS、聚胺抑制剂HPA、无荧光润滑剂HLB，均由汉科新技术研究所研制、生产。采用淡水实验配方，通过流变性和滤失量测定，对前3种处理剂的加量进行了筛选，确定了用海水（或淡水）配制的聚胺钻井液基本配方。评价了基本配方淡水钻井液的抗盐抗钻屑污染性能、抗温性能（80～140℃热滚）、抑制性能（岩屑回收率、页岩膨胀性、岩屑粒度分布）、润滑性能及储层保护性能，在后3项性能评价中与MI公司的Ultradril钻井液进行了对比，二者性能相当。该聚胺钻井液能满足冀东油田钻井的需要。表10参6。

钻井液暂堵剂颗粒粒径分布的最优化选择

叙述了自1977年Abrams发表著名的'1/3架桥规则'以来,钻井液暂堵剂颗粒粒径选择技术的发展:罗平亚等人提出的使用3%刚性粒子+1.5%可变形粒子+1%～2%软化粒子的屏蔽暂堵技术(1992);屏蔽暂堵技术的分形理论处理和最优化;各种粒径连续分布理论及其物理实验方法和计算机模拟方法求解;理想充填理论和d 90规则.建立了暂堵剂颗粒粒径优化选择的图解法,开发了相应软件:实测、计算或估算储层最大孔径d 90;测绘颗粒累计体积分数～颗粒直径平方根关系曲线,以d90点与原点间连线为基线,取曲线从右方最接近基线的暂堵剂粒径分布为最优化粒径分布,再稍加大大粒径颗粒的比例,得到理想充填最优化粒径分布.基于某储层岩心的实测孔喉数据和各种商品碳酸钙粉的粒度组成数据,采用所建立的方法求得,用作该储层钻井液中暂堵剂的300目、600目、1000目碳酸钙粉的理想充填最优化质量比为60∶30∶10.经这种钻井液污染的储层岩心,渗透率恢复率高达82.9%,而传统屏蔽暂堵、1/3架桥规则及空白的钻井液污染后的储层岩心,渗透率恢复率分别为65.5%,44.1%,39.2%.图3表3参9.

弱凝胶无固相聚胺钻井液性能室内研究

题示储层钻井液具有优异的抑制性和保护油层的效果。露头泥岩在3%聚胺UH IB海水溶液和加入3%聚胺的3%黏土浆中,在100℃滚动后的回收率均大于78%。弱凝胶无固相生物聚合物钻井液PRD中加入2%-4%聚胺后,露头泥岩100℃滚动后的回收率从60.25%升至89.63%-94.75%,100℃滚动前后的流变性和滤失量基本上不受影响。加入3%聚胺的该钻井液的性能,在加入最高达15%的粒度在60目以下的膨胀性钻屑后变化较小。该聚胺钻井液在60-110℃滚动后,流变性和API滤失量保持稳定。报道了该PRD钻井液的配方。

混合乳化剂的优选及抗高低温水包油钻井液的研制

O/W乳化钻井液用的阴离子/非离子混合乳化剂,其中的非离子乳化剂先用PIT法初选,再以O/W乳状液黏度为性能指标,用HLB法选定,其中的阴离子乳化剂也用HLB法筛选。选定的一对非离子和阴离子乳化剂按不同比例复配,利用混合表面活性剂HLB值的加和性原理,由O/W乳状液黏度-HLB值关系确定二者最佳配比。O/W乳化钻井液以体积比70/30的柴油+原油为油相,油水相体积比40/60-60/40,乳化剂加量为油水总体积的4%-7%,加入的主要处理剂有:一种代替膨润土的成胶剂,抗高温液体抑制剂,油溶性储层保护剂,降滤失剂等。该钻井液在180℃、最高压力2.5 MPa下热处理24小时或在-26℃冷冻24小时后解冻,均不发生破乳,性能不恶化;用-26℃冷冻7天的乳化剂配制的钻井液,常温和热处理后性能良好。该钻井液流变性能良好,动塑比0.23-0.60,静切力2-8/2-10 Pa,滤失量为零,抑制性良好。图1表3参4。

NewPark公司TerraThermTM高性能高温水基钻井液体系

NewPark公司的TerraTherm流体体系是一种可专业定制的储层钻井液,经精心设计、压力测试和现场验证,能够在世界上最具挑战性的极端高温环境中应用(表1)。TerraTherm流体体系可根据井下条件定制配方,应对极端高温挑战。定制配方可以在处理不可预见的挑战时提高现场作业能力,使作业者能够在不可预见的井况(如温度波动、岩性变化等)出现前先行一步控制井控事件。

东海低孔渗地层的钻井液体系优化与应用

东海西湖凹陷区块存在一批大型低孔渗油气田,这些油气田大多埋藏较深,地层岩性均质性差,砂泥岩互层胶结疏松且夹发育煤层,这些地质特征易导致钻井过程中泥岩水化膨胀、剥落掉块以及煤层垮塌等井下复杂情况。PEM钻井液体系是东海西湖凹陷区块广泛应用的成熟体系,使用效果和经济性良好。为满足东海井深日益增加的高温深井的作业需求,减少钻井复杂情况,同时更好地保护低孔渗油气储层,通过实验研究,进一步对PEM体系的抗高温稳定性、抑制性、封堵降滤失以及膨润土加量进行优化评价。优化后的PEM体系抗温达180℃、流变性能好、失水低,150℃下滚动回收率达到92.5%,润滑系数为0.087~0.11,在现场应用中取得了良好的效果。利用测井资料计算钻井液侵入储层的深度小于30 cm,储层保护效果良好,该钻井液体系在东海西湖凹陷区块中许多孔渗条件差、地质情况复杂的油气田取得了良好的应用效果。

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％；gr≤110℃热滚16h后黏度损失率〈50％；经过4次热滚（91℃×16h），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800m、地温83℃的DP35-1井和两分支水平段长各1500m、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〈5mL，密度1．04～1．07g／cm^3，漏斗黏度41～53S，塑性黏度10～15mPa·S，屈服值6～18Pa，两口井均顺利完钻且可裸眼完井。图5表4参2。

浅析吉林探区钻井过程中保护油气层的方法

钻井是将储层中的油气开采到地面的主要手段，在钻开油气层的过程中，如果钻井液性能处理不当，就会对油气储层造成不同程度的伤害，使油气产量降低，影响新的油气储层的发现。本文从钻井液方面入手，论述了在吉林探区钻井过程中保护油气层的几点做法。

CB3-3井低产分析及对策

长北气田本着安全环保的理念,近年来不断重复使用低伤害钻完井液(DIF),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(MBT)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,研制出了洗井液NDF-1,该洗井液使低渗砂岩气藏由强亲水变为弱亲水,消除储层毛管力,溶解进入部分固相,拆散堵塞,从而提高气驱水效率,消除固相伤害。室内试验表明,洗井液NDF-1可以使现场DIF伤害后岩心渗透率恢复率得到明显提高,效果优于酸液,并且可以完全克服室内配制DIF钻井液给岩心造成的伤害。

中国煤层气高效开发井型与钻完井技术进展

较之于美国、澳大利亚、加拿大等国家,中国的煤层气储层具有低地层压力、低渗透率、低含气饱和度及强非均质性等基本特征,增加了储层改造的难度,制约了煤层气单井产量与采收率的提高。为了给中国煤层气水平井工程技术发展提供借鉴与支持,针对我国煤层气高效开发所面临的工程技术难题,综述了国内外煤层气水平井钻完井技术研究及应用进展,介绍了煤层气井型设计与井身结构优化、井眼轨迹控制、井壁稳定、优化完井与储层保护等一系列技术,讨论了水平井双管柱筛管完井与洗井增产、径向水平井筛管完井及磁导向钻井等新技术及其适应性,提出了地下“井工厂”绿色开发模式以及深地煤层气与煤炭一体化绿色开发之道。结论认为:①针对我国煤层地质条件与地表环境,在进一步精细化高煤阶水平井钻井与完井技术的同时,需要兼顾煤系气综合开发;②加强中—低煤阶与碎软煤层水平井钻完井技术创新研究,深入探索复杂煤层气藏高效开发模式;③针对我国深地煤矿、低品位煤矿及薄煤层等非常规煤矿绿色高效开发面临的重大技术难题,有必要积极探索地下“井工厂”与非常规能矿原位转化开发模式,力求实现深部煤层气与煤炭一体化绿色高效开发的目标;④高质量推进我国能源低碳绿色转型,既要保障国家能源安全,又要实现“碳达峰和碳中和”战略目标。