钻井液用非离子型微乳液WR-Ⅰ的研制及其封堵和润滑作用

作为油田处理剂,微乳液主要应用于三次采油,在钻井液中的应用未见报道。水平井和定向井钻进过程中经常遇到井壁失稳和摩阻过大的问题,常用的钻井液处理剂功能单一,难以同时兼顾封堵和润滑功能。针对上述问题,以Span-80和Tween-80复合表面活性剂为基础,以正丁醇为助表面活性剂,研制了非离子型微乳液WR-Ⅰ,考察其对钻井液性能的影响,并重点研究其封堵和润滑作用。实验结果表明,非离子型微乳液WR-Ⅰ的粒度中值为75nm,界面张力低至0.005mN/m,对钻井液的流变性影响小,有降滤失作用;通过快速吸附及封堵作用,该微乳液封堵率高达95%,对泥页岩井壁稳定具有突出作用;该微乳液具有优异的润滑作用,其极压润滑系数为0.051,滤饼粘附系数为0.138,可大幅度降低钻具与井壁、钻具与钻屑间的摩阻。

油基钻井液用氮杂石墨烯的研制与应用

对川西海相雷口坡组地层破碎、水平井后期托压严重、井壁失稳突出等问题进行分析发现,现用油基钻井液体系的封堵润滑性不能有效满足施工需求。为提高油基钻井液的封堵润滑性,通过分子结构设计,采用氮掺杂改性与熔盐法相结合的方式,制备出氮杂石墨烯,并通过热稳定性、分散稳定性、XRD、红外光谱、粒径分析等手段表征其热稳定性、分散性、结构、基团和粒径大小。实验结果表明,当氮杂石墨烯在现场油基钻井液中的加量为0.5%时,高温高压滤失量降低率达到76.2%,润滑系数降低50%左右,抗温180℃,石墨烯与油基钻井液的配伍性好,能够很好地提高油基钻井液的润滑性和封堵性。现场应用表明,石墨烯可以显著改善油基钻井液在施工过程中存在的水平井托压、高摩阻、井壁失稳等问题。通过采用氮杂石墨烯封堵润滑油基钻井液技术,为川西海相易坍塌地层井壁失稳及水平井托压等当前实际问题提出了新思路和技术支撑。

伊朗雅达油田F10井钻井液技术

针对伊朗雅达区块几十口直井施工过程中出现的缩径、石膏侵、沥青污染、井涌、井漏、压差卡钻等井下复杂情况,尤其F10井非沥青层漏失严重,现场采用KCl聚磺润滑防塌钻井液体系及无渗透润滑封堵防塌钻井液体系,钻遇严重漏失层位时采取相应的堵漏和承压堵漏措施,并配合相应的工程技术措施,顺利完成了该井的施工。现场施工经验表明,该体系能够很好地满足伊朗雅达区块的钻井施工要求。

钾石灰聚磺防塌钻井液在中江-高庙区块的应用

中江-高庙地区位于川西,其中蓬莱镇组、遂宁组、沙溪庙等层位易出现不同程度的井壁失稳情况,易引起下钻困难、长井段划眼、卡钻、卡套管等复杂情况,该区块施工井地层均以泥岩为主,水敏、分散造浆严重,对钻井液抑制性能要求高,在快速钻井施工中,易发生井壁失稳等井下复杂情况;同时井身结构多为稳斜段长、位移段长的开发定向井,因此对钻井液的井眼清洁能力、防塌性、润滑性能要求比较高。为解决井壁失稳问题,文章对页岩的垮塌机理进行了大量的研究,长时间的室内体系优选优化与现场运用结合,优选出适应性强、适合中江-高庙区块强水敏地层的钻井液体系—钾石灰聚磺防塌钻井液体系。钾石灰聚磺防塌钻井液体系在中江-高庙区块具有推广使用的核心价值。

涪陵页岩气平桥区块钻井液技术

川东南地区川东高陡褶皱带平桥断背斜上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组为深水陆棚相沉积,发育灰黑色富有机质泥页岩。目的层依次钻遇三叠系、二叠系、石炭系、志留系、奥陶系。三叠系易垮、易漏;二叠系浅层气活跃,易漏;志留系含气、易漏;奥陶系易垮、易漏。选用合适的钻井液体系并维护好,才能保证钻井顺利进行。

伊朗雅达油田F23井钻井液技术

伊朗雅达区块地质构造复杂,施工过程中易出现缩径、石膏侵、沥青污染、井涌、井漏、压差卡钻等井下复杂情况。现场采用KCl聚磺润滑防塌钻井液体系及非渗透润滑封堵防塌钻井液体系,辅助相应的现场钻井液维护处理工艺,解决了地层泥岩水化、石膏侵及压差卡钻等复杂情况,顺利钻至目的层,给该区块其它井的施工提供了技术保障。

安平189大位移水平井钻井液技术

安平189井完钻井深4081.13 m。斜井段钻穿长71黑色炭质泥岩,该炭质泥岩硬脆,极易剥蚀掉块,造成井壁失稳;超长水平段钻屑悬浮、携带困难;水平段后期钻井施工摩阻和扭矩增大,尤其滑动钻进困难。针对以上难点优选了聚合物润滑封堵防塌钻井液体系。现场应用结果表明,该钻井液体系能够抑制炭质泥岩剥蚀掉块,在炭质泥岩及整个水平段的钻进过程中井壁稳定,井下无坍塌;水平段摩阻系数控制在0.07以内,滑动钻进施工顺利;油层保护效果好,产量创该区块同目的层水平井新高。

孤南东次洼优快钻井技术

孤南东次洼是胜利油田的孤东和孤岛油田交接区块,目的层沙三段的岩性为大段油泥岩,钻井过程由于地层应力释放,极易出现坍塌掉块和地层失稳,严重时导致井下复杂。本文从孤南东次洼施工中出现问题,钻井过程中实践应用,探讨了孤南东次洼勘探开发井的PDC钻头选型、井身结构优化、提速工具应用、钻井液密度合理选择、复合盐润滑封堵防塌钻井液体系选择和应用,达到了安全快速钻井的目的。