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。

欠平衡水平井王平1井饱和盐水水包油钻井液技术

王平1井是江汉油田的第一口中曲率水平井,储层岩性为盐间非砂岩层,水平井段采用欠平衡钻井技术。该井钻井液技术难点为:抑制岩盐析出,防止井径扩大;井身设计为“马鞍”型,且靶区共有5个靶点,使得钻柱与井壁的接触更加紧密,摩阻与粘附力增大;大斜度井段和水平段的携岩问题和井眼的清洁问题较为突出;如何降低饱和盐水钻井液的密度,满足欠平衡钻井施工的要求,保护好油气层,是该井能否钻探成功的关键。应用结果表明,饱和盐水水包油钻井液有效地抑制了盐岩层的溶解和坍塌,保证了井眼轨迹的平滑,而且钻井液润滑性能好,起下钻、电测和下套管作业均畅通无阻;由于应用了新型处理剂PMPH,保证了钻井液具有较高的切力,增强了悬浮和携带岩屑的能力,避免了岩屑床的形成;钻井液密度始终在1.35-1.51 g/cm3范围内,满足了欠平衡钻井对密度的要求。王平1井投产后初产量为65t/d,稳产量为12.2 t/d。

田一井欠饱和盐水钻井液技术

田一井位于周口坳陷午阳凹陷田庄鼻状构造上 ,地层含有较厚的盐层、盐膏层以及极易水化膨胀分散的泥页岩。优选出一套欠饱和盐水聚合物钻井液体系 ,该体系性能稳定 ,抑制性强 ,抗污染效果好 ,防卡、防塌 ,满足施工需要 ,为在该地区安全、经济、快速钻井提供了可靠保证。

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。

S/D-2井欠饱和盐水钻井液技术

S/D-2井在井深2480 m以后钻遇了大段复杂的盐膏层,由于盐的溶解而造成井径扩大及盐析而结晶造成卡钻。针对上述问题,应用了聚磺欠饱和盐水钻井液体系,解决了钻遇盐膏层后的井壁失稳、钻井液污染等技术问题。详细介绍了该井聚磺欠饱和盐水钻井液的应用技术。

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。

复合欠饱和盐水钻井液体系在顺北志留系复杂地层的应用

顺北52A井是顺北油气田5号断裂带南部的一口探井,钻遇志留系复杂地层,成井难度大、施工风险高。该志留系地层存在盐水层,密度窗口窄,易发生漏塌共存的现象;地层裂隙发育,漏失风险高;发育大段泥岩,水敏性强,易井壁失稳。针对这些问题,顺北52A井使用了KCl-NaCl复合欠饱和盐水钻井液体系,增强了抗盐水侵的能力;且通过加入聚胺等抑制剂,共同抑制泥岩水化膨胀,增强了体系的抑制性;同时加入堵漏剂和随钻堵漏材料,预防井漏,增强了体系的封堵性。现场使用表明,该复合欠饱和盐水钻井液体系,既降低了井漏风险,又很好地维护了志留系地层井壁的稳定性,使得顺北52A井安全快速钻进,为顺北油气田5号断裂南部志留系地层的钻井施工提供了宝贵的经验和技术支持。

欠饱和盐水钻井液体系在AT9井三开的应用

AT9井是塔河区块的一口探井,设计井深6450m,完钻井深6498m,以奥陶系为主要目的层。该井古生界石炭系盐膏层埋藏在5134~5326m,盐膏层厚度达192m,三开井段,石炭系盐膏层与志留系、奥陶系桑塔木地层一同揭开,三开井段为5134~6283m,包括盐膏层以及盐膏层以下的长裸眼井段。长裸眼井段钻进,将面临井壁稳定、井段上下存在二个压力系统、盐膏层蠕动、井漏等一系列问题。关键是要做好欠饱和盐水钻井液体系的转换及维护处理工作,保证合理的确定钻井液密度和Cl-含量,既能抑制盐膏层蠕变,又要确保志留、奥陶系地层井眼稳定,保证井下安全。

欠饱和复合盐硅酸盐钻井液KSN配方研究

欠饱和盐水钻井液具有较强的抗盐能力和抑制性能,而硅酸盐钻井液具有费用低、抑制性强、保护环境等优点,因此考虑用欠饱和复合盐硅酸盐体系解决盐膏层的井壁不稳定问题。通过室内实验,研制出了一种防塌能力强的欠饱和复合盐硅酸盐钻井液(KSN)体系。该体系稳定盐膏层井壁机理为:Na2SiO3/GXL-1协同封固井壁,阻缓压力传递及滤液传递;KCl/Na2SiO3协同抑制石膏溶解;KCl/Na2SiO3/NaCl协同抑制地层水化,防塌作用效果显著。评价了该体系的抗石膏和抗劣土污染性能、阻缓压力传递和滤液传递能力、抑制石膏溶解能力、抑制水化以及稳定井壁效果。实验结果表明,所研制的KSN体系具有优异的护壁防塌能力和滤失造壁性能,动塑比高,携带能力强。

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。

奈23井欠饱和盐水钻井液技术优化及应用

奈23井位于奈曼凹陷奈10东南块,在九佛堂组钻遇盐岩层,为应对盐岩层污染钻井液及盐膏层蠕动,采用欠盐水钻井液体系进行施工。通过室内实验优化了欠饱和盐水钻井液配方,并配套了盐水堵漏工艺,本井盐岩层井径平均扩大率11.88%,全井平均井径扩大率6.20%,电测一次成功,很好的解决了上部砂岩地层井漏,中部盐岩缩颈和下部泥岩掉块形成大肚子井眼导致的多口探井电测遇阻的难题。

欠饱和盐水钻井液体系在塔里木探区的应用

在塔里木盆地复合盐层地层钻井过程中极易发生井壁失稳、造成井下复杂和事故,地层的岩性以盐岩、石膏、膏泥岩为主,主要原因是钻井液滤液矿化度低和密度低,钻井液与地层之间既没有达到化学平衡又没有达到力学平衡。硬石膏,特别是充填在泥、粉砂岩孔、裂隙中的硬石膏,吸水膨胀造成井径缩小、井壁垮塌;盐岩层蠕变使井径缩小,甚至引起井眼闭合;充填在泥、粉砂岩孔洞、裂隙中的盐和盐岩夹层溶解,造成井壁垮塌,形成井下安全隐患。近几年经过探区技术人员的共同努力,已经总结出一套适合复合盐层安全钻进的钻井液体系,即高密度欠饱和盐水钻井液体系,对于提高机械钻速,降低钻井总成本效果显著。

塔里木盆地深部寒武系复杂地层钻井液技术

塔里木盆地寒武系复杂地层具有超深、超高温、超高压及岩性、流体和应力复杂等地质特征,钻井过程中白云岩破碎性地层垮塌、薄层膏岩溶解导致井壁失稳及钻井液污染、钻井液高温稳定性差等问题突出。基于理论分析,提出了“合理密度支撑、随钻多级封堵及封闭浆静态强化”破碎性地层防塌、“欠饱和、低滤失”含膏白云岩地层防卡、“聚合物、磺化材料协同抗温”调控钻井液高温性能的钻井液技术对策。采用抗高温封堵防塌剂、抗高温抗盐聚合物降滤失剂、多尺度宽尺度粒径随钻封堵防塌处理剂、磺化处理剂和抗高温高效润滑剂作为关键处理剂,通过室内试验优选了SMDP-2抗高温抗盐降滤失剂,确定了封堵防塌材料配方和SMJH-1润滑剂最优加量,构建了耐温200℃的抗高温强封堵欠饱和盐水钻井液。该钻井液在QSH1井等3口井进行了应用,表现出良好的抑制性、封堵防塌性和高温稳定性,实现了复杂地层快速钻进。其中,QSH1井下丘里塔格组及阿瓦塔格组井段日平均渗漏量较邻井降低45.6%,井眼扩大率为9.52%,电测、下套管均一次顺利到底,钻井周期缩短30.32%。研究结果表明,该钻井液技术可有效解决温度200℃以内的塔里木盆地寒武系复杂地层钻井液技术难点,为该类地层安全快速钻井提供了技术保障。

KCL-欠饱和盐水在博孜17井的应用

根据油气田开发的需要,钻进了部分深井超深井盐层井。在深井和超深井中,为了控制岩盐蠕变速率需要使用高密度欠饱和盐水钻井液。高密度欠饱和盐水钻井液组成复杂,具有液密度大、高粘度和切力高的特点,性能难以控制。文章结合克拉苏构造带克深断裂构造带博孜段北部博孜17井施工案例,探讨了KCL-欠饱和盐水在博孜17井的应用,以供参考。

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。

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。

S115井承压堵漏及盐膏层钻井液技术

塔河油田古生界石炭系地层存在膏盐岩层,埋深为5175-5304m,厚度达130m。该膏盐岩层纯而且集中,钻井过程中极易发生溶解、膨胀、井眼缩径、井壁坍塌,造成起钻遇阻、下钻遇卡等现象。决定采用欠饱和盐水钻井液和配套的钻井技术措施。钻进盐膏层时,保持钻井液性能稳定,控制钻井液密度,以平衡地层压力,抑制盐青层的蠕变;及时检测Cr-含量。将Cl-含量控制在160000-175000mg/L之间,保证适度溶解盐膏层井壁,防止缩径发生复杂情况;对于漏失层采用全井分段间隙式堵漏工艺,每次泵入量不宜太多,泵速不宜太高,按照“少量多次”的原则进行憋压。现场应用表明,该钻井液体系和配套的钻井技术措施,满足了盐膏层钻进,保证了盐膏层上部地层的稳定,井眼无坍塌现象,盐膏层钻进顺利,无阻卡现象,5次电测均一次到底,下套管、固井施工顺利。

深层盐膏层钻井液技术研究与应用

分析巴楚地区盐膏层矿物理化性能 ,针对塔里木巴楚地区盐膏层含膏量大等特点 ,通过确定巴楚地区欠饱和盐水钻井液 [Cl-],优选有机处理剂单剂 ,高温高压流变性实验优选出一套耐温高密度欠饱和盐水硅酸盐钻井液体系 ,该体系具有良好的耐温、抗盐膏和抑制能力。在康 - 2井的大段盐膏层钻进中 ,共钻遇盐岩层 2 5层 ,累积厚度 10 9m ,最大厚度 2 2m ;钻遇含膏岩层 2 6层 ,累积厚度 160m ,最大厚度 16m。取得了良好的应用效果 ,降低了成本。

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。

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。