胜利油田保护油气层钻井液技术

油气层保护越来越引起人们的重视， 其保护结果如何直接影响到油井产能、油气田的勘探开发， 而钻井液是引起油气层损害的第一要素。因此， 研究与开发保护油气层钻井液具有深远的意义。本文介绍了胜利油田保护油气层钻井液发展状况、类型、性能以及现场应用的效果。

钻井液油气层保护技术在胜利油田应用

油气层保护是一门系统工程，钻井液油气层保护技术是其中的一个很重要的部分，同时也是一门综合技术。本文简要的介绍了胜利油田在具有不同油层物性特点的区块上，采取不同的钻井液储层保护技术，以及相应的现场施工工艺和应用效果。

胜利油田大位移井钻井液技术

钻井液具有良好的防塌性能、润滑性能和携岩性能是大位移井顺利施工的保障。介绍了桩1-17井和郭斜11井钻井液体系的应用情况及现场维护处理措施。现场结果表明,复合聚合物体系和MMH正电胶聚合物体系都能满足钻井工程施工。但MMH正电胶聚合物体系克服了复合聚合物钻井液不足的方面,是目前大位移井使用的最理想钻井液体系。

钻井液新技术在胜利油田的应用

介绍了胜利油田近年来推广应用的几项钻井液新技术，它们是：复合聚合物润滑防塌泥浆技术、定向井丛式井泥浆技术、SJK-1油基解卡剂解卡技术、散装重晶石粉自动加重工艺技术、单向压力暂堵技术及水基取心密闭液技术，这些新技术的推广取得显著的经济效益。

乳液和乳化技术及其在钻井液完井液中的应用

本文对乳液和乳液稳定性特征进行了探讨,综述了乳液的分类和应用,并对乳液及乳化技术在钻井和完井液中的应用进行了总结,将其分为4类:油基钻井液体系、合成基钻井液乳液体系、外加乳液处理剂以及钻井液循环中形成的乳液。研究发现,石蜡纳米乳液对基浆的流变学性能影响不大,具有良好的粘土分散抑制性和较强的页岩分散抑制性,同时还具有突出的润滑性能和良好的油层保护性能。现场应用效果表明,这种乳液体系能够增强钻井液的润滑性能,起下钻正常,技术套管下入顺利,在水平井施工中钻具扭矩小,井壁稳定,动塑比高,无卡钻现象出现。从室内实验和现场应用看出,石蜡纳米乳液是一种性能突出的多功能处理剂,可能成为钻井液处理剂未来发展的一个方向。

可循环泡沫钻井液研究与应用

胜利油田的草桥、孤南、桩西、临盘等地区的古潜山地层,连通性好,孔隙度高,裂缝、溶洞发育。钻井过程中极易发生严重的井漏,有的井甚至造成报废。研究了可循环泡沫钻井液体系,并在室内对该体系的性能、稳定性、抗污染能力及油气层保护等性能进行了评价。现场29口井的应用表明,可循环泡沫钻井液体系具有一定的稳定性,密度低(0.60—0.90 g/cm^3),携砂性能好。解决了胜利油田古潜山地层易漏问题,减少了钻井液对油层的损害,降低了钻井成本,提高了原油产量,获得了良好的经济效益。

超低渗透钻井液防漏堵漏技术研究与应用

在水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂可以形成超低渗透钻井液。介绍了超低渗透钻井液提高地层承压能力及防漏堵漏的机理。超低渗透钻井液对不同孔隙的砂岩、岩心和裂缝性地层具有很好的封堵能力,可以实现近零滤失;零滤失井眼稳定剂通过在井壁表面形成超低渗透膜及增强内泥饼封堵强度大幅度提高岩心承压能力。在大港油田和辽河油田多口井的现场应用中,超低渗透钻井液在长裸眼多压力层系或压力衰竭地层防止了漏失、卡钻和坍塌的发生,表明超低渗透钻井液能自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵薄层,可有效封堵不同孔喉地层和微裂缝泥页岩地层。超低渗透钻井液封堵隔层承压能力强,能提高漏失压力和破裂压力梯度,相当于扩大了安全密度窗口。

大位移延伸井钻井液关键技术探讨

埕北21-平1井是胜利油田为探索大位移井施工经验钻的一口先导井,完钻井深为4837.4 m,水平位移为3167.4 m。钻井施工中使用BPS-硅聚润滑防卡钻井液,该钻井液良好的流变性能、悬浮携岩特性、润滑性和稳定井眼的能力是该井钻探成功的关键。实践和理论分析证明,大位移延伸井必须选用抑制性强、流变性易调节的钻井液;在小排量、低返速的限制条件下,通过对动切力、塑性粘度、静切力、动塑比、ψ3和ψ6读数等钻井液流变参数的优化,完全可以解决大位移延伸井的井眼清洁问题;通过调节水基钻井液润滑性能,完全可以满足大位移延伸井施工对摩阻、扭矩的技术要求。

提高可循环泡沫钻井液保护油气层效果研究

通过对可循环泡沫钻井液进行微观分析,并考察其对油藏岩石润湿性的影响,探讨了可循环泡沫钻井液保护油气层的机理。为进一步提高可循环泡沫钻井液的油层保护效果,优选出两种配伍性较好的油层保护添加剂:特定浊点的聚合醇和一定级配的暂堵剂。实验结果表明,泡沫钻井液中加入适量暂堵剂和聚合醇后,渗透率恢复值从66.54％增加到84.30％,油气层保护效果显著提高,而且它们对体系的稳定性和流变性没有不良影响。聚合醇与暂堵剂协同作用,既能保持泡沫钻井液体系独特的性能,又能充分发挥各自的保护油气层作用.实现了3者的有机统一,有效提高了该特殊钻井液体系的油气层保护效果。

正电胶泥浆的研究及应用

介绍了混合金属层状氢氧化物胶(正电胶)为主体的泥浆体系,经室内研究和现场试验证明,该体系具有独特的流变性,用宾汉模式描述,其静切力接近屈服值;10s静切力、屈服值和φ_3读数相近,是一条τ_s接近τ_0的塑性流变曲线;该体系有较低的塑性粘度、较高的屈服值和动塑比值、较大的凝胶强度和剪切稀释能力,以及有长的松弛时间。因此,该体系悬浮固相和携带钻屑能力强,并依靠高密度的电荷起到抑制粘土水化分散和稳定井壁的作用,适应于大斜度定向井和水平井的钻井施工。

可循环泡沫钻井液完井液动密度的测定

进行了 4 0组可循环泡沫钻井液动密度测定 ,建立了测试精度符合石油天然气行业标准SY 5 336— 93要求的能够进行地层条件下可循环泡沫钻井液动密度测定的试验装置和测试方法。在可循环泡沫钻井液初始密度为 0 .380～ 0 .72 0 g/cm3 、温度为 2 0～ 1 4 0℃、压力为 0 .5～ 4 0MPa范围内测定了可循环泡沫钻井液的动态密度 ,得到了压力 温度 动密度基本关系式。当温度一定时泡沫钻井液密度随压力增加而增加 ,当压力增加到某一特定值时 ,钻井液密度不再明显增加 ;泡沫钻井液密度随温度升高而降低 ;高温高压下密度小于 1 .0 0 g/cm3 。

可循环泡沫钻井液技术在侧平1井中的应用

介绍了可循环泡沫钻井液技术在胜利油田古潜山第一口短半径侧钻水平井中的应用 ,该体系性能稳定 ,携岩能力强 ,润滑性能好 ,既解决了钻进过程中的漏失问题 ,又很好地保护了油气层 ,并创出目前国内短半径水平井水平段 2 1 4 6m的最长纪录 ,在油田实施“废井利用、老井复活”工程中显示出威力 ,为今后在古潜山漏失地层科学钻井 ,探索了宝贵经验。

柴参1侧1井钻井液技术

柴参1侧1井是在柴参1井直井眼内侧钻出的一口井,所钻地层为泥岩层段,成岩性差且裂隙发育,地层破碎.极易水化剥落及坍塌,在井深3600 m左右有断层存在.极易发生井漏、井壁失稳及坍塌,柴参1井在钻井过程中井壁垮塌严重。柴参1侧1井通过应用聚合醇钻井液顺利钻达目的层,在钻进过程中未发生一次因井眼坍塌而引发的井下复杂及事故;与柴参1井相比,该井井径扩大率较小,大部分井段的井径扩大率都在16％左右;在钻进过程中钻井液密度控制为1.22～1.23 g/cm3,全井处于近平衡钻井状态,取全了各种资料。现场应用表明,聚合醇钻井液是一种强抑制性体系,通过优选聚合醇等各种防塌处理剂,满足了不同井深的需要;其防塌封堵性、润滑性和流变性良好,满足了柴参1侧1井的钻探要求,很好地保护了油气层。

大斜度定向井、水平井泥浆技术

分析了大斜度定向井、水平井的特殊性及不利因素。通过室内模拟试验和现场实践,较好地解决了大斜度定向井和水平井泥浆的润滑防卡、井眼稳定、携岩洗井及防漏堵漏等关键技术问题。胜利油田应用SN—1水包油泥浆、SN—2正电胶泥浆,完成了不同类型的水平井30口,其中在稠油砾石油藏完成无技术套管长裸眼水平井15口,未发生粘附卡钻或其它泥浆事故。

新型泥浆稀释剂XG-1的研制与应用

以木质素磺酸钙、腐殖酸盐和有机络合剂等为原料,应用二次回归试验设计方法合成了新型泥浆稀释剂XG-1。评价了XG-1的性能,介绍了该稀释剂在现场的应用情况和作用机理。试验结果表明,XG-1不污染环境,抗盐抗温性能好,在较低pH值时的高温稀释效率高于铁铬木质素磺酸盐。

多靶点、大斜度张28井钻井液技术

张28井是大斜度多靶点的定向探井,目的是为探明张店油田南38断块宽缓鼻状构造油气情况。该井斜深为3034.00 m、造斜点为1950.50 m、A靶点为2247.71 m、B靶点为2491.92 m、C靶点为2824.97 m、最大井斜为75°、井底位移为926.31 m。针对不同井段、井斜、地层及诸多工程不利因素影响情况,采取了不同的钻井液技术措施。井深1900-2122 m填井前的造斜井段到增斜井段,用聚合物润滑钻井液;井深1950-2175 m填井后重新定向,用正电胶聚合物钻井液;井深2175-2480 m增斜井段,用正电胶聚合物润滑钻井液;井深2480-3034 m稳斜井段,用正电胶聚合物润滑防塌钻井液。现场应用结果表明,正电肢聚合物润滑防塌钻井液与其它处理剂配伍性好,具有较强的抑制性、防塌性,携岩能力强、润滑性好,并能较好地保护油气层,满足了南阳油田张店地区复杂地层特殊井的施工要求。

AM/AN/AA/淀粉四元接枝共聚物的合成与钻井液性能

采用丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸为单体,在一定温度和引发剂作用下,与淀粉接枝共聚制得AM/AN/AA/淀粉四元接枝共聚物,初步评价了其钻井液性能。结果表明,AM/AN/AA/淀粉四元接枝共聚物在淡水钻井液、饱和盐水钻井液和复合盐水钻井液中均具有优良的降滤失作用和较好的耐温(抗温≥150℃)、抗盐(抗NaCl至饱和)和抗钙(≥20%)离子污染的能力,并对泥页岩具有较强的抑制包被性。

可循环泡沫钻井液动静密度特性对比实验研究

介绍了测定可循环泡沫钻井液动密度与压力、温度关系的方法,利用可循环泡沫钻井液动密度测定仪测量了不同温度、压力下可循环泡沫钻井液的动密度。结果表明,当温度一定时泡沫钻井液密度随压力增加而增加,泡沫钻井液动密度随温度的升高而降低,随压力的升高快速升高,大于一定压力后泡沫钻井液动密度随压力升高而缓慢变大,相同温度压力下静密度稍大于动密度。

草20-12-侧平13水平井钻井液技术

草20-12-侧平13水平井是在定向井草20-12-斜13井中进行套管锻铣侧钻所完成的具有三维三段增斜剖面的水平井,井眼小,造斜率高,井身轨迹复杂。对钻井液的悬浮携带能力、润滑防卡性能及井眼稳定性都提出了更高的要求。

钻井液油层保护技术在史深100油田的应用研究

针对史深１００油田的油层物性特点，根据油气层损害的机理，合理地选择了聚合物铵盐泥浆体系，采用颗粒半径约为１．６６μｍ的超细碳酸钙和单向压力封闭剂作为屏蔽暂堵剂，并通过对泥浆中固相颗粒、滤失量、ｐＨ值、密度的控制，实现油层保护。现场实施效果表明：实施油层保护的６口井比没有实施油层保护的６口井初始增产９６％，稳产增产５１．５％，取得了很明显的效果。钻井液油层保护技术对于其它油田也具有一定的推广价值。