甲酸盐/聚合醇保护油层钻井液在冀东油田的应用

在冀东油田的高尚堡、老爷庙区块,通过应用无固相甲酸盐/聚合醇保护油层钻井液实施储层专打技术,降低了钻进油气层井段的钻井液密度,减小了有害固相及钻井液滤液对储层的伤害,解决了井壁稳定与油气层保护之间的矛盾,实现了近平衡钻井。该技术现已成功应用43口水平井。应用结果表明,甲酸盐钻井液流变性好,抑制、防塌能力强,对储层污染小,性能稳定,易于维护,现场取样检测平均渗透率恢复值达到86.92%。先期投产的3口井,投产初期平均单井产油量为92.97 t/d,高尚堡区块的4口井平均单井产油量为74.1 t/d,其中G104-5 P70井自投产至今,产油量为165.8 t/d;老爷庙油田投产6口井,平均单井产油量为47.6 t/d。

甲酸盐聚合醇钻井液在庄海4×1井的应用

庄海4×1井是港海一号平台施工的一口大井径、大斜度双靶预探井,完钻井深为2346 m,水平位移为503.59 m,最大井斜为41.9°,井斜角为2.99°。该井明化镇组、馆陶组地层粘土矿物以伊/蒙混层为主,亚甲基蓝容量高,膨胀性强,易坍塌掉块,油层易受污染。采用甲酸盐聚合醇钻井液体系。该体系主要由提粘剂CXV、降滤失剂CXF、井壁保护剂CXG、聚合醇、辅助抑制剂和甲酸盐等组成,基本无毒、可直接向海水排放。现场应用表明,甲酸盐聚合醇钻井液性能稳定,悬浮能力强,具有良好的润滑防卡性能、抑制性能和防塌性能,渗透率恢复值较高,对油层起到了一定的保护作用;该钻井液密度低、固相含量低、静切力小,利于井下安全和快速钻进,满足了庄海4×1井的定向施工要求。

新型甲酸盐／正电聚醇钻井液研究

充分利用正电聚醇和甲酸盐的协同增效作用,研制了新型甲酸盐／正电聚醇钻井液体系。在地层孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;在地层孔隙压力较高时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持低固相钻井液体系的优良性能。在张海5井、张海11井等多口井的应用表明,甲酸盐／正电聚醇钻井液具有抗温、防塌、润滑和储层保护等多种功能,能很好地满足安全、快速钻井的要求。

新型甲酸盐/正电聚醇钻井液在南部滩海地区的应用

南部滩海是大港油田的重点勘探区域之一。该地区明化镇组和馆陶组地层粘土矿物以伊蒙无序间层为主,而且间层比很高,在钻井过程中常出现易塌、易漏失、起下钻遇阻及钻井液性能不稳定等复杂情况。为实现安全、快速钻进,充分利用甲酸盐与正电聚醇的协同增效作用,研制并优选出了一种甲酸盐/正电聚醇强抑制性钻井液。在张海5井等5口井的现场应用试验表明,这种钻井液体系表现出抗温性好、抑制性强、润滑性好、储层保护效果好等多种功能;该体系性能稳定,容易维护,很大程度地提高了井壁稳定性,如张海5井三开井段平均井径扩大率仅为5.66%,井径规则,现场进行多次电测和核磁共振测试,均一次成功,建议在该地区进行推广应用。

有机盐聚合醇钻井液在页岩气井中的应用

针对页岩气开发中面临的页岩极易吸水膨胀、缩径、破碎垮塌等特点,优选出了有机盐聚合醇钻井液的配方。性能评价结果表明,与现场常用的聚合物和聚磺钻井液相比,该有机盐聚合醇钻井液具有较强的抑制性、封堵性能和较低的渗透性及活度,能阻止滤液进入页岩地层,防止页岩吸水膨胀垮塌,充分体现了体系的低活度防塌性能。并通过在第一口页岩气专层井宁206井的现场应用表明,有机盐聚合醇钻井液能解决易塌页岩地层的井眼稳定和页岩气井高伽玛碳质页岩的失稳问题。

超低渗透钻井液井壁稳定机理

在基础钻井液配方里添加聚合醇、纳米乳化石蜡衍化出超低渗透钻井液,通过承压、润滑、吸附、界面张力实验和相关的一系列技术应用,对其特性进行分析后发现超低渗透剂可以在最短时间内完成在井壁的吸附、平衡过程,且吸附能力与可吸附量都极高。文章采用微观研究技术分析其作用机理,该种钻井液体系具备临界浊点温度和临界固液相切换温度,可在井壁上形成致密性较强的胶束薄膜,良好的封堵性能有效抑制了岩层的膨胀,提升对井壁失稳的预防能力,从而为提高井壁稳定性发挥着举足轻重的作用。

青海油田水平井钻井液技术

青海油田水平井钻进过程中经常发生大段划眼、卡钻、井塌和井漏等复杂情况。为解决井壁垮塌、井眼阻卡,防止岩屑床形成、降低摩阻和保护产层等难题,针对不同地区、不同地层特征的水平井对钻井液性能的要求,从钻井液的润滑性、携岩能力、降滤失效果等方面出发,形成了水基成膜钻井液和聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液,同时制定出合理的钻井液维护处理方案。现场应用结果表明,水基成膜钻井液和聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液性能稳定,井壁稳定能力强,润滑性好、滤失量低,顺利完成了水平井的钻井、电测、下套管和固井作业等施工。利用钻井液的半透膜性能配合使用屏蔽暂堵技术,有效地封堵地层层理裂隙,防止了地层水化膨胀、黏土颗粒的运移及井壁坍塌,起到较好的保护油气层效果。

特低渗透砂岩储层盐敏实验及应用

以松辽盆地南部长岭凹陷腰英台区块储层岩心为研究对象,通过开展矿化度升高和降低的盐敏性实验,揭示了特低渗透储层的盐敏特性,探讨了盐敏损害机理。该区块储层岩性为岩屑长石砂岩,孔隙度为6%～16%,渗透率为0.01×10-3～10×10-3μm2,孔喉中值半径为0.01～0.54μm;粘土矿物含量为0.8%～6.5%,其中伊利石含量为20%～90%,伊/蒙间层含量为4%～36%。实验结果表明,矿化度升高和降低时,基块的盐敏程度均为弱到中等,裂缝的盐敏程度强。根据敏感性实验结果,优选出了矿化度范围适宜的两性离子聚合物甲酸钾钻井完井液,为更好地保护储层同时采用了屏蔽暂堵技术。现场应用结果表明,应用该储层保护技术的3口井,目的层井段平均井径扩大率为0.66%,比未采用该技术的邻井缩小了5.78%;表皮系数为1.75,低于没有应用该技术井的表皮系数平均值(4.54),证明以盐敏实验结果为依据设计并实施的钻井完井液技术,有效地控制了储层损害。

南堡1井钻井液技术

南堡1井是冀东油田目前钻探最深的一口位于渤海海域内的勘探井,完钻井深为5180 m。该井自上而下钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组和太古界,由于地层复杂,上部地层极易水化分散、吸水膨胀, 下部地层可钻性差,易于坍塌掉块;玄武岩地层多且段长,井底温度高(最高达175℃);古潜山地层易发生井漏、井喷事故。根据该井特点,全井采用防塌聚合物钻井液、聚合物正电聚醇钻井液和正电聚醇-甲酸盐钻井液体系。结果表明,该体系具有良好的抑制性和润滑防塌性能,抗盐抗高温稳定性强,维护简单,安全环保,适合于海上生产深井和超深井施工的需要。

海上钻井多功能水基钻井液研究

水基钻井液迄今仍然是海上钻井的首选钻井液。自20世纪90年代开始应用的正电聚醇钻井液和甲酸盐钻井液均具有良好的使用性能。为适应海上钻井需要而研制的新型正电聚醇-甲酸盐钻井液体系,兼具正电聚醇和甲酸盐钻井液的优点。在地层孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;而在地层孔隙压力较高时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持一种性能优良的低固相钻井液体系。实验研究和现场应用表明,正电聚醇和甲酸盐的共同作用可使钻井液具有防塌、润滑、环保和储层保护等多种功能。

新型海洋水基防塌钻井液体系研究进展

介绍了20世纪90年代发展起来的新型海洋水基防塌钻井液体系,包括硅酸盐、甲酸盐、甲基葡萄糖甙和聚合醇体系。借鉴国外成功经验,结合国内外海洋钻井液研究现状,提出了对海洋钻井液研究的几点建议。

钻井液的绿色化技术

讨论了聚合醇、多元醇、合成基、烷基葡萄糖苷钻井液体系、甲酸盐和硅酸盐等几种绿色化钻井液体系的研究及应用 ,探讨了钻井液绿色化技术存在的不足之处 ,提出了它的发展方向。

G104-5P42分支水平井钻井液工艺技术

G104-5P42井是在高尚堡G104-5区块构造较高部位部署的一口重点开发井,也是冀东油田第一口鱼骨型水平分支井,钻探目的是开发高浅北区Ng12油层,挖掘高浅北区井间剩余油潜力。该井主井眼斜深为2388m,水平位移为736.42m,水平段长243m,第一分支斜深为2342m,水平段长120.25m,水平位移为682.14m,第二分支斜深为2421m,水平段长117m,水平位移为761.73m。三开选用无固相甲酸盐聚合醇钻井液,在钻进油气层前加入GN-YBJ-I保护剂。应用结果表明,无固相甲酸盐聚合醇钻井液具有好的防塌能力和润滑减阻效果,性能稳定、黏度、切力较低,有利于减少环空压力损耗;在油气层段密度控制在1.08g/cm3以内,为近年来同区块密度使用最低井,减小了有害固相及滤液对储层的伤害密度,经测试该井获高产油流;该井全井平均机械钻速为15.09m/h,钻井周期比原设计提前15d。该体系的配制及维护成本较高,适宜在目的层井段使用,但可回收再利用。

新型环保钻井液体系研究综述

为了减少钻井废物对环境的污染,国内外钻井工作者注重研究及开发新型的环保型钻井液体系,如合成基钻井液体系、聚合醇钻井液体系、多元醇钻井液体系、甲酸盐钻井液体系、烷基葡萄糖苷钻井液体系、硅酸盐钻井液体系、化肥钻井液体系、有机盐钻井液体系等。对各种环保钻井液的特点进行了分析,并对环保型钻井液的发展方向进行了预测和探讨。

适于中原油田天然气井的新型钻井液

针对东濮凹陷储气层特征,研制了新型的甲酸盐/正电聚醇钻井液体系。在地层孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;在地层孔隙压力较高时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持一种性能优良的低固相钻井液体系。试验表明,该体系具有防塌、润滑和储层保护等多种功能。

适合海上油田古近系沙河街组钻井液体系研究

针对海上油田古近系沙河街组钻井液体系抑制性和封堵能力不足的问题,通过对抑制剂、防塌剂和封堵剂的优选,构建出一套适合海上油田古近系沙河街组钻井液体系,体系配方为:3%海水土浆+0.25%Na OH+0.15%Na2CO3+0.25%LV-PAC+2%FLOCAT+3%PF-MORLF+0.5+PLUS%2GJFDJ+2%甲酸钾+2%聚合醇+0.1%XC,碳酸钙加重到1.2 g/cm3。并对改进后的钻井液体系防塌机理进行了分析,同时对优化后钻井液体系的抗污染能力、抗温能力、抑制能力和润滑性能进行了评价。实验结果表明:改进的钻井液体系能抗15%Na Cl、1.5%Mg Cl2、1.5%Ca Cl2和20%钻屑污染,同时体系抗温可达140℃,抑制性和润滑性较好,其岩屑滚动回收率在95%以上,泥饼粘滞系数低于0.1,能很好的满足海上油田古近系沙河街组钻井的需要。

涩北气田水平井钻井液技术

柴达木盆地涩北气田是全国四大气田之一,为第四系大型生物气田,生气源岩主要为深灰色泥岩和少量的灰黑色碳质泥岩,岩性细而杂、泥质含量高、欠压实、成岩性差、岩性疏松,钻进速度快,易发生井漏和井壁失稳等复杂情况。针对该地区地层特点,应用了最新的钻井液技术—甲酸盐超低渗透钻井液体系;该体系主要利用甲酸盐的强抑制性稳定井壁和零滤失井眼稳定剂JYW-1在井壁岩石表面形成致密超低渗透封闭膜降低滤失量,封堵防塌和保护储层。现场应用表明:甲酸盐超低渗透钻井液体系具有很强的抑制防塌能力、净化井眼能力和润滑防卡能力,满足了涩北气田水平井的钻井需要。该地区水平井的钻探成功,开创了全国范围内第四系地层水平井钻探的先例,标志着钻井液技术的发展步入了一个新的阶段。