ZQ2井盐膏层高密度欠饱和盐水聚磺钻井液技术

ZQ2是库车凹陷秋里塔格构造中秋2号构造的一口预探井,吉迪克组~库姆格列木群泥岩段(N1j2~E1-2km^1)盐膏层埋藏深度在4545~5827 m,地层特性膏盐层段长、石膏含量高、压力系数高、盐间软泥岩欠压实高含泥质高含水与软黏特性、φ333.375 mm大尺寸井眼,原设计为油基钻井液,后更改为水基钻井液,且井深结构更改为高低压层套打,对水基钻井液技术提出了较高要求。针对地层特性通过改变传统钻井液体系思路引入烯丙基磺酸钠四元共聚物降滤失剂MYK、改性植物胶包被抑制剂NXX、国内首次在欠饱和盐水体系中引入有机盐Weigh2对传统的欠饱和盐水磺化钻井液进行改造升级为聚磺高密度欠饱和盐水钻井液,在实钻过程中表现出包被抑制性强、抗盐膏污染能力强、性能稳定、维护简单、岩屑代表性强,流变性控制优于邻井欠饱和盐水磺化钻井液,在ZQ2井该段盐膏层取得了良好效果,解决了传统欠饱和盐水磺化体系因使用稀释剂致强分散、强依赖性而出现“加~放~加、增黏~降黏~增黏”难题,实现了该层位盐膏层及软泥岩安全快速钻进、井壁稳定、井下安全,电测、下套管一次性成功,为该区块优化井身结构奠定了基础。

却勒构造高密度欠饱和盐水钻井液技术

却勒构造四开地层存在大段的易水化、膨胀、分散的泥岩、软泥岩、泥质膏岩和盐层。采用抗高温抗污染能力强、抑制性强的高密度(密度为2.15～2.30g/cm^3)欠饱和盐水钻井液钻进,在却勒1井和却勒4井的应用中分别出现了高粘度和低切力、高粘度和高切力、泥饼摩阻大的问题,钻井液维护处理难度大。因此,在却勒6井的钻井过程中,对高密度欠饱和盐水钻井液的配制、维护处理进行了调整。现场应用表明,高密度欠饱和盐水钻井液具有抑制性强、流动性好、润滑性好、滤失量低、易维护的特点。该钻井液有效地抑制了泥岩与软泥岩的水化膨胀分散,返出岩屑光洁度高,表面不容易被水侵入,里面发干,整体硬度较高;钻井液固相含量、粘度和切力稳定,维护处理量小。该钻井液只要维护处理得当,完全能满足该地区钻井的需要。

昆仑101井三开高密度欠饱和盐水钻井液技术

昆仑101井三开地层易垮塌,存在多套高压盐水层,下部膏层段长达300m以上,钻进过程中易频繁的出现掉块,造成钻进和起下钻遇阻卡严重,划眼时间长等复杂情况,钻井液密度高达2.32g/cm3,高压水侵及大段膏层对钻井液的污染,对钻井液的维护处理带来了极大的难度,通过现有的高密度欠饱和盐水钻井液的基础上,优选出了抗高温抗盐抗膏层污染处理剂及配方。经过现场应用表明该体系具有抑制性强、稳定性好、抗污染能力强、现场维护处理方便等特点,钻进正常,起下钻无遇阻卡,电测和下套管顺利。本段未使用钻井液抗温抗盐降粘剂,加重剂为重晶石粉,流变性控制优良,为以后的超高密度钻井液施工积累了经验。

肯基亚克侧钻井高密度饱和盐水钻井液技术

肯基亚克油田位于哈萨克斯坦共和国滨里海盆地东缘肯基亚克构造带上,地质情况极为复杂,井喷、井漏、井塌和卡钻等复杂事故频繁发生。根据该区块地质特点和侧钻井的要求,优选出了高密度饱和盐水聚磺钻井液。经肯011和肯106侧钻井应用表明,该高密度饱和盐水聚磺钻井液性能稳定、抑制性强、流变性好,有效地降低了钻杆与井壁的摩擦阻力,改善了钻井液的流变性和抑制防塌能力,避免了钻井液的密度波动过大导致的井漏和井喷等复杂情况;通过在钻井液中添加油溶性和酸溶性暂堵剂,保证了钻井液有合理的颗粒粒级分布和良好的封堵能力,有效地保护了油气层。

聚磺欠饱和盐水钻井液在S117井的应用

S117井位于新疆塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起南部斜坡带,是以石炭系巨厚盐体覆盖以下地层为勘探目的的一口重点超深探井。该井在5102-5236m井段有一套以纯盐岩为主的地层,夹有膏岩和泥岩,盐膏层厚234m。由于盐青层埋藏深、温度高、厚度大、蠕变性强,加之与上部大段低压砂泥岩同处一裸眼井段,增加了施工难度。针对该井段盐膏层易缩径、溶解、膨胀、坍塌的特点和与上部低压层同处一裸眼井段的特殊情况,通过对该区实钻盐膏层井的资料进行分析和室内试验,决定采用聚磺欠饱和盐水钻井液体系。现场应用表明,该体系性能稳定,具有良好的抗盐、抗钙、抗高温的能力,良好的流变性和润滑性能,不但安全钻过了蠕变性强的巨厚盐层,而且解决了高密度钻井液条件下上部低压力井段易发生压差卡钻的问题,首次成功地在该井下入了(?)244.5mm和(?)273.05mm复合套管,为今后开发塔河油田盐下油气藏提供了有力的钻井液技术保障。

白56深井高密度钻井液技术

白 5 6井完钻井深 4 6 5 0m ,是白庙区块第一口超过 4 5 0 0m的深井。上部地层 (330 0m以上 )采用聚合物正电胶钻井液体系 ,中深井地层 (330 0～ 4 4 98m)采用聚磺钾盐钻井液体系 ,下部地层小井眼采用聚磺正电胶钻井液体系。现场使用表明 ,聚合物正电胶钻井液具有独特的流变性、抑制性和较强的防塌能力 ,聚磺钾盐钻井液具有防塌性能好 ,抗高温能力强 ,聚磺正电胶钻井液具有低粘高切特性 ,降低井眼环空压力损耗 ,满足了白 5 6井各井段钻井施工要求。

秋南1井高密度钻井液应用技术

秋南1井是塔里木盆地库车凹陷东秋构造带上的一口重点超深预探井，完钻井深为7003m。该井自三开吉迪克组地层以下均采用KCl-欠饱和盐水高密度钻井液，钻井液密度最高达2．28g／cm^2；至完钻时，使用高密度钻井液施工了16个多月。应用结果表明，该钻井液具有良好的抗温性（150℃）；控制钻井液pH值为9～10，既有利于处理剂功效的发挥，又有利于保持钻井液有良好的热稳定性；在钻井液中加入表面活性剂和抗氧化剂，有利于抑制黏土水化分散、高温表面钝化，提高了钻井液的高温稳定性；高软化点沥青在高温条件下有良好的变形性，有利于改善泥饼质量，从而降低高温高压滤失量。但是，目前国内适合高密度钻井液的抗高温、抗污染处理剂种类少，选择面小；高密度钻井液的抗污染问题还没有得到很好的解决，现场只有采用置换的办法处理，造成维护处理成本增加，需要继续对抗高温、抗污染钻井液配方及应用工艺技术进行研究。

抗高温高密度盐水钻井液室内研究

南天山地区是典型的山前构造地带,在超深井钻井施工过程中,普遍遭遇到高温和高压盐水层等复杂问题,这就要求使用的钻井液体系必须具有良好的抗高温和抗盐水污染性能。根据常用的钻井液配方,通过大量室内试验,对影响高密度盐水钻井液流变性的因素,如抗盐抗温降滤失剂、膨润土含量和烧碱含量等进行了优选,并确定了该钻井液体系的最佳配方,即KCl欠饱和盐水钻井液。实验表明该体系抗温200℃以上、比重达2.38 g/cm3,具有优良的热稳定性和流变性,具有良好的防塌抑制能力。对南天山地区超深井盐膏层和高压盐水层钻井液体系的选择使用具有积极的指导意义和较高的参考价值。

文东地区深井高密度钻井液技术

针对中原油田文东地区地层复杂 ,盐间高压油气井钻井难度大 ,极易造成井喷、井漏、划眼、卡钻等复杂情况 ,分析了高密度钻井液技术的难点 ,对深井高密度聚磺饱和盐水钻井液的配制、维护处理提出了具体的要求。三开采用高密度聚磺饱和盐水钻井液 ,钻进过程中加强维护处理 ,有效的解决了文东深井高密度钻井液的流变性、润滑、防塌、抗温等难题 ,降低了钻井成本。

一种低土相高密度抗钙钻井液体系

土库曼斯坦阿姆河右岸区块地层基莫利阶为一套盐岩及石膏岩,且含有高压盐水层,在钻进该井段时,高密度钻井液易被侵入的钙镁污染,导致钻井液的流变性、滤失量等性能发生剧烈变化,流变性与沉降稳定性更加难以平衡,易导致复杂情况发生。针对现场地层情况,研究开发了一种低土相高密度抗钙钻井液体系D-ULTRACAL,通过使用新型增黏降滤失剂DSP-1,减少膨润土的加量,提高了钻井液的抗钙能力,并保持较低的滤失量;应用钻井液密度为2.0 g/cm^3,以防止井涌,稳定井壁;钻井液含有浓度接近饱和的氯化钠,可以抑制盐膏层的溶解。该体系抗温达150℃,API滤失量小于3.0 mL,高温高压滤失量小于15.0 mL;抑制性强,与自来水相比,岩屑回收率提高率达113.7%,岩心膨胀降低率达80.5%;抗钙离子污染能力达4 936 mg/L。在土库曼斯坦阿姆河右岸区块基尔桑气田Gir-24D井的现场试验表明,该钻井液体系在钻巨厚盐膏层特别是厚石膏层时具备优异的流变性能和滤失性能,现场钻井过程顺利。

费尔干纳盆地深井高密度钻井液技术探索

为解决费尔干纳盆地深井高密度钻井液技术难题,通过对地质情况、已钻井情况的调研,对钻井难点进行了分析,制定了两性离子氯化钾聚磺钻井液技术方案,并在吉达3井实施。介绍了吉达3井钻井液体系、配方、性能参数及关键工艺技术、存在的问题、以及下一步研究方向,为深井高密度钻井液提供了参考。

聚磺欠饱和盐水钻井液在TH12518井的应用

TH12518井是位于塔河油田12区的一口生产井，实钻地层结果表明，该井钻遇了47m盐膏层。由于盐膏层具有很强的蠕变能力，易塑性变形，造成缩径卡钻，盐层的溶解容易造成井径扩大和钻井液污染。为了确保井下安全，作业时使用了高密度聚磺欠饱和盐水钻井液体系。通过室内研究，制定出合理的转换和维护处理技术措施。现场应用表明，该体系较好地抑制了盐膏层的蠕变，电测顺利，下入Ф206．mm无接箍套管。

文301井钾基聚磺饱和盐水钻井液技术

文301井为评价井,位于东濮凹陷文西断层下降盘文301断块,完钻井深为4000 m,穿过S1段盐层、S2段上部盐层、S32段盐层、S33段盐层等多套盐膏层,累计厚度达998 m,且盐间物性差别很大,泥膏盐较多,断层多,易盐溶、坍塌、缩径,地层条件相当复杂。针对纯度低、盐层簿的S1段盐层,采用淡水复合胶液钻井液。针对埋藏深、厚度大的S32段、S33段破碎泥膏盐混杂结合体,配制钾基聚磺饱和盐水钻井液,从而抑制了盐膏泥层水化膨胀,防止了因层间膨胀性不一致而引起的地层掉块、坍塌,保证了井壁稳定,井径规则,满足了含长盐层段深井优质、安全、快速施工的要求。

聚磺饱和盐水钻井液技术在土库曼阿姆河右岸的应用

针对土库曼阿姆河右岸地区侏罗系上统长段盐膏层特点,为满足现场钻井液施工需要,通过室内实验,确定了防止大段盐膏层对钻井液污染的聚磺饱和盐水钻井液配方及性能参数,制定出了相应的现场应用技术对策;现场应用表明,该钻井液技术有效地解决了长段石膏及盐层钻进中盐膏层的蠕变、钻井液的抗盐、钙污染和控制高压盐水浸等难题,实现了石膏及盐层段的安全顺利钻进,形成了一套有效应对阿姆河地区大段盐膏层的钻井液技术。

用表面活性剂提高聚磺钻井液的抗高温和抗污染能力

聚磺钻井液表面处理技术是通过表面活性剂的双憎作用,使钻井液中的黏土颗粒端面惰性化,利用其憎油作用提高钻井液的抗高温能力和抗污染能力。通过对处理剂的筛选,形成了一套聚磺表面处理钻井液配方。室内评价、现场应用结果表明,该聚磺表面处理钻井液具有优良的抑制性能、抗钻屑污染性能和润滑性能;配方简单,适用范围宽,容易配制和维护,满足温度为180～210℃、密度为1.8～2.05g/cm3的钻井工艺要求。

土库曼斯坦尤拉屯气田15、16井盐膏层钻井液技术

土库曼斯坦尤拉屯地区15、16气探井盐膏层属上侏罗系克里米得氏组，埋深约为3400-4000m，地层温度、压力都很高，且含高压盐水、天然气和H2S，钻井风险极大。研究应用了高密度（2．40g／cm^3）KCl／饱和盐水聚磺钻井液，该钻井液克服了高压盐水侵、天然气气侵溢流以及盐膏层蠕动而引起的多次井下复杂情况，如多次发生井漏失返、溢流、阻卡等，充分满足了该盐膏层井段地层特性和安全钻井对钻井液技术的要求；同时对尤拉屯气田盐膏层地质特性有了更进一步的认识，为顺利完成土库曼斯坦钻井项目提供了关镩特术．

克依构造带保护气藏的钻井液完井液试验研究

针对克依构造带气藏主要伤害因素是固相和液相侵入造成的水锁、水敏、固相堵塞伤害的特点,进行了保护储层钻井液性能和配方试验研究。通过试验,确定了克依构造带屏蔽暂堵粒子最佳尺寸分布范围为2.5~10μm和1~4μm;确定了滤液中Cl-的合理含量为:克拉区块应大于57200 mg/L,依南区块应大于18000 mg/L。通过聚磺欠饱和盐水钻井液体系与配方评价试验,优选出了适合于克依构造带气藏的钻井完井液体系与配方如下。①克拉区块:3%膨润土+0.1%PAC-HV+6%SMP-1+5%SPNH+3%FT-1+3%YL-100+1%MHR-86+2%多元醇+12%KCl+0.5%K2SiO3+0.3%NaOH+0.3%ABSN+2%超细碳酸钙+2%XC-2+加重剂(BGH∶重晶石=1∶1);②依南区块:3%膨润土+0.15%PAC-HV+4%SMP-1+3%SPC+3%PSC+2%FT-1+1%MHR-86+2%多元醇+3.5%KCl+0.5%K2SiO3+0.15%NaOH+0.3%ABSN+3%超细碳酸钙+(1%~3%)碳酸钙粉+加重剂(BGH∶重晶石=1∶1)。经试验验证,优选出的钻井液能够防止固相颗粒和液相沿大喉道深层侵入而造成固相堵塞和水锁;具有较强的抗盐、抗钙能力;各项性能满足钻井完井工程的要求。

哈萨克斯坦SLK3井巨厚盐层钻井液技术

SLK3井位于哈萨克斯坦共和国阿特劳市东科尔占区块西部盐膏层最发育地区,是该地区第1口盐下预探井。该井高温高压井段盐膏层的溶解蠕变、吸水膨胀、坍塌掉块等易污染钻井液而导致井下复杂情况的发生。在SLK3井巨厚盐层井段使用了两性离子聚磺饱和盐水钻井液。应用结果表明,该钻井液性能稳定,抑制泥页岩水化分散能力强,携岩能力好,井壁稳定,在低滤失条件下,控制Cl-含量大于160 g/L,克服了因盐膏层发育给钻井生产带来的难题,满足了钻井要求,摸索出了适合科尔占地区巨厚盐层钻井的配套综合技术,对今后开发该地区盐下油气资源具有重要意义。

龙探2井钻井液技术

鉴于龙探1井发生的复杂情况,针对龙探2井的地层特点,采用了不同的钻井液体系及现场维护技术措施。实钻表明,龙探2井使用无固相钻井液、低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液和饱和盐水聚磺钻井液体系,解决了该区块上部刘家沟组地层易漏失,石千峰和石盒子组地层易膨胀分散、剥落掉块,中部山西、太原组煤层易垮塌、阻卡,本溪组地层易石膏侵入,下部马家沟组盐膏层易盐溶垮塌、蠕变缩径、起下钻困难等技术难题,达到了优质、安全、快速钻井的目的。

丰深5井钻井液技术

丰深5井是位于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡带的1口预探井,该井钻遇大段巨厚泥岩、膏泥岩、盐膏层,地层倾角大,裂缝发育,井壁稳定难度大。针对丰深5井地层特点,采用了双聚封堵防塌钻井液、欠饱和盐水双聚磺防塌钻井液。现场应用表明,应用的钻井液具有良好的流变性能和较强的携岩能力,稳定井壁效果好,抗盐膏及油气污染能力强,高温稳定性突出,满足了钻井的施工需要,保证了安全、优快钻进。