快速钻井剂稳定井壁快速钻进作用机理研究

钻井过程中所钻地层岩石首先接触的是钻井液,如果钻井液能以保证井壁稳定为前提在瞬间有效降低地层岩石强度,即可大幅度提高机械钻速。采用渗透率大小不同的天然岩芯在不同浓度的快速钻井剂(KSZJ)中浸泡不同时间,岩石瞬间强度及最终强度的变化表明,KSZJ能以较高的渗透速率以及较大渗透体积迅速渗入岩石的裂纹,从而强化了裂纹尖端的应力,促使裂纹迅速扩展以致瞬间破坏岩石强度,提高破岩效率,从而提高机械钻速;随着浸泡时间的增加,岩芯强度也随之迅速增强并趋于稳定,有利于井壁稳定,保持井径规则。在射流钻井模拟实验装置上钻进不同硬度的岩石及海拉尔盆地乌126-88井进行的现场试验结果表明:快速钻井液技术有效解决了井壁失稳问题,提高平均机械钻速显著。

快速钻井液技术在华北油田的应用

针对华北油田勘探开发过程中存在的井身结构复杂、施工难度大等问题,采用快速钻井液技术在华北油田宁古10井、鄚39井进行了现场提高机械钻速试验。结果表明,快速钻井剂与现场所用钻井液体系具有良好的配伍性,对钻井液常规性能及流变性没有影响,有效解决了中上部地层易发生井壁垮塌等问题,使机械钻速显著提高,宁古10井试验井段对应的机械钻速相对上部井段提高了18.4%,鄚39井提高了19%。

快速钻井钻井液技术在柴西地区的应用

在柴达木盆地西部地区的钻井施工过程中,地层造浆严重,导致钻井液固相含量高,严重影响了钻井速度。为了缩短建井周期,降低钻井综合成本,减少井下复杂情况的发生,采用了快速钻井钻井液技术。现场应用表明,快速钻井钻井液具有抑制能力和悬浮能力强、润滑防卡和防塌性能良好、钻井机械钻速快等优点;该钻井液中固相含量低,剪切稀释性强,有利于降低循环压耗,充分发挥水马力,增强水力破岩作用。使用快速钻井钻井液所钻的井与2007年使用聚合物钻井液所钻井相比,尕斯北区平均机械钻速提高了15.3%,砂西地区平均机械钻速提高了93.7%,乌南地区平均机械钻速提高了14.1%。