硅氟钻井液的研究与应用

为解决钻井施工中深部地层或复杂地层的井壁稳定、高温老化、抗盐抗钙和油层保护等技术问题,开展了以硅氟产品SF260、SFJ-1、SKHM为主剂的新型抗高温、抗盐、抗钙钻井液的研究,并对SF260和SFJ-1进行了综合评价及与同类处理剂的对比试验,针对盐膏层和泥页岩地层特点,优选出了硅氟聚磺钻井液配方。室内试验表明,SF260具有很好的抗高温、抗盐、抗钙的性能,降粘效果明显;SFJ-1能满足深井抗高温钻井施工要求,是一种良好的深井抗高温降滤失剂;SKHM具有良好的抑制泥页岩水化分散作用;硅氟钻井液转型较容易。现场应用表明,硅氟钻井液抗温能力强,流变性能稳定;具有良好的抑制性、膨润土容量限高,岩屑代表性强,保证了地质取全取准资料;具有良好的抑制防塌能力,缩短了钻井周期和油气层的浸泡时间,较好地保护了油气层,完井各项作业顺利。

适用于水平预探井的聚硅氟钻井液

预探水平5井用膨润土浆一开;二开使用聚合物钻井液。配方为:0.3％HFB401+0.3％NPAN+1.0％HFT201+1.5％HRT101+4.0％HFB101+0.5％抗盐降滤失剂+0.3％固体润滑剂+0.4％液体降粘剂;三开使用聚硅氟钻井液,利用聚合醇和硅氟的双重抑制性,解决了该井水平段二叠系含碳质、煤质泥岩地层的垮塌问题,并通过加液体极压润滑剂HFB101,配合少量固体润滑剂,以接近水平生产井混油钻井液的成本完成施工,其配方为:2.0％GFWJ+1.5％GFXJ+2.5％HRT101+3.0％HFT201+0.2％HFX101+3.0％HFB101+2％聚合酵+0.3％固体润滑剂。实践表明:聚硅氟钻井液润滑性能好,净化能力高,能够适应水平5井的地层特点,较好地满足了各项施工需要。

两性离子聚磺-硅氟钻井液在BKN-1超深探井的应用

BKN-1是1口五段制预探定向井,完钻井深为4 300 m,该井地温梯度高,裸眼井段长,地层易水化分散,在以往的钻井施工过程中,缩径卡钻、压差卡钻、井塌等事故频繁发生。使用两性离子聚磺-硅氟钻井液,成功克服了以上技术难题。该钻井液适用于180～200℃的深井施工;保持pH值在9左右,是该体系在深井阶段稳定的基础,过高的pH值对井壁稳定及钻井液性能稳定都有害;该钻井液的膨润土容量限宽,在膨润土含量高的情况下,仍能保持良好的流变性。

冀东油田水平井钻井液技术

针对水平井钻井要求和冀东油田的地层特点,采用强包被、强抑制、强封堵的技术措施,定向井段和水平井段采用聚磺硅氟乳化原油钻井液。该钻井液中PMHA与JGYJ配合使用进一步提高抑制泥页岩水化分散的能力;GT98、KJ1与NPAN复配使用可以降低高温高压滤失量,改善泥饼质量;QSAMK、YL1与JGWJ复配使用可以提高钻井液的封堵能力;MMH可改善悬浮携带能力,添加了不同粒径的超细碳酸钙和软化点与油层温度相匹配的沥青类材料,对油层孔隙进行快速封堵,避免液相和固相对油层的损害。现场应用表明,该钻井液具有较强的防塌能力、清洁井眼能力和润滑防卡能力,解决了上部地层和水平井段砂岩储层的井塌以及大斜度井段、水平井段的携砂、润滑问题和疏松砂层油层保护问题,完全满足了冀东地区垂深小于3000m水平井的钻井需要。

晋古13井钻井液技术

晋古13井是华北油田一口预探井,目的层为奥陶系,完钻井深为5099 m,井底温度超过160℃。该井地层情况复杂,馆陶组地层有大段燧石砾岩、石英;沙河街组有多层盐岩、膏质泥岩和油页岩,易发生缩径、坍塌,邻井曾发生过缩径卡钻等事故,钻井施工难度大。该井二开强造浆地层采用劣质固相容量高的聚硅氟钻井液,三开盐膏地层采用聚磺欠饱和盐水钻井液,并配合使用甲酸钠以改善钻井液性能,增强钻井液抑制性和稳定井壁能力,四开采用低密度低固相保护油气层钻井液。应用结果表明,该套钻井液技术满足了晋古13井的地质条件,全井无事故,电测成功率为100%。

王587区块长裸眼定向井钻井液技术

介绍了胜利油田王587区块的简要地质特征,以及该区块长裸眼定向井润滑防卡、井眼净化、井壁稳定和防盐水侵等4个技术问题的解决方法。列举了现场应用情况及钻井液性能。实践证明,所采用的钻井液工艺技术较好地满足了该区块长裸眼定向井施工对钻井液的要求。

深井抗高温钻井液体系的研究与应用

深井钻井液的热稳定性一直是国内外研究的关键问题。室内试验在优选抗高温处理剂的基础上,通过引入新型的硅氟共聚物降粘剂GF260,开发出了一种新型抗高温硅氟聚合物钻井液,即4%钠膨润土+3%MMH+5%MF1(复合降滤失剂)+2%Na2SO4(抗高温稳定剂)+2%RH1+2%GF260+1%ZHⅢ(缓蚀剂)+其它辅剂。室内对该钻井液的抗温性、页岩膨胀性和悬浮稳定性进行了评价。结果表明,抗高温硅氟聚合物钻井液具有优良的抗高温悬浮稳定性、抑制防塌能力和很高的热稳定性(抗温可达220℃)。在和参1井和莱深1井应用中,抗高温硅氟聚合物钻井液性能稳定,钻井施工顺利,电测和下套管一次成功,未发生井壁垮塌现象,钻井周期比该地区同类井缩短了1/3,综合钻探效果显著。

陈官庄-王家岗地区深井钻井液技术研究与应用

针对钻井过程中地层岩性和地层压力高等特点,对钻井液的配伍进行改进,优选了适合本地区的聚硅氟钻井液体系,该钻井液体系具有良好的抑制性、流变性、润滑性、防塌性和抗高温、抗污染能力。现场应用表明,该钻井液体系对该地区顺利钻进、井下安全及油气层保护有非常好的效果。

芳深9-2井钻井液技术

芳深9-2井位于松辽盆地北部徐家围子断陷上升盘形成的鼻状构造带上,是大庆油田的一口重点采CO2气井,完钻井深为3 759 m。介绍了该井的钻井液技术难题和采用的钻井液工艺技术措施。该井二开裸眼段长达2 246 m,重点是抑制地层造浆、保持井壁稳定、防止井塌和缩径,选用了两性离子聚合物低固相不分散钻井液,满足了上部井段施工需要。三开裸眼段长达1 342 m,根据地层特点采用了硅氟抗温防塌钻井液,安全顺利地钻过了以火山岩、凝灰岩为主的地层。应用结果表明,该套钻井液技术对钻这一类井有普遍的指导意义。

高青樊家油田钻井液体系选择与应用

为满足樊家油田长裸眼中深井,特别是高地层压力中深井钻井的需要,优化形成了聚硅氟复合屏蔽暂堵钻井液体系。介绍了该钻井液体系的配方、室内试验、处理维护措施及在12口中深井上的应用情况。实践证明,该钻井液体系具有很好的抗温性能、抑制性能、防塌性能、油气保护性能和润滑性能等,而且该钻井液体系维护简便,性能稳定,在防止粘卡、井漏、减少钻井事故、提高钻井速度等方面具有独特的作用。

苏北探区海安区块钻井液技术

海安区块位于浙江油田苏北盆地海安凹陷曲塘次凹南部斜坡带,地层黏土矿物含量高,水化膨胀能力强,该区块上部地层造浆严重,易缩径;中下部地层存在石膏层、矿化度高,易污染钻井液;下部地层特殊岩性发育,易造成井壁坍塌。采用了强抑制性聚磺硅氟成膜钻井液,增强了钻井液的抗黏土、抗石膏以及抗盐的污染能力;控制了地层缩径、井壁垮塌,较好地解决了钻头泥包、起钻拔活塞、下钻划眼、电测遇阻卡等问题;该钻井液在13口井的应用中取得了明显的效果,保证了该钻井液的性能稳定,满足了该地区钻井施工的要求。

赵古3井钻井液工艺技术

赵古3井是位于冀中坳陷晋县凹陷高邑一高村断裂潜山构造带高村潜山的风险探井，完钻井深为5686m。该地区为高含硫地区，井底温度高达180℃且孔店组地层还没有井钻遇过，地层复杂程度难以预测。该井二开（346～3000m）使用聚磺钻井液，三开（3000～5686m）使用聚磺硅氟抗高温钻井液。该井从井深3300m开始加入SN树脂，SN树脂的加入不但降低了钻井液滤失量，并提高了钻井液的抗高温性，但略微增黏；在井深5480m加入了3％成膜剂，控制了高温高压滤失量小于10mL，满足了钻井需要。该井钻井周期为241．23d，平均机械钻速为2．12m／h，施工中无重大复杂情况，所有电测项目均一次成功，电测成功率为100％。