聚合醇钻井液作用机理的研究进展

综述了聚合醇(多元醇)钻井液的作用机理和特点。聚合醇(多元醇)的作用机制包括浊点效应、降低滤液化学活性和吸附机理等。聚合醇(多元醇)钻井液体系具有较强的抑制性、良好的润滑性、钻速快、防止和消除钻头泥包、对地层损害小、环保性能好和配伍性好等特点,对此作了详细评述。     

聚合醇钾盐钻井液在文188-平1井的应用

文188-平1是中原油田部署在文188区块的一口重点水平井,完钻井深3733.11 m,最大井斜97.5°。该井三开采用聚合醇钾盐钻井液体系,在施工过程中聚合醇钾盐钻井液性能稳定,抑制性强,具有良好的流变性和较强的携砂能力;滤失量低,泥饼质量好,封堵能力、造壁能力强,降低了井下摩阻,能有效地稳定井壁,保护油气层。     

聚合醇防塌钻井液体系的研究进展

综述了多种聚合醇防塌钻井液体系,如聚合醇-硅酸钾、聚合醇-盐水、聚合醇-kcl-聚合物和聚合醇-聚磺钻井液体系等的研究进展。对聚合醇钻井液体系未来的发展方向作了展望:提高聚合醇的抑制性;探讨聚合醇的作用机理;研究聚合醇与各种聚合物间的相互作用;以及探索聚合醇/聚合物复配作用与油层保护间的关系等。     

沉淀法对聚合醇钻井液使用中的消泡研究

通过对所用聚合醇防塌钻井液进行消泡研究,在基浆中添加无水碳酸钠,向一定量的聚硅氧烷消泡剂X-4050中加入氯化镁溶液,用仅占HEL-40用量的2％即可迅速消泡,11 000 r·min-1×5 min后起泡率仅为6％,应用于实际井浆中11 000 r· min-1×20 min后起泡率为0％,大大降低消泡剂的用量.     

南堡油田防塌钻井液技术研究

本文详细介绍了南堡油田的基本地质条件。并且在室内实验研究的基础上,首先初步确定了适用于南堡油田的两种防塌钻井液体系——氯化钾-聚合醇钻井液淡水体系和氯化钾-聚合醇钻井液海水体系,并进行了钻井液抗温性、抑制性及滤失性的评价。实验结果表明,这两种体系均具有良好的抑制性和润滑防塌性能,配伍性好,可有效地抑制地层坍塌,从而起到保持井壁稳定的作用,适用于现场应用。     

强抑制性海水钻井液体系的研究

抑制剂属于封堵型的防塌材料,能够堵塞近井壁岩层的孔隙及微裂缝,防止钻井液向地层内过度滤失,从而维持井眼的强度和稳定性。本论文通过实验来观察抑制剂在高温下的抑制性能以及流变性并且从抑制性、降滤失性、流变性等几个方面对抑制剂进行评价。研究结果表明:抑制剂在高温下仍然有很强的抑制性能,对维持钻井液良好的流变性能发挥了重要作用,还能够有效的稳定井壁,毒性低,环保效果好,适用于海上钻井。     

苏里格气田胺基聚合物防塌钻井液体系

 为解决苏里格气田水平井钻遇泥页岩地层存在的水化膨胀缩径和严重造浆问题,开发了一种强抑制胺基防塌钻井液体系.室内性能评价实验表明,该钻井液体系具有良好的抑制性、很强的抗温、抗钙、抗污染能力,对气层伤害很小,属于清洁水基钻井液体系.在苏里格气田现场应用3 口井取得了良好的效果,表明该钻井液体系有利于提高苏里格气田泥页岩地层井壁的稳定性,解决泥页岩地层钻井液流变性难控制的难题,实现保护储层的要求,能够满足苏里格气田钻井的需要.     

深井钻井液技术在台参二井的研究与应用

针对吐哈第一口５０００ｍ以上的超深井——台参二井，在室内优选了钻井液体系——钾盐聚磺钻井液，对所钻遇的大段硬脆性泥页岩有极其特殊的防塌作用，确保了安全钻井，使吐哈第一口超深井─—台参二井顺利完钻．     

用粒度分布法评价聚合醇抑制剂的方法研究

使用激光粒度仪对聚合醇钻井液处理剂抑制黏土水化分散的性能进行了研究，较好地解决了页岩膨胀法和岩屑回收率法不能评价该处理剂抑制性的问题。在评价实验中，选用安丘伊利石和高岭土为评价用土，在固定的搅拌速度和搅拌时间下，测定了该土在清水中分散后的粒径分布，得出5μm以细的粒子含量及粒径中值。制定了测定粒度分布的实验步骤及聚合醇钻井液性能指标要求：5μm以细的粒子含量≤20．0％，粒么或值≥12．0μm。     

富县地区探井钻井液技术

富县地区安定组、直罗组砂泥岩地层易发生严重的井壁垮塌,延长组油层微裂缝发育,易发生漏失。对该区直罗组泥岩地层进行了全矿物分析和黏土矿物分析,找出了影响井壁稳定的原因。针对富县地区地质特点、井身结构及保护油气层的要求,系统地分析了钻井施工的钻井液技术难点,采用相应的钻井液体系,并对钻井液处理处理方法与钻井施工的技术措施进行了阐述。2012年以来安全钻探的实践表明,富县地区钻井液技术基本能满足该区钻井施工的需要,可为富县地区钻井施工提供支持。     

钻井液类型对井壁稳定的影响实例与防塌机理分析

针对东海油气田N区块钻井过程中易发生井壁坍塌的问题,通过梳理分析N5区块及周边构造三口探井地质条件、地层特性、测井数据,基于地质力学与岩石力学基本原理计算了井壁坍塌压力;并对使用水基钻井液和油基钻井液的钻井工况进行对比。研究发现在钻井液密度高于坍塌压力的情况下,使用密度相对较低的油基钻井液即能够保持井壁稳定,无阻卡等复杂问题。使用水基钻井液钻井,则部分泥页岩井段井径扩大,起下钻明显阻卡,处理复杂问题耗时较长。分析主要原因,在于油基钻井液能够降低泥页岩水化程度,减缓钻井液向微裂隙中的渗流,抑制微裂隙扩展,提高钻井液对井壁的有效支撑作用。因此,在东海油气田复杂泥页岩地层钻井中,使用油基钻井液能够更好地保持井壁稳定,避免或减少钻井复杂问题。     

页岩气调查井复杂地层有机硅聚合物钻井液体系的研制与应用

页岩气调查井通常地质条件复杂,钻探难度大。在对页岩气调查川沐地2井井壁稳定性分析的基础上,优选了有机硅聚合物钻井液体系,并通过正交试验,明确了有机硅改性聚合物、多级配超细碳酸钙、乳化石蜡和硅氟聚合物等主要处理剂的最优加量,形成了基本配方,在室内实验评价中该体系展现了良好的抗钻屑污染能力、抗钙侵能力、抑制性和封堵性。现场应用表明,川沐地2井在采用有机硅聚合物钻井液体系后,井内复杂情况得到明显改善,有效保障了井内安全,并顺利钻进至设计井深,实现了地质目标,钻进效率相比同区域同类型钻井大幅提高。研究成果可为页岩气调查井复杂地层钻探钻井液的选择与应用提供借鉴。     

长宁区块龙马溪组水平段井壁稳定钻井液技术

针对长宁区块龙马溪组多口井水平段井壁失稳所导致的卡钻、埋钻等井下复杂情况进行研究,发现龙马溪组页岩具有脆性强、弱水敏的特性,在井深、应力及外力不断增加的条件下容易产生细微裂缝,在钻井液滤液侵入井壁后,井壁微裂缝继续扩张,导致井壁失稳。根据井下微裂缝特征,室内采取多种微纳米级材料进行有效封堵,建立了一套密度可调控的强封堵油基钻井液体系,其封堵效果良好,并具有很好的井眼清洁及沉降稳定性能。现场表明,3 600～4 200 m开始试验该钻井液体系后,相比试验前起下钻扭矩明显减小,证明该钻井液体系在井壁形成了致密封堵层,对井壁稳定起了至关重要的作用。     

金山气田强抑制防塌钻井液研究与应用

金山气田泉头组、登娄库组和营城组地层富含水敏性泥页岩,在钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、井漏、扩径和泥包钻头等复杂情况。针对该区块的地质特性和钻井要求,在处理剂的优选实验和邻井成熟体系配方的基础上,研制了一种以聚胺FB40为抑制剂、KFT和JS-9为防塌剂的强抑制防塌钻井液,并进行了性能评价。室内实验结果表明,该钻井液体系具有流变性能良好、抑制性强、滤失量低、防塌效果显著和滤饼质量优良的特点。在梨6-6HF井的现场应用中,钻井液性能稳定,无垮塌现象,起下钻、电测和下套管作业无遇阻,很好地满足了现场钻井施工的需要。     

塞平一井钻井液技术研究

为探索用水平井技术提高安塞油田低压低渗薄油藏的单并产量，长戾油田与西安石油学院合作钻成了一口井深１６５８．２７ｍ、水平并段长度２３６．１７ｍ的水平井—塞平一井．该井采用新研制的ＡＭＬ低固相钻井液在现场应用中较好地解决了井眼净化、井壁稳定、润滑防卡水平井钻井液的三大难题，配合工程措施顺利地钻成了这口井．在应用中探索了水平井使用层流携屑的措施，实现了聚合物钻井液滤失性与泥饼质量的统一，解决了两性离子聚合物钻井液抑制能力不足的缺陷，探索出钻井液复合技术，对钻井液工艺有新发展．     

泌阳凹陷页岩储层物理化学性质对井壁稳定性影响的实验研究

中国南襄盆地泌阳凹陷已探明具有较好的页岩油开采前景。为了完成页岩油的开采,钻井是其中重要的技术环节之一。在钻井过程中,页岩的理化性质将会对井壁的稳定产生直接影响。基于此,在实验室内较为系统地对泌阳凹陷的陆相页岩进行了物理化学性质及其在钻井液浸泡环境中的结构稳定性测试。实验研究发现,泌阳凹陷页岩储层以纹层状或页理状为主,块状构造在岩心统计中仅占15%以内;粒度上,整体以粉砂级以下(0.062 mm)为主,极少量粉砂级50%;成分上,粉砂、黏土及碳酸盐矿物三端元含量相对均匀,多集中在20%～40%,三者均无绝对优势。该页岩储层在钻井液滤失量≤5 mL/30 min时,经钻井液浸泡8～10 d即可发生明显的内部水化膨胀,势必在外力碰撞冲磨作用下易发生体积破碎,对造斜段和水平段钻井的井壁稳定带来不利影响,因此在钻井过程中应适当提高机械钻速和降低钻井液的滤失量。     

PEM钻井液体系性能评价与应用

北黄海海域LHIV地区油藏为低孔、低渗砂岩储层,油层易受到钻井液伤害.为保护油气层,优选了适用于该油层的低伤害PEM钻井液体系,室内试验表明PEM钻井液体系具有滤失量低、流变性、热稳定性好、具有一定抗污染能力,抑制性好等特点.PEM钻井液体系成功地应用于LHIV18-3-1井钻进,未出现明显井塌、井漏事故,取得了良好的效果.     

聚胺抑制剂DEG对水基钻井液抑制性的影响

端羟基改性聚醚胺DEG是一种新型页岩抑制剂。与氯化钾、甲酸钠等抑制剂盐相比,DEG对淡水钻井液和盐水钻井液的流变性及滤失性影响相对较小。对钠基膨润土的线性膨胀倍数降低率以及对新疆塔里木油田侏罗系页岩岩屑的热滚回收率实验表明,DEG具有更优的抑制性,其1%加量的抑制性等效于10%氯化钾。在经历36%氯化钠、5%无水氯化钙或5%结晶氯化镁分别在120℃下热滚16 h污染后,流变性能较为稳定。在100~150℃高温滚动老化16 h后,其流变性变化亦很小。证实DEG是一种抑制性能优异、对钻井液性能影响较小、且有一定抗温、抗盐能力的新型泥页岩抑制剂,有望用于深井、复杂地层和海洋钻探。