塔河一区水平井钻井液施工工艺技术

中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文） 题目：水平井无固相钻井液应用及研究 学习中心：大港油田学习中心 年级专业： 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 导师单位：中国石油大学（华东） 中国石油大学（华东）远程与继续教育学院 论文完成时间：年月日 摘要 本文介绍了无固相钻井液体系在胜利油田水平井中的应用，室内试验和现场应用表 明无固相钻井液体系由于无固相钻井液固相含量低，滤液抑制性强、钻井液性能优良， 能够满足水平井钻井施工及其他相关工作的要求，油层保护效果好，具有良好的社会和 经济效益。 关键词：无固相、钻井液、储层保护 目录 第1章前言.........................................................................................................4

1 长庆油田吴起区块水平井钻井液工艺技术 胡祖彪、骆胜伟、何恩之、简章臣 （长庆石油勘探局钻井总公司） 摘要：针对长庆油田吴起区块水平井钻井施工过程中易发生井壁坍塌、粘吸卡钻，井漏 等复杂情况的现状，分段选用适合的钻井液体系。上部井段采用强抑制无固相聚合物钻井液 体系，以获得最大的机械钻速。斜井段和水平段采用低固相强润滑聚合物钻井液体系，既有 利于油层的保护，也有利于斜井段和水平段安全快速钻井的要求。 关键词：水平井吴起区块井眼稳定润滑油层保护 前言 与常规定向井相比，水平井具有明显的优势：单井产量高，可钻穿多个层位 的油层，采收率高，开采时间长，综合效益高。所以，对于低产低渗透油层，水 平井钻井具有极大的意义和价值。近年来，在长庆油田水平井钻井数量迅速增加， 特别是在吴起区块的广泛分布，为“三低”油藏的高效开发提供了更为有利的技 术手段，经过不断的摸索和

牛东油田区块是吐哈油田新开主区块,行政区划分隶属哈密地区伊吾县管辖。地表为戈壁滩,地面海拔490m左右。构造位置:三塘湖盆地牛东2号构造。该区块井井别为采油井,井型为水平井,设计井深:2400-3400m,目的层:石炭系。开发目的:通过压裂提高本区块油藏动用,现探讨牛东区块水平井钻井液施工技术。

从钻井液影响水平井井眼净化的根本原因出发,分析了正电胶钻井液流变性方面的独特性,证明其完全符合水平井井井眼净化的要求,并用现场应用的实例证实了这一分析的正确性。

大位移井钻井技术是伴随着水平井、定向井逐步兴起的一种高科技钻井技术,是水平井、定向井、深井、超深井等技术的综合表现,基本完全涵盖了当前钻井界上最为先进的技术[1-3].当前大位移水平井的位垂比是相对接近1:1的水平井,为了最低限度降低和客服井下磨阻扭矩,充分优化井眼轨道钻井工艺设计、施工方案、钻具组合、相关钻井参数、以及对钻井液泥浆性能调控等关键技术,从而实现对井眼轨迹的有效控制.

伴随着水平井与定向井等诸多先进钻井技术的兴起,大位移井钻井技术应运而生,其是集水平钻井技术、定向井钻井技术、深井钻井技术以及超深井钻井技术的一种综合体现,从技术涵盖内容的角度来讲,大位移水平井钻井技术是当前钻井技术中最为全面的一项技术.目前阶段,大位移水平井钻井技术与普通水平井钻井技术之间的位垂比为1:1,为了能够达到使井下磨阻扭矩降低的目的,并在此技术上有效优化相关井眼轨道钻井工艺设计、施工的具体方案以及钻井参数等关键技术,就一定要实现对井眼轨迹进行有效控制的目标.

由于水平井的钻井周期和生产井段较长,钻井液污染较为严重,部分水平井完井后投产效果没有预期理想,而常规酸化处理只能解除钻井液中的无机堵塞。通过室内实验研究了生物酶对钻井液中淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、黄原胶等聚合物及钻井液滤饼的降解作用,介绍了生物酶浸洗清除水平井钻井液污染的现场施工工艺和现场试验效果,表明该技术是解除水平井钻井液污染的可行方法,具有扩大试验和推广应用前景。

塔河油田深井穿盐膏层钻井液技术

86阿姆河右岸定向水平井钻井工艺技术实践

水平井钻井优化设计技术研究

辽河油田水平井施工技术以前多数是在稠油、超稠油油藏中应用。近几年在古潜山油藏进行水平井施工,特别是在深层潜山设计施工水平井取得良好效果。

针对苏里格地区低孔低渗砂岩气藏的特点,依据ass-1全酸溶钻井(完井)液在该地区探井的应用经验,研制出了复合盐水低伤害钻井完井液。该钻井液在常规条件下对地层的平均伤害率仅为5.9%,在特殊模拟井下条件下,对气层的平均伤害率为13.64%,暂堵性好,井壁上形成的暂堵滤饼通过气层压力完成解堵,简化了完井、投产作业。该钻井液在桃7-9-5ah井水平段施工过程中,起下钻无阻卡,井底无沉砂,解决了因泥页岩水化膨胀而引起的缩径和坍塌、高摩阻大扭矩、pdc钻头泥包等一系列技术难题,创造了长庆区块水平段一只φ152.4mm钻头810m进尺的记录,并获得无阻流量150×104m3/d的高产气流。

q2-31h井是青西油田第一口套管开窗侧钻的小井眼水平井,通过优化钻具结构、优选钻井参数、强化钻井液的润滑、携带能力以修正井壁和破坏岩屑床,总结出适合青西油田小井眼水平井的配套钻井技术,成功完成了q2-31h井的施工。

小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是在定向井、水平井、小井眼钻井技术基础上发展起来的一种综合钻井技术,在一定程度上代表了钻井工艺的发展水平。应用小井眼开窗侧钻水平井钻井技术进行老井重钻,使老井复活并增加产能,市场前景广阔,经济和社会效益好,因而该技术在未来具有广阔的发展前景。tk846ch水平井是由塔河油田老油区部署的一口小井眼开窗侧钻水平井,该井是塔河油田小井眼开窗侧钻成功的一个典型范例。

q2—31h井是青西油田第一口套管开窗侧钻的小井眼水平井,通过优化钻具结构、优选钻井参数、强化钻井液的润滑、携带能力和加密短拉以修正井壁和破坏岩屑床,总结出适合青西油田小井眼水平井的配套钻井技术,成功完成了q2—31h井的施工。

阿密1h井是华北油田针对致密油领域在二连油田部署的第1口预探水平井,完钻井深为2700m,水平位移长1218m,水平段长970m,水平井段岩性以大段硬脆性泥岩或砂泥岩为主。用邻井泥岩掉块做实验发现,掉块在有机盐/聚胺高抑制性溶液中的回收率很高,但浸泡实验表明,岩屑块仍然在短时间内出现明显的裂纹,长时间浸泡后掉块水化分散明显;掉块在有机盐/铝合物封堵剂溶液中浸泡20h后,铝合物在掉块表面或裂缝处析出白色沉淀,紧密附着在岩屑上。因此决定采用具有良好抑制性的有机盐钻井液钻井,并且引入了铝合物封堵剂封堵硬脆性泥页岩微裂缝。在现场施工中,该强封堵强抑制钻井液克服了井眼水平位移大、井壁易垮塌、井眼轨迹复杂、完井作业时间长等诸多难题,满足致密油特殊地层开发的钻井需求。

分析了甲基葡萄糖苷的作用机理并构建了无粘土相甲基葡萄糖苷水平井钻井液体系。确定无粘土相甲基葡萄糖苷水平井钻井液体系配方为:甲基葡萄糖苷基液∶海水(4∶6)+0.2%na2co3+0.5%流型调节剂vis+1%降滤失剂hfl+0.1%抗氧化剂,用caco3将体系密度调整到1.15g.cm-3。室内研究结果表明,无粘土相甲基葡萄糖苷水平井钻井液体系具有良好的动、静态携砂能力和流变性能、优异的抑制能力、抗污染能力、润滑能力以及储层保护能力。

随着石油开采量的不断增大,钻井技术不断提高,为了更好的保持井壁的稳定,防塌钻井液成为了当前国内外钻井界重要的研究课题。钻井液设计的首要目标就是保持钻井井壁的稳定,并且钻井液好坏的主要判断标志也是抑制防塌能力的大小。本课题根据防塌钻井液和防塌抑制剂在稳定井壁和防止地面塌陷方面具有的良好作用,介绍了防塌钻井液和抑制剂的种类,并阐明了防塌钻井液的防塌机理。通过分析研究不稳定岩层的特点、井壁塌陷和控制的机理方法,分析了当前国内防塌钻井液技术的现状和未来钻井液发展研究的方向。本文研究了流变性优于油包水钻井液体和聚轨氟钻井液的硅基阳离子钻井液,分析了该钻井液对低渗岩心的损害情况,发现具有良好的防止岩泥水化和防止井壁塌陷的能力。

根据页岩水平井水平段页岩裂缝发育、井壁坍塌问题,对油基钻井液的封堵性进行了优化,使用了多种刚性、柔性以及成膜的油基封堵材料进行了评价实验形成了强封堵的油基钻井液体系。泌页hf1页岩油气水平井现场应用表明,该油基钻井液体系封堵防塌能力强、滤失量低、破乳电压高,具有较强的携带能力,避免了水平井段井壁垮塌问题,中石化河南油田泌页hf1井三开水平段长1044m,钻进、电测、下套管顺利。

泌页hf1井斜井段eh3ⅱ、eh3ⅲ地层以泥页岩为主,黏土矿物含量高,页理、裂隙发育,采用的水基聚合物钻井液抑制性不强、封堵页理、裂隙能力差。研究出一种强抑制强封堵水基钻井液,其对泌页2hf井eh3ⅱ段、eh3ⅲ段地层有强的抑制水化膨胀效果,在钻井液中16h膨胀率分别为6%和0.88%;封堵能力强,api滤失量、高温高压滤失量低,井径扩大率为2.17%,没有发生钻头泥包、托压和井壁垮塌现象;润滑性好,摩阻系数低,只有0.0787。

焦石坝龙马溪组非常规页岩气开采是中石化集团公司涪陵页岩气产能示范区开发的重点建设项目,首批非常规页岩气水平井水平段以油基钻井液钻进为主。该区块已发现多处易漏地层,水平段漏失情况尤其复杂,不仅加大了施工难度,更增加了钻井成本。为有效解决水平段油基钻井液堵漏难题,室内研究开发了一种水平井油基钻井液水泥浆堵漏技术,该技术的特点是采用柴油与淡水的混合物配制堵漏水泥浆,其与现场油基钻井液可以任意比例混合而不会产生配伍性问题。实验室对该堵漏水泥浆性能进行了系统研究,结果显示,该堵漏水泥浆密度、稠化时间和抗压强度均可调,具有沉降稳定性好、流动能力强的特点。试验结果充分说明,该水泥浆堵漏技术在油基钻井液水平段裂缝堵漏中具有广阔的应用空间。

研究水平井井壁稳定与钻井方位之间的关系是正确设计水平井钻井液安全密度窗口的重要内容。在介绍水平井井壁力学分析的基础上,使用测井资料计算水平井钻井液安全密度窗口的一套系统方法,对川西气田水平井施工井壁稳定性进行了判断,并计算出了在沿不同方位钻进情况下的钻井液安全密度窗口值。这对确保井壁稳定,减少由井漏、井塌而引起的井下事故,促进水平井施工成功有着重要意义。