小井眼提速技术在页岩油开发中的应用

中国石化江苏油田页岩油开发,面临着投资高、产量低的问题。油田开发已近45年,废弃老井数量多,利用老井眼侧钻的方式开发页岩油能降低钻井成本。2022年在花庄地区开展利用老井侧钻水平井,采用小井眼钻井方式的探索。针对小井眼钻具柔性大、轨迹控制难、钻速慢、间隙小、环空压耗大、固井质量差、井控风险高等难题,探索大套管开窗、井眼轨迹优化、高效钻头+螺杆+LWD地质导向钻井、泡沫固井、油基钻井液堵漏、窄间隙井控等技术,形成页岩油井小井眼高效钻井技术体系。应用表明:苏北盆地花庄地区H2CHF井实钻机械钻速最快达5.0 m/h,与邻井常规井眼钻速相当,比实施新井方案钻井投资降低50%,节约投资1500万元,为页岩油低成本开发提供了重要思路。

提高复杂井固井质量的钻固一体化技术应用研究

钻井时钻井液在井壁上形成的泥饼不管有多薄,固井时都会在井壁上形成一个不可固化层,尤其是漏失层段,易导致第二界面的胶结强度达不到预期的效果。钻固一体化工作液技术通过引入复合活性材料,形成可固化泥饼层,固井施工时可以使钻井液的性能转换、潜活性激活,从而提高易漏地层的承压能力,促使井壁附着的泥饼固结,提高地层-泥饼-水泥环的胶结亲和力,有效地解决了传统固井水泥浆与钻井液不相容的问题。该技术在两口井进行了现场试验并获得成功,油层井段固井质量达到了优质标准,有效地提高了第二界面胶结质量,减少和阻止了各种流体的层间窜通。

提高定向井第二界面胶结质量的钻固一体化技术

定向井由于其井眼轨迹复杂、套管不易居中,导致固井顶替效率低、泥饼清除困难。而顶替不干净的钻井液和未清除的井壁泥饼与水泥浆不相溶是固井第二界面胶结质量差的主要原因。钻固一体化技术的实质是在钻井液中引入一种可固化的潜活性胶凝材料,在井壁形成可固化的泥饼,固井时通过补充潜活性材料和加入激活剂可将其转换做为固井液,有效解决了钻井液与固井液不相溶的难题。该技术在两口定向井成功应用,有效提高了油层段的第二界面胶结质量,有效防止了各种流体层间窜流的可能性。

深水固井面临的挑战和解决方法

水深超过500m的深水海域所蕴藏的油气资源是非常诱人的,进一步开发利用深水油气资源大势所趋。但深水所带来的低温、地层破裂压力低、浅层流体流动和高昂的深水钻井装置费用等问题又提出了严峻的挑战。通过对深水注水泥温度确定、低密度水泥浆稳定性、流变性、胶凝强度、候凝时间、水泥石具有的机械力学性能等一系列的特殊要求分析,提出了以准确预测深水注水泥温度为前提,以深水固井材料体系研究为基础,以新型钻井液固井液一体化技术为方向,以深水固井时可能存在的风险为指导,有针对性地优化深水固井水泥浆的性能和注水泥工艺,以有效解决深水固井中所面临的困难。

气体钻井的循环流体转换工艺配套技术

针对气体钻井工艺技术应用过程中存在的不足之处,讨论了关于气体钻井循环流体转换工艺的配套技术问题。论述了由气基流体转化为气体型流体、由气体型流体转换为水基钻井液、气基流体直接转换为水基钻井液的工艺配套技术,以及替浆后的水基钻井液性能维护处理等工艺技术。介绍了七北101井、东升1井气体钻井后钻井液体系转化工艺的现场应用情况。

一体化钻井-固井液激活剂JHJ试验研究

介绍了激活剂对一体化钻井-固井液中潜活性胶凝材料（BFS）的作用机理，通过筛选试验，筛选出了具有较强激活能力、质量分数为40％的氢氧化物A和质量分数为20％的硅酸盐F。当40％A与20％F按1：3的比例加入一体化钻井-固井液中时，形成的固化体的抗压强度最高，24h抗压强度达到17MPa。将40％A和20％F按1：3的比例复配，即为一体化钻井固井液激活剂JHJ。激活剂加量优选试验结果表明，当JHJ加量为3％～6％时，一体化固井液固化体的24h抗压强度均大于14MPa，最高可达17MPa，完全能满足固井工程的要求；JHJ在一体化钻井液和泥饼的扩散试验结果表明，JHJ能够扩散到一体化钻井液和泥饼中，激活一体化钻井液和泥饼中的BFS，使其发生水化反应，促进一体化钻井液和泥饼固化，从而提高固井质量。

废弃水基钻井液的利用──MTC固井技术

治理与利用废弃钻井液是油气田环境保护的主要研究课题之一。MTC固井技术是在废弃钻井液中加入固化剂和化学处理剂使之转变为固井液，研究结果表明：只要固化剂、化学处理剂及配方选择得当，可使废弃钻井液转化为MTC固井液，这样既可节的固井成本，又为解决废弃钻井液的环境污染问题提供了一条行之有效的途径。

水泥气侵的根源及现行解决方法的评析

在固井作业中有两个最基本的目标 :支撑套管与层间封隔。但层间封隔问题更引人注意 ,特别是当有气体侵入水泥环中的可能时更是难以达到预期目标。怎样取得长期的环空水泥封隔和防止地层气的侵入 ,只有随着对这一问题的理解的不断深入 ,人们才能逐步找出解决这一问题的方法。文中就发生气侵的原因、后果、预测方法、对现行各种解决办法的评价和其最新进展作一概述。

新型钻固一体化技术的界面特性与现场应用研究

固井第二界面的胶结强度与水泥浆本身的性能、水泥浆与泥饼胶结面的强度、泥饼本身的强度、泥饼与地层之间胶结面的强度都有关。在系统分析井筒二界面特性和影响因素基础上,通过在常规钻井液中添加活性材料、界面增强剂等转化而成的钻固一体化工作液,有效地克服了传统固井水泥浆与钻井液及泥饼不相容的难题,通过物理和化学激活,提高了地层-泥饼-水泥环的胶结亲合力,最终将钻井液滤饼由水泥环胶结质量薄弱层转化为增强层,实现了提高二界面封隔质量的目的。该技术在热采生产井、生产井、定向井斜井段进行了多次应用,与邻井的现场应用效果对比,一体化工作液技术可以有效解决层间窜流问题,满足油田改造和增产措施的需要。

钻井液转化为水泥浆技术的研究

钻井液转化为水泥浆技术，是在钻井液中添加某些胶凝材料和外加剂将其转变成水泥浆直接用作固井材料的新型固井方法。在钻井过程中钻井液承担着冷却润滑钻头，携带岩屑，平衡地层压力，稳定井壁的任务。如果在完成钻井后将钻井液通过一定的方法转化为可固结的材料———固井液，就能达到封隔地层、支撑套管、防止层间流体窜通的目的，这种技术又称为ＭＴＣ（ＭｕｄｔｏＣｅｍｅｎｔ）技术。文中从油气井开发提高效率、降低费用的技术要求出发，论述了采用ＭＴＣ技术是一条可行的路子。实验研究得出用油井水泥，粒化高炉矿渣共同作为胶凝材料，优选合适的分散剂和促凝剂，提出了普通钻井液和聚丙烯酰胺低固相钻井液转化为水泥浆体系的优化配方。这种兼有钻井液和固井液作用的技术，能避免钻井液和水泥浆混合时发生的絮凝现象，提高环空顶替效率，降低废钻井液处理费用，减少固井材料，因而在提高固井质量和降低成本上有很大的潜力。

钻固一体化工作液的室内实例研究

为解决吐哈盆地复杂井固井问题 ,对钻固一体化工作液 (DCIF)进行了室内实例研究。 3口井的室内实验结果表明 ,DCIF钻井液性能可以满足钻井工程要求 ;DCIF固井液性能易调 ,失水量低 ,抗压强度高 。

煤层气钻井工程中几个重点技术问题的探讨

论述了煤层气钻井过程中储层保护及钻井液技术,煤层气堵漏技术,煤层气井取心技术,煤层气固井技术等问题。