BZ29-4S油田软泥页岩钻井液技术研究

针对BZ29-4S油田预探井和评价井软泥页岩地层钻井过程中起下钻不畅、起泥球现象严重、机械钻速低、钻井液流变性难以调控以及维护困难的问题,通过抑制作用机理分析,优选了NaCl作为该油田软泥页岩钻井液的抑制剂;根据泥球形成条件和形成机理,研制了一种不影响钻井液性能的防泥球剂。通过抑制剂和防泥球剂加量优选,构建了适用于BZ29-4S油田软泥页岩地层的钻井液体系。现场应用表明,该钻井液体系能够有效防止钻屑形成泥球,缩短了起下钻时间,降低了倒划眼难度,提高了机械钻速。

BZ25-1油田软泥页岩井壁稳定机理及其应用

针对BZ25-1油田一期开发过程中活性软泥页岩地层出现的井壁稳定和起下钻问题,对井壁失稳的物理化学因素进行了分析。结果表明,传统的KCl等无机盐抑制剂并不适用于稳定活性软泥页岩地层,提出用软抑制及高的膜效率来稳定井壁,并构建了相应的有机正电胶钻井液。在该油田二期开发的3个平台的现场应用表明,该钻井液明显减少了憋钻具现象,降低了倒划眼起钻难度,使倒划眼时间由30～60min缩短为10min左右,使平均机械钻速提高了30%,使钻井整体时效提高了12h。

基于塑性损伤理论的软泥页岩地层井壁稳定性分析

软泥页岩在地层高压、流体环境下独有的力学变形特性一直是井壁稳定性控制工程领域的研究热点。针对软泥页岩低强度、高塑性的特点,考虑孔隙渗流、塑性损伤引起的渗透率变化等因素,建立了渗流-应力耦合形式的井壁稳定性评价数值模型,研究了流体渗流、泥浆压力、水平应力差的影响。结果表明,对过平衡钻井,当泥浆压力超过地层孔隙压力10%时,渗流-应力耦合效应导致井壁塑性损伤区扩大至少65%,需予以考虑。水平应力差的增大会促进井壁塑性损伤区向最小水平主应力方向集中,且损伤区深度增大。

适合海洋钻井无土相强抑制性钻井液体系的研究

在渤海湾盆地,由于沉积地层存在大段活性软泥页岩,普通聚合物钻井液体系的包被抑制能力不够,封堵能力不强,剪切稀释能力差,在钻遇该泥页岩井段时,经常出现井下复杂情况,并且油层受到一定程度的伤害。为此,研制了无土相强抑制性钻井液体系。从体系中处理剂的防塌抑制机理出发,确定了强抑制性钻井液体系构建的最优组合。研究结果表明该钻井液体系具有强的抑制性,岩屑滚动回收率达到95.6%,接近于油基泥浆;并且具有良好的润滑性、抗温性、抗钻屑污染、抗CaCl2污染、抗MgCl2污染以及良好的储层保护性能,渗透率恢复值能达到85%以上,能够满足大段软泥页岩等复杂地层的钻井要求,具有广阔的应用前景。

钻井过程中泥球形成的影响因素探讨

针对在钻遇大段活性软泥页岩过程中由于钻速快导致钻屑形成大量泥球问题,室内研究了钻井过程中泥球形成的影响因素。结果发现,除了钻屑的粘土矿物组成和钻屑的表面性质等固有因素外,钻屑的颗粒级配、钻井液中钻屑和膨润土的含量、钻井液的抑制性能等是影响泥球形成的外部因素。