强封堵高性能水基钻井液在伊拉克Missan油田水平井中的应用

伊拉克Missan油田储层段地层"上下易漏、中间易塌",且密度窗口窄,极易引起井壁失稳,导致井漏、井塌、卡钻等井下复杂情况。强封堵高性能水基钻井液主要针对Missan油田水平井面临泥页岩、泥灰岩的井壁失稳及灰岩漏失问题,从解决井壁失稳入手,采用物理-化学协同封堵,加强钻井液的封堵性,提高地层承压能力,降低漏失风险;采用"活度"调控、渗透压原理,提高泥、页岩半渗透膜特性,降低钻井液的活度,抑制地层中泥岩的水化膨胀能力,使井壁在钻井液静压力的基础上,又增加了渗透压,进一步提高了井眼的稳定性。该体系在使用中体现出稳定的流变性,能够很好地封堵地层微裂缝,大大提高地层承压能力,延迟井壁稳定时间,保证钻进中井眼的稳定性,为Missan油田首口水平井的顺利完成及后续水平井的开发提供了很好的保障。

高密度复合盐水钻井液体系在伊拉克Missan油田盐膏层中的应用

为解决伊拉克Missan油田复杂盐膏层蠕动、盐重结晶、钻具阻卡、井漏、高压盐水层溢流等复杂问题,优选了密度高达2.2~2.35g/cm3的复合盐水钻井液,在伊拉克Missan油田800m巨厚盐膏层中成功应用。该钻井液性能稳定,悬浮性强,易于维护,具有良好的流变性,能有效抑制盐、石膏的溶解和泥页岩分散、膨胀,并且有很强的抗盐侵、抗膏侵、抗钻屑污染能力,充分满足了该区块盐膏层井段地层特性和安全钻井对钻井液技术的要求,并取得该地区盐膏层钻井100%成功率的应用效果,为解决巨厚复杂盐膏层钻进及顺利完成伊拉克项目提供了关键性技术保障。

秦皇岛29-2油田与米桑油田的混合沉积储层对比

对比我国秦皇岛29-2油田与伊拉克米桑油田的储层岩性、储集空间、沉积模式等特征。秦皇岛29-2油田与米桑油田均发育混合沉积,前者发育湖相混合沉积,后者发育海相混合沉积。这两类沉积储层都具有岩性复杂多样、物性差异大的特点,且储集空间均以次生溶蚀孔隙为主,残余原生孔隙度不高,部分颗粒间有少量原生孔隙在一定条件下得以完好保存。二者储层岩性的差异在于:秦皇岛29-2油田的沙二段储层厚度变化大且规模有限,主要优质储层为生屑云岩层;米桑油田的储层厚度稳定且分布广泛,主要优质储层为含石英砂岩层。其储集空间的差异在于:秦皇岛29-2油田沙二段受到淡水淋滤作用;米桑油田Asmari组在构造作用下形成大量微裂缝,扩大了储集空间,加大了储层的连通性。构造作用、沉积物源供给的差异导致了两油田储层规模和分布特征的差异。

一种高密度盐膏层固井水泥浆的研究及应用

针对伊拉克米桑油田高压盐膏层固井的特点,开发了一种高密度盐膏层固井水泥浆PC-HDS CMT。该水泥浆采用颗粒级配的赤铁矿粉进行加重,最高密度可达2.40 g/cm3;通过设计新的实验方法,优化了盐膏层固井水泥浆的配浆盐水的种类及浓度,采用5%低浓度氯化钾盐水配浆,使水泥浆在具有一定溶解抑制能力的同时,具有更快的强度发展速度和24 h抗压强度,更有利于封固高压盐膏层;优选了一种新型聚羧酸类分散剂,其具有优良的分散效果和抗盐防触变能力;同时研选了一系列其他性能优良的抗盐添加剂,使水泥浆的失水量可控,稠化时间可调,且具有微膨胀和防漏失能力。该水泥浆已在伊拉克米桑油田高压盐膏层固井作业中得到成功应用,解决了固井过程中井漏、固井作业后井口带压和井底窜流等问题。

伊拉克米桑油田深井水平井钻井技术

为应对伊拉克米桑油田深井水平井高压盐膏层盐水侵,下部灰岩地层漏、喷、塌和卡等多种风险,同时尽可能降低钻井成本,提高作业时效,在64H井开展了深井水平井研究和实践。根据区块作业经验将深井水平井设计为六开井身结构;针对高压盐膏地层,采用高密度饱和复合盐钻井液技术;在深部灰岩地层实施了一系列定向井和尾管固井技术。解决了该区块钻井过程中的技术难题,提高了钻井安全性和时效,打破了米桑油田深井水平井钻井记录。

伊拉克米桑Fauqi油田水平井造斜段钻井液技术

Fauqi油田水平井的造斜和稳斜井段一般在3 350~4 480 m,该井段属于白垩系,主要由灰岩、泥岩及页岩组成,地层岩性易发生垮塌,长期开采造成压力系数低,施工过程中又易发生井壁坍塌、黏附卡钻和井漏等复杂事故。针对该地层的特点,FQCS**井采用BZ-KSM钻井液体系。现场施工中,在BZ-KSM钻井液中引入了BZ-YRH,对改进钻井液流变性能,防止岩屑床形成起到了明显的作用;加入了BZ-YFT、纳米封堵剂及硅酸盐等处理剂,对提高钻井液的防塌抑制性能、防止钻屑分散具有明显的作用;由于地层易漏易塌,在五开直井段钻进过程中钻井液密度维持在1.22~1.28 g/cm^3之间,起钻换定向钻具前再将密度提高到1.35 g/cm^3。应用结果表明,该钻井液充分利用了K^+离子的抑制作用、硅酸盐的聚结封堵效果及高分子量聚合物的降滤失作用等,解决了抑制与分散、井壁垮塌与岩屑携带的问题,保证了施工井的顺利完成。

无黏土相盐水储层钻井液体系研究

针对伊拉克Missan油田群储层段钻井作业中存在着卡钻、漏失、气侵、溢流、井壁失稳、井径扩大等复杂事故,为了减少作业事故的发生,提高储层保护的效果,室内通过外加剂的优选,建立了一套无黏土相盐水储层钻井液体系。该体系以改性生物聚合物为流型调节剂,可降解的抗温淀粉作为降滤失剂,并采用NaCl盐水基液和CaCO3复合加重的方式进行体系的密度调节。钻井液性能评价结果表明,该体系抗温可达140℃,滚动回收率达到了95.46%,同时体系还具有较好的抗侵污能力和储层保护效果。

伊拉克米桑油田裂缝性地层非标井眼水平井钻井技术

伊拉克米桑油田位于扎格罗斯山前构造挤压带,油田地面地雷密布。为了解决井场建设难题及提高单井产量,设计采用直井段钻穿盐膏层后,采用水平井钻盐下易漏、易塌裂缝性石灰岩及白云岩地层开发Mishrif层位,形成了一套针对米桑油田裂缝性地层的非标井眼水平井钻井技术。结果表明:①米桑油田在最小地应力方位坍塌压力最低,定向钻进方位选择最小水平主应力方位最利于井壁稳定;②"AQUA-MAX钻井液体系"具有高效封堵能力,使用后有效提高了地层承压能力,拓宽了安全钻井的密度窗口,极大延伸了水平段安全作业长度,可有效抑制盐下裂缝性地层井段的井漏和井塌;③优选钻进排量、转速等钻井参数,优选钻井工具,合理控制钻井液密度,准确控制井底当量密度在安全当量密度窗口范围之内,可有效防范井漏和卡钻的风险。结论认为:该非标井眼水平井钻井技术克服了地层压力窗口窄、裂缝性地层岩性复杂、非标小井眼窄间隙环空作业等技术难题,降低了井下复杂情况和事故的发生,大幅提高了钻井效率。