无粘土相甲基葡萄糖苷水平井钻井液体系

综述了水平井段常用的几种钻井液体系。较详尽地介绍了新型聚合物、仿油基、可循环泡沫、弱凝胶、无固相等钻井液以及储层保护技术应用现状、研究发展方向。简介了用于煤层气、稠油藏、裂缝性等特殊储层方面水平井的钻井液和储层保护技术。总结了水平井完井后清除钻井液泥饼、恢复储层产能的技术发展。最后提出了水平井钻井液及储层保护新的发展方向。

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。

针对渤海某些区块地层压力系数低及缝洞发育易发生井漏的实际情况,在室内通过优选不同油水比、增粘稳定剂、乳化剂、降滤失剂,确定出了适合该地区进行欠平衡钻井作业的无粘土相海水水包油钻井液配方。室内性能评价实验结果表明,该钻井液具有较强的抗海水、原油污染的能力,同时具有良好的抗温稳定性、抑制性、润滑性以及储层保护性能,能够满足该地区在低压储层和易发生井漏等复杂情况下进行欠平衡钻井作业的要求。

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。

无粘土相聚合物钻井液体系在大邑4井的应用——大邑4井是川西坳陷大邑地区设计的一口预探井，设计井深5900m，为了提高机械钻速，在34．5～1016m一开井段使用无粘土相钻井液体系，平均机械钻速为6.83m／h，较邻井钻速提高8.2。二开1339.05-3000.86m井段使用无...

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。

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。

要加强水平井钻井技术应用中对储层的保护,尽可能避免钻井液对储层的不利影响,就必须依照水平段储层的具体特点选择最适用的钻井液体系。本文介绍了一系列水平井钻井技术应用中最常用的钻井液体系及其特点,并围绕着油田水平井储层保护的理论与应用,说明了做好钻井液控制,加强储层保护的技术要点。

通过室内膨胀试验、酸化试验和渗透率恢复试验优选处理剂,研制出了对油层损害小的低粘土相钻井完井液配方。现场试验表明,该完井液对泥岩地层抑制性强,稳定井壁效果好,井径扩大率平均只有4.5％,对油层基本无损害。钻井液性能稳定,维护方便,使用周期长,携砂及悬浮能力强。

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。

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。

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。

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。

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。

针对塔河一区地质特征及深井水平井的特殊性,在10余口水平井钻井中采用聚合物钻井液、聚磺钻井液和聚磺混油钻井液体系,很好地保证了深井水平井的各项施工作业,钻井液性能良好、施工工艺简单,可操作性强。

为了满足海洋深水钻井液用量大以及作业平台的限制,动态压井作业模式被广泛应用。针对动态压井钻井液体系,采用可钝化激活的增粘剂开展了研究,构建了动态压井钻井液体系。室内研究表明:构建的动态压井钻井液体系基浆具有良好的可泵送性,经海水稀释并激活后,能满足深水钻井的需求。

吴起采油厂的井的深度一般为1900-2500m(个别井的深度可达2700m),属于低压(压力系数0.9-0.97),低孔隙度(大部分的孔隙度在10%以下),低渗(除个别油层外,大部分油层的渗透率在1×10-3μm2以下)油田。而且含有大段易于水化膨胀、垮塌掉块的直罗组(约100-300m)和易于水化膨胀造浆的富县组(约50-200m),给钻井工程和油层保护工作带来很大的困难。复合钻井液完井液体系具有较低的密度(1.04-1.08g/cm3),较低的粘度(29-31s)和适中的api滤失量(≤10ml),较强的抑制防塌性能,有利于提高钻井速度,减少油层污染,提高油井整体效益。

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。

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

钻井过程中造成疏松砂岩稠油油藏发生损害的主要因素是:钻井液固相侵入、钻井液液相与原油不配伍及储集层黏土矿物水化膨胀。为此研制出适于疏松砂岩稠油油藏储集层保护的无固相弱凝胶水平井钻井液体系:海水+0.1%~0.2%naoh+0.2%na2co3+0.7%vis+2.0%flo+2.0%jlx,用kcl或甲酸盐加重。该钻井液具有独特的流变性能,凝胶强度无时间依赖性,具有优异的润滑性能和抑制性,与储集层流体配伍性好,不仅能够满足水平井钻井作业需要,而且具有优异的储集层保护效果,经文昌13-1油田、渤中34-1油田、南堡35-2油田、渤中25-1油田等数十口海上油田水平井验证,效果良好。图5表3参17

针对大庆外围油田(重点是中深开发井)和海塔地区低压、低渗、低产且无浅气层发育的开发井,为了保持井壁稳定、进一步提高钻井速度、防止井漏,应用了微泡沫钻井液技术。现场应用结果表明,该套钻井液体系性能稳定,携岩能力强,有效降低钻井液密度,降低井底压力,防止井漏,满足了工程的需要,具有很好地应用前景。

新型无固相钻井液体系研究新进展 作者：刘程，李锐，张光华，黄桢，liucheng，lirui，zhangguang-hua，huangzhen 作者单位：刘程,张光华,liucheng,zhangguang-hua(西南石油大学)，李锐,lirui(四川大学)，黄 桢,huangzhen(中国石油西南油气田公司) 刊名： 天然气工业 英文刊名：naturalgasindustry 年，卷(期)：2009,29(11) 被引用次数：2次 参考文献(5条) 1.夏建国;严新新用高密度甲酸铯盐水完成大斜度井钻井、完井作业及其裸眼地层的评价[期刊论文]-国外油田工 程2008(01) 2.陈乐亮;汪桂娟甲酸盐基钻井液体系综述[期刊论文]-钻井液与完井液2003(01) 3.黄达全;徐军献;周光正甲酸盐钻井液体系的应用[