流花19-5气田水平井钻井液体系研究

流花19—5气田设计拟以水平井开发。通过使用降滤失剂FLO,对KCI／PLUS钻井液体系进行了优化,确定了该钻井液体系最佳配方：海水、3．00％膨润土、0．20％NaOH、0．15％Na2CO3、0．60％PLUS、0．30％LV—PVC、0．20％VIS、1．00％NPAN、1．50％FLO、3．00％KCl、1．00％Lube及加重剂（重晶石）。性能评价表明,优化的KCl／PLUS钻井液体系具有良好的耐温性、抗污染能力、润滑性及抑制性,完全满足流花19—5气田水平井的钻井需要。     

抗高温高密度水基钻井液室内研究

通过室内实验，优选出了能够抗200℃高温、密度达2．30g／cm^3的水基聚磺钻井液配方：4％膨润土＋1．5％SMP-2＋2％SPNH＋3％HL-2＋1％SMC＋0．2％80A51＋0．3％KHPAN＋重晶石＋2％SF260＋1％高温稳定剂＋0．5％表面活性剂＋1．0％润滑剂。评价了该钻井液的热稳定性及抗盐抗钙能力。结果表明，该钻井液流变性好，抗盐、抗钙污染能力强，对处理超高温水基钻井液具有指导意义。     

可逆转油基钻井液体系配制及性能评价

通过可逆转乳化剂和流型调节剂的筛选,确定了可逆转油基钻井液体系配方,即用5^＃白油与氯化钙含量25％水溶液构建油水比60：40基液＋1％石灰＋2％可逆转乳化剂HN408＋1．5％辅乳剂RSE＋1％降滤失剂HFR＋2％有机土＋1％流型调节剂HSV＋重晶石至密度达1．2g／cm^3。对该钻井液体系进行抗温、抗钻屑和海水污染、泥饼清除、储层保护性能评价,结果表明,该钻井液体系具有很强的抗温和抗污染能力;能使油包水乳液转变成水包油乳液,因而在完井时泥饼易于清除;储层保护效果好,渗透率恢复值在85％以上。     

聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究

研制了一种新型的聚胺抑制剂UHIB,其理化性能与国外同类产品ULTRAHIB基本一致,将UHIB引入PLUS／KCl钻井液中优化出了一套聚胺UHIB强抑制性聚合物钻井液体系,其配方组成为：3％海水土粳土浆＋0．2％NaOH＋0．15％Na2CO3＋1．5％聚合物降滤失剂＋0．5NJMH YJ＋2OALSF-1＋0．15％xC-H＋0．5％UHIB＋0．4％PLH石灰石调密度至1．20g／cm^3,该体系具有良好的流变性、降滤失封堵性、强抑制性,并具有很好的储层保护效果和较好的应用价值。     

长北气田CB21‐2井长水平段煤层防塌钻井液技术实践与认识

CB２１‐２井是一口壳牌中国勘探与生产有限公司长北气田二期开发井 ,地处工区边缘 ,储层地质复杂 ,特别是下二叠统山西组煤层易碎 、易塌 ,水平井段更为突出 。 为此 ,基于长北气田和苏里格气田普遍应用的低伤害钻井液体系 ,重点考虑泥岩 、碳质泥岩 、煤层交替出现的水平井段安全钻井的需要 ,研制了适合该区块的有机盐加重钻井液体系（０ ．２％ ～ ０ ．３％ 提切剂 ＋ ０ ．１％ ～ ０ ．２％ 提黏剂 ＋ ０ ．３％ ～ ０ ．５％ 降失水剂 ＋ ０ ．１％ ～ ０ ．２％ 抗盐降失水剂 ＋ ０ ．５％ ～ １ ．０％G３０１ －SJS ＋ １８％ ～ ２０％有机盐 ＋ ４％ ～ ５％ 无机盐 ＋ 高效润滑剂 ＋ 防腐剂 ＋ 除氧剂 ＋ 缓蚀剂 ＋ 石灰石） ,CB２１‐２井第 ２条分支钻穿多套煤层 ,没再出现卡钻等井下复杂情况 ,平均井径扩大率只有 １ ．０％ 。 由此总结出该区山西组长水平段煤层防塌技术对策 ：① 钻井液密度提高至 １ ．２２g／cm３,平衡地层坍塌压力 ;② 提高钻井液抑制性 ,防止地层水化膨胀 ;③ 强化钻井液体系封堵能力 ,封堵煤层裂缝 ,降低钻井液滤失量 ;④ 控制钻井液流变性 ,保持井眼清洁和润滑性 。     

高温(220℃)高密度(2.3 g/cm3)水基钻井液技术研究

针对钻井工程需求，评价优选出了抗高温钻井液用高温保护剂、降滤失剂、封堵剂等钻井液处理剂，并进一步优选出了抗高温（220℃）高密度（1.80～2．30g／cm^3）水基钻井液配方。室内评价结果表明：该体系具有良好的抑制性和抗钻屑污染性能，抗钻屑粉污染达10％；具有一定的抗电解质能力，抗盐达2％，抗氯化钙达0．5％；具有良好的润滑性能；容易配制和维护。     

适于生物酶破胶的新型水平井钻开液体系

在水平井钻完井作业中。要求先前的钻开液能与后续的破胶技术相匹配．考虑到现场的安全因素．有必要对现有的无固相钻开液体系进行改进。采用新型的增粘剂代替原有的XC增粘剂,试验结果显示,新型增粘剂加量为0．7％时能满足对流变性的要求;通过对钻开液体系中的添加剂进行评价和筛选,得出2％的降滤失剂能有效控制失水。2％的润滑剂降摩阻率可以达到72．1％,最终得到新型钻开液的配方为：海水＋0．7％PF-VIS-1＋2％DFD十0．25％Na2CO3＋3％KCl＋2％HLX。该体系对JBR生物破胶剂十分敏感,在加量达到0．2％时,破胶率就达到90％以上。破胶效果好。     

无固相微泡沫压井液研究及性能评价

通过对发泡剂、稳泡剂和辅助稳泡剂的优选,确定了无固相微泡沫压井液最佳配方：清水＋（0．7％-1．0％）稳泡剂HCC-1＋（0．3％-0．5％）发泡剂AS-1／OP-10＋（0．8％-2．0％）辅助稳泡剂WDJ＋（1．0％-2．0％）增粘型降滤失剂＋2．0％其他处理剂,该压井液的密度在0．7—1．0g／cm^2之间可调。室内研究表明,该压井液具有良好的流变性和抑制性、较强的耐温抗盐能力,及较好的稳定性、油气层保护性、防膨防爆和防漏堵漏性能。     

随钻提高窄安全密度窗口的泥浆技术

分析了造成窄密度窗口的原因，从泥浆的技术思路提出在钻井过程中通过提高钻井液体系的封堵能力、抑制能力等措施实现增大钻井安全密度窗口的目的。研制了化学封堵剂AOP-1，性能评价结果表明，此封堵剂具有良好的抑制能力，随环境变化其特性呈现不同状态，能起到封堵作用。优选出最佳井壁封固技术组合体系，即1％-2％AOP-1＋1％～3％KCl＋1％～1．5％CaCl2＋1．5％～3％沥青类产品（或采用与多元醇复配使用），将该技术组合体系形成的聚磺泥浆和饱和盐水聚磺泥浆分别进行井壁封固性、抑制性及页岩滚动回收率实验，结果表明，多元技术组合体系形成的聚磺泥浆性能均优于饱和盐水聚磺泥浆。井壁封固技术组合体系在桑株1井现场应用结果表明，3500—5781m井段平均井径扩大率5．62％；在中1H井现场应用结果表明，石炭系井段平均井径扩大率11．55％。     

低渗、底水浅油层堵剂优选及矿场应用效果评价

针对FC区块长2低渗、底水浅油层的地质和开发特征,优选出了适合该区块的JK堵剂。其基本配方为：0．7％HPAM＋0．3％酚类交联剂＋5％醛类交联剂＋固化剂＋pH调节剂＋0．08％低温诱导剂F＋加重剂G;同时,设计出JK堵剂配套的堵水工艺技术。现场试验表明：JK堵剂具有较好的堵水选择性、油溶性和低温高强度的性质,矿场试验取得了很好的降水增油效果,两口堵水井平均含水下降57．2％,平均日增油量达0．8t以上,堵水有效期也有了明显延长。     

抗高温疏水缔合聚合物无固相钻井液研究及现场试验

针对现有无固相钻井液抗温能力弱、无法满足高温水平井钻井需要的问题,以两性离子型疏水缔合聚合物PL-5为主剂配制了抗高温疏水缔合聚合物无固相钻井液。对该钻井液的流变性、滤失性、悬浮稳定性、抑制性和储层保护性能进行了室内试验评价,并应用原子力显微镜（AFM）和环境扫描电镜（ESEM）对构建该钻井液液相的聚合物的微观结构进行了观测。室内试验结果表明:该钻井液在160℃下老化后,仍可保持良好的流变性、滤失性和悬浮稳定性;上部地层钻屑的一次滚动回收率达60.1%,下部地层钻屑的一次滚动回收率达87.2%,抑制泥页岩水化分散效果显著;油层岩心的渗透率恢复率可达82.0%以上。抗高温疏水缔合聚合物无固相钻井液在DF1-1气田3口井的水平段钻井中进行了现场试验,结果表明,该钻井液不仅具有良好的流变性、滤失性和悬浮稳定性,而且具有良好的储层保护效果,提速效果显著,能够满足高温水平井钻井需要。      

抗高温无固相弱凝胶钻井液体系研究

抗高温无固相弱凝胶钻井液配方为:海水+0.5%NaOH+0.5%Na2CO3+1%VIS-H+0.5%抗高温稳定剂SPD+3%KCl+1%聚胺UHIB+3%聚合醇JLX-C+3%降滤失剂RS-1+5%酸溶性储层保护剂JQWY,甲酸钠加重至钻井液密度为1.2 g/cm3。性能评价结果表明,钻井液高温稳定性良好;160℃热滚16 h后的低剪切速率黏度为34095 mPa.s(0.3 r/min),悬浮性优异;90℃黏附系数为0.083,滚动回收率为90.28%,防膨率为90.59%,润滑性和抑制性较好。储层保护剂JQWY可大大减小钻井液对储层的损害,中压滤失量降至2.6 mL。裸眼完井时,通过破胶剂JPC-LV易清除滤饼,岩心渗透率恢复值为97.8%,满足了高温水平井油气层开发的需要。图1表4参7     

渤南油田高混油水基钻井液体系研究与应用

室内研制了一种高混油水基钻井液,其基本配方为：（0.3%-0.5%）聚丙烯酰胺＋（1.0%-1.5%）胺基聚合物＋（2%-3%）防塌剂＋（2%-3%）羧甲基磺化酚醛树脂＋（2%-3%）胶乳沥青＋（0.5%-1%）流型调节剂＋（8%-20%）原油＋（1.5%-2.5%）聚合醇＋（3%-4%）BH-1润滑剂。实验结果表明,原油加量为20%时,钻井液体系具有：较好的流变性能及润滑性能;抗劣质土污染达6%,抗盐污染可达5%;强抑制防塌性能、高密度润滑性,以及较好的抗高温能力;渗透率恢复值可达90%,对油层污染小,良好的油气层保护效果。该钻井液体系在渤南油田义123区块应用取得成功。     

适用于水平预探井的聚硅氟钻井液

预探水平5井用膨润土浆一开；二开使用聚合物钻井液，配方为：0．3％HFB401 0．3％NPAN 1．0％HFT 201 1．5％HRTl0l 4．0％HFB10l 0．5％抗盐降滤失剂 0．3％固体润滑剂 0．4％液体降粘剂；三开使用聚硅氟钻井液，利用聚合醇和硅氟的双重抑制性，解决了该井水平段二叠系含碳质、煤质泥岩地层的垮塌问题，并通过加液体极压润滑剂HFB10l，配合少量固体润滑剂，以接近水平生产井混油钻井液的成本完成施工．其配方为：2．0％GFWJ 1．5％GFXJ 2．5%HRT10l 3．0％HFT201 0．2％HFX10l 3．0％HFBl0l 2％聚合醇 0．3％固体润滑剂。实践表明：聚硅氟钻井液润滑性能好，净化能力高。能够适应水平5井的地层特点．较好她满足了各项施工需要．     

侧钻水平井钻井液研究与应用

高160-侧平38井是大庆油田在φ139.7mm(5?in)套管内段铁开窗侧钻的水平井。根据大庆油田地层特点,开展了侧钻水平井钻井液体系的室内、现场试验。经室内试验,评选出了适合于侧钻水平井钻井液体系。该钻井液体系具有好的流变性和抑制性;研制出了新的润滑防卡剂RF及屏蔽封堵剂。通过现场试验,该钻井液体系满足了携带岩屑及钻井工程的需要,保证了井身质量和电测及固井的顺利施工。     

涠洲12-1油田水平井无固相有机盐钻井液技术

涠洲12-1油田在应用无固相有机盐钻井液钻进储层时,存在钻井液流变性不能满足长裸眼水平段井眼清洁要求、暂堵剂粒径分布不合理和储层保护性能差的问题。为此,通过优化增黏剂的加量和暂堵剂的粒径分布对无固相有机盐钻井液配方进行了优化。性能评价表明:优化后的无固相有机盐钻井液具有较高的低剪切速率黏度,可以提供良好的携岩和悬浮岩屑的能力;储层保护性能优良,岩心的渗透率恢复率大于90%;抑制性能较强,泥页岩线性膨胀率仅为10%,岩屑滚动回收率高达96.48%。4口井的现场应用结果表明:采用优化的无固相有机盐钻井液后,涠洲12-1油田水平井段未发生起下钻遇阻;表皮系数由20.0以上降为-3.0,产油量为配产的2倍。这表明,优化后的无固相有机盐钻井液能满足涠洲12-1油田水平段钻进的要求,可解决水平井段井眼清洁和储层保护效果差的问题。      

阜东头屯河组强水敏性储层钻井液技术

准噶尔盆地阜东斜坡区头屯河组储层具有极强的水敏性,在钻井过程中储层保护难度大,在以强抑制性直链高分子有机盐JN-2为核心处理剂的有机盐钻井液中,加入胺基抑制剂和"理想充填"暂堵剂,利用胺基抑制剂与"理想充填"暂堵剂的协同增效作用,进一步提高钻井液的抑制性和封堵性,实现钻井过程中的储层保护。通过室内试验,对有机盐钻井液的配方进行了优化。性能评价结果表明:优化后有机盐钻井液的流变性能稳定;高温高压滤失量由优化前的12.6 mL降至8.0 mL;页岩膨胀率从优化前的20%降至17%;岩屑回收率由优化前的90.14%提高至91.8%;储层天然岩心的渗透率恢复率从优化前的73.14%提高至82.15%。研究结果表明,利用胺基抑制剂与"理想充填"暂堵剂的协同增效作用可以提高钻井液的抑制性和封堵性,达到在钻井过程中保护极强水敏性储层的目的。      

水平井硅基阳离子钻井液体系

大庆长垣外围葡萄花油藏的开发需要低成本的可替代油基钻井液的水基钻井液.研制出了水平井硅基阳离子钻井液体系,该体系主要由抑制性阳离子聚合物和含硅基的油层保护剂组成,即5%膨润土 0.05%碳酸钠 (0.5%～1.0%)阳离子聚合物 (0.2%～0.5%)抑制剂 (1.5%～2.5%)润滑剂 (8%～12%)矿物油 (0.2%～0.5%)降粘剂 (1.5%～2%)降滤失剂 (0.2%～0.5%)有机硅表面活性剂 (1.0%～2.0%)油层保护剂 (0.1%～0.2%)流型调节剂 重晶石粉.实验研究表明,该钻井液具有性能稳定、抑制性强、润滑性好、滤失量小的特点,能够有效保护油气层.现场应用也表明,该钻井液性能稳定,具有一定的悬浮携砂能力和润滑防卡能力,滤失量低,抑制性好,达到了稳定井壁的效果;该钻井液成本低,环境污染小,满足了水平井钻井的施工要求.     

巴喀地区防塌钻井液技术的研究与试验

通过开展X-射线衍射分析以及滚动回收率和膨胀率实验,分析了巴喀地区地层黏土矿物理化性能变化规律。针对巴喀地层岩性特点和钻井液使用技术难点,结合现用的几种钻井液体系(分别为聚磺钻井液、聚醚多元醇钻井液和胺基聚醇钻井液),主要开展了常规性能、抑制性能和封堵防塌能力的评价,并采用最佳配方钻井液在柯21-平1井进行了现场试验。实验结果表明,煤层黏土矿物含量较高,且以伊/蒙混层为主,要求钻井液在煤层井段应具备强抑制性,下部应具备封堵防塌能力。优选出抑制性和封堵防塌能力均最好的胺基聚醇钻井液体系配方为(4%~5%)膨润土+0.5%胺基聚醇AP-1+0.5%铝基聚合物防塌剂DLP-1+(0.8%~1%)水解聚丙烯腈钠盐NaHPAN+0.5%NaOH+(0.3%~0.5%)羧甲基纤维素CMC+(3%~4%)阳离子乳化沥青+3%磺甲基酚醛树脂SMP-1+(3%~5%)磺甲基酚醛树脂SMP-2+3%褐煤树脂SPNH+2%无侵入保护剂BST-2+3%磺化单宁SMT+(2%-4%)磺化腐殖酸铬PSC,其API滤失量4.2mL,高温高压滤失量为12mL,能有效抑制泥岩水化膨胀,具有良好的封堵防塌能力。柯21-平1井的现场试验结果表明,煤层段钻井过程中未发生井下复杂事故,成功钻穿多套煤层及含煤地层,同时,还确保了定向钻井时的井壁稳定,使钻井周期明显缩短,且钻井液性能易于维护,操作简单,满足了煤层井段安全钻井的要求。图2表6参3     

伊拉克东巴油田Tanuma组泥页岩高效防塌钻井液技术

伊拉克东巴油田South-2区块采用水平井开发Khasib组储层,但该区块首口以Khasib组为目的层的水平井在钻井过程中,因Tanuma组泥页岩多次发生坍塌卡钻,导致井眼报废。研究Tanuma组矿物组成、孔缝发育情况和水化膨胀特性发现,该组泥页岩具有黏土矿物含量高、水敏性较强、宏观层理发育明显、微观孔缝发育度高和水化膨胀速率快等特点,导致钻井过程中因黏土矿物快速水化膨胀而发生井眼失稳问题。基于此,通过室内试验,优选了封堵剂N-Seal及抑制剂U-HIB,对氯化钾聚磺钻井液的配方进行了优化,形成了高效防塌钻井液。室内试验发现,高效防塌钻井液具有良好的流变性、较强的封堵和抑制能力,能够满足Tanuma组泥页岩井段高效封堵的要求。该防塌钻井液在South-2区块3口水平井进行了现场试验,均成功钻穿Tanuma组泥页岩层段,顺利钻至设计井深,未出现坍塌掉块等井眼失稳问题。室内研究与现场试验结果表明,高效防塌钻井液能够有效解决Tanuma组泥页岩坍塌的技术难题,为实现Khasib组储层的有效开发提供技术支撑。