胜科1井大井眼钻井液技术

胜科1井二开采用φ444.5 mm钻头开钻,钻深2 932 m,采用φ339.7 mm技术套管封固沙3段下部以上地层。因该井处于东营凹陷中央隆起带上,花瓣地层极为发育,且钻遇盐膏层,在大井眼条件下,井壁稳定及井眼净化难度大。针对不同的地层特点,选用了低固相聚合物钻井液体系和双聚磺防塌钻井液体系,利用沥青配合聚醚多元醇严格控制钻井液的滤失量,确保了井壁稳定;依靠高效的护胶剂配合表面活性剂和合理的粘土含量确保钻井液具有良好的抗盐膏性能;通过保持适当的钻井液返速、控制合理的流变参数、优选钻井液处理剂配合合理的钻井工程措施,保证了井眼的清洁。该井二开井段钻进施工顺利,完钻电测、下套管和固井作业均顺利完成。     

沙特阿拉伯QATIF-894井钻井液工艺技术

QATIF-894井是沙特阿拉伯QATIF区块一口具有代表性的水井,完钻井深为1568.59 m.该井表层以沙石和红色粘土为主,地层松软,易发生井壁坍塌;下部地层以页岩和泥岩为主,多为砂石胶结,裂缝发育,地层压力系数低,易发生井漏、井喷等复杂事故.QATIF-894井针对不同的地层采用了不同的钻井液体系.一开采用膨润土钙处理高切力钻井液,有效地解决了携带钻屑、清洁井眼的问题;二开和三开继续使用膨润土钙处理钻井液,在漏失的情况下,采用清水钻进,高粘度钻井液携砂;四开采用无固相聚合物钻井液.现场应用表明,该套钻井液体系满足了沙特阿拉伯QATIF区块钻井施工需要,起下钻、下套管和固井顺利.     

金河1井有机盐氯化钾高密度钻井液技术

金河1井是位于准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜沙湾组断鼻构造上的一口探井.完钻井深为2 225 m.由于该构造地层压力系数高、地层倾角大、成岩性差、破碎严重,黏土矿物中蒙脱石含量最高达70%以上,钻进过程中频繁出现卡钻、垮塌、井漏等复杂事故.采用有机盐KCl钻井液,在高密度下兼顾钻井液抑制性、流变性、封堵防塌性,实现了钻井作业零事故.经现场应用表明,有机盐KCl高密度钻井液顺利钻穿金河1井高陡山前构造安集海河组700m厚地层,钻井作业中井壁稳定、井眼畅通;全井流变性能优良易控,钻进中扭矩平稳,砂样代表性好,钻屑基本呈原生片状且棱角分明,电测井径规则,钻井液封堵能力强,在完井液中不添加堵漏剂的情况下承压能力达到4MPa,电测一次成功率为100%,下套管固井一次成功,钻井周期仅为110d.     

伊朗AZADEGAN#H1水平井钻井液技术

Azadegan#H1井为伊朗石油勘探开发公司在该油田部署的第一口水平井,水平段长900 m,完钻井深为3 905 m,垂深为2 760 m,钻井周期为87 d.该井的钻井液施工难点为:从Aghajari地层到Savark地层均易发生漏失,其中Gachsaran地层出现完全漏失的可能性极大;Gachsaran地层存在高压盐水层;Pabdeh、Ilam和Lafan地层的大段泥质灰岩和泥页岩水敏性较强,井壁坍塌扩径严重;水平井段井眼清洁问题等.该井一开用PAC-HV膨润土钻井液,二开用KCl-聚合物钻井液,三开使用饱和盐水钻井液,四开使用KCl-聚合物钻井液,五开用盐水-聚合物钻井液,并通过使用相应的维护处理措施,顺利实现了安全、快速钻井要求.     

沙特B区块复杂地层钻井液技术

沙特B区块钻的井井身结构为七开,并且地层复杂,存在流沙层、石膏层、完全漏失层、易塌易卡的泥岩层、高压盐水层、含硫化氢层、高温高压气层,因此对钻井液的要求高.根据地层情况在上部大井眼流沙层施工中,使用高浓度膨润土-聚合物钻井液;在软泥岩、砂泥岩、石膏层施工中,使用高膨润土含量的KC1-PHPA不分散钻井液;在白云岩完全漏失层施工中,采用清水盲钻技术;在深部地层使用无膨润土相KC1抗温钻井液;使用含有随钻堵漏剂的堵漏浆进行随钻堵漏,保证了该区块强渗漏性砂岩地层的正常钻进.现场应用结果表明,该套钻井液体系具有性能稳定、抑制性强、润滑性能好的特点,携岩洗井效果好,可有效防止钻井液对疏松地层井壁的冲刷,维护井眼稳定,并具有良好的防塌效果,抗盐、抗钙、抗硫化氢污染能力强,保证了深部复杂地层的快速钻进,满足了沙特B区块复杂地层钻井的要求,有效提高了钻井速度.     

KCl—有机盐钻井液在高石梯—磨溪区块上部井段钻井提速中的应用

四川盆地川中地区高石梯—磨溪区块因上部地层出水而使气体钻井受到限制,在上部大尺寸(311.2mm)长井段(500~2 300m)采用钻井液钻进情况下,如何提高钻井速度成为加快该区深部气藏勘探开发进程的主要问题。为此,从加强钻井液抑制性能的研究入手,在保证井眼稳定的前提下,采用降低钻井液密度的技术路线,来实现钻井提速。措施如下:①在KCl—聚合物钻井液的基础上,通过对引入有机盐的钻井液综合性能测试与经济性评价,优选出5%KCl+10%有机盐聚合物钻井液配方,该配方具有抑制性能强、封堵性能好、流变性能优良且易于调控等优点;②现场钻井液管理,按钻进速度来调整控制钻井液性能和钻井液的维护补充量,以及防塌抑制剂的浓度;③同时做好钻井液劣质固相的清除,保证入井钻井液的清洁及低密度钻井液的回收利用。磨溪11等井现场应用的效果表明,采用该钻井液技术顺利钻过了上三叠统须家河组,井眼畅通、井壁稳定,井径规则、电测顺利,助推了震旦系钻井提速目标的实现。     

分支井钻井技术在新疆陆梁油田的试验和应用

分支井钻井技术作为水平井技术的延伸和发展,其在降低钻井成本、解决特殊油藏开采问题以及提高新老油田采收率方面产生的显著作用和经济效益已经得到普遍的认可。详细介绍了新疆克拉玛依油田第一口TAML4级完井的LUHW301Z双分支水平井分支井在主井眼钻进、主井眼完井、Φ244.5mm技套开窗、分支井眼钻进、完井、主副井眼完井作业时作业管柱的选择性重入等施工过程。     

北堡西3×1大位移井钻井液技术

北堡西3×1井上部地层成岩性差,造浆严重,井眼斜度大,裸眼井段长,井壁容易垮塌失稳,钻井过程中极易在井眼下井壁形成钻屑的沉积层,导致钻柱扭矩增大,摩阻升高,造成卡钻。上部地层采用聚合物钻井液;钻开储层时采用聚合物硅基钻井液。现场应用表明,该套钻井液体系使北堡西3×1井固相含量为5％～17％,保证了钻井液性能的稳定;抑制防塌效果好,在聚合物钻井液中加入复合两性金属离子包被剂、无荧光防塌剂和聚合醇,提高了钻井液的抑制防塌能力,井径扩大率较小;润滑防卡效果强,二开定向前在钻井液中加入白油、磺化沥青,钻进过程中保持润滑剂含量不低于3％,三开施工中加入聚合醇、磺化沥青、白油,四开加入极压润滑剂、聚合醇并保持其含量为2％,以减轻旋转钻进时的扭矩、起下钻和下套管时的负荷,减少了复杂事故的发生;携岩净化效果强,95％以上的井段3都为2～10,6为3～12,满足了大位移井对井眼净化的要求,保证了钻井作业的顺利进行。     

徐闻X1井钻井液研究与应用

徐闻X1井是北部湾盆地的一口重点预探井,属于大井斜长稳斜段三靶点的高难度定向井,井深为4376.74 m,井斜为42.68°。根据地层情况,一开用复合金属离子聚合物钻井液钻进,二开用正电胶润滑防塌钻井液钻进,三开用正电胶硅磺润滑防塌钻井液钻进。现场应用表明,这3套钻井液体系具有较强的包被抑制能力、抗污染能力和润滑防卡能力。在硬脆性泥页岩地层采用正电胶硅磺钻井液钻进,钻井液塑性粘度低、动塑比高,具有较强的携带岩屑和稳定井壁的能力,在井底温度大于180℃时,钻井液性能稳定,解决了徐闻X1井携带岩屑、净化井眼和硬脆性微裂缝发育地层的井壁稳定问题,满足了徐闻X1井钻井施工要求。钻井过程中采用无荧光或低荧光处理剂,有利于地质资料录取和发现、保护油气层。     

盐227-4HF长裸眼长水平井钻井液技术

盐227-4HF井是胜利油田在济阳坳陷东营凹陷北部陡坡构造带盐227井砂砾岩体较高部位部署的一口非常规长裸眼长水平井,为低孔特低渗透储层。针对该井钻井液技术难点,二开和三开使用聚合物防塌钻井液和聚合物胶束封堵防塌钻井液;该组钻井液性能稳定,具有良好的综合性能,能满足钻井施工需要,可维护易坍塌地层的井壁稳定,应用于三开井径扩大率为3.11%,起下钻和电测、下套管作业顺利,电测一次成功率100%,提前37.75 d完钻,且安全高效钻进。     

KCl-有机盐聚合物钻井液在川西双鱼石区块的应用

川西地区双鱼石区块目的层埋藏深,完钻井深在7 000 m以深,上部φ444.5 mm、φ333.4 mm井眼主要采用“空气钻”提速,空气钻井转钻井液如何保证井壁稳定至关重要,在“高效PDC+螺杆”提速方式下优质的钻井液性能也尤其重要。为此,KCl-有机盐聚合物钻井液在KCl、有机盐的共同作用下抑制能力强,能够抑制岩石组分水化分散、膨胀,封堵防塌剂可以快速形成致密泥饼,减少滤液侵入井壁地层,防止“空气钻”后干燥井壁“吸水”引起的井塌;抑制钻屑水化分散,钻井液流变性能稳定、波动小、易调控、现场维护处理简单;钻井液强抑制性、低黏度和切力可提高钻头水马力,减少钻屑在钻头上的吸附,防止钻头泥包现象,减少钻井液中微米、亚微米粒子,有助于提高机械钻速。双探8井等现场应用表明,KCl-有机盐聚合物钻井液确保了“空气钻”井段井壁稳定,顺利钻过沙溪庙组下部（沙一段）、凉高山组、自流井组及须家河组易垮塌地层,井眼畅通、井壁稳定、井径规则、电测顺利、井下安全、钻速较高,满足工程、地质录井需要。      

东方某气田浅部软泥岩地层抑制泥球生成技术

南海西部海域东方某气田Z平台开发该区域莺歌海组二段浅部气藏,该气藏浅部非储层段乐东组、莺歌海组一段和二段上部地层松软,泥质含量高。该气田早期开发作业中采用抑制包被性较强的PLUS/KCl或PEM聚合物钻井液体系,来应对非储层段大套泥岩地层,但是该钻井液体系井眼清洁效果差,起泥球严重,导致憋扭矩、憋泵压、起下钻困难等井下复杂情况,严重降低作业的时效。因此,梳理分析了泥球生成的原因,摈弃以往采用抑制包被型钻井液体系应对该大套泥岩地层的思路,首次在该区域非储层段采用全分散钻井液体系进行钻进,配套特殊流体段塞清岩技术以及起钻前转化为强润滑的钻井液体系,成功解决了该区域表层起泥球与井眼清洁问题。Z平台实施的5口井非储层段提速显著,φ311.2mm井段平均机械钻速为141.32 m/h,相对于前期最快的机械钻速提速达62.69%,创造东方区域类似浅部气藏开发大位移水平井的作业纪录。      

生物合成基钻井液在长宁页岩气水平井的应用

油基钻井液的抑制性、封堵性强,润滑性好,对水敏感的泥页岩地层有极强的防塌作用,是四川长宁页岩气井水平段采用的主要钻井液体系,但油基钻屑因含有石油烃类、重金属和有机物等污染物,若直接排放,会对周边生态环境造成严重危害,加之目前含油岩屑的处理能力不足,导致环境保护压力巨大,油基钻井液综合成本过高,因此其使用受到一定限制。长宁CN-H井是部署在四川省宜宾市珙县的一口页岩气水平井开发井,钻探目的层为长宁下古生界龙马溪页岩层。该井四开井段泥页岩地层易水化分散、易垮塌,井壁失稳风险大,使用了一种生物合成基环保钻井液钻井,取得了良好的效果。该生物合成基钻井液流变性优异,具有良好的润滑性、封堵性、抑制性,且热稳定性好,高温下仍具有较强的悬浮和携带岩屑能力,在水平段钻进中实现了高效安全钻进。该生物合成基钻井液无毒无害,满足安全环保要求。      

昆2加深井超高温聚胺有机盐钻井液技术

近年来,柴达木盆地加强了向纵深勘探的力度,高温、超高温成为考验钻井液的关键因素。通过开展超高温稳定性能、流变性能以及超高温条件下的滤失性控制等方面的技术攻关,在聚胺有机盐钻井液基础上,对超高温钻井液体系降滤失剂和抑制剂进行优选,形成昆2加深井超高温聚胺有机盐钻井液的最终配方。该配方钻井液在老化48 h后,高温高压滤失量保持在10 mL以内。昆2加深井段岩性以泥岩为主,岩石水敏强,易膨胀分散,通过无机盐KCl与有机盐以及聚胺的有效结合,极大地提高了钻井液抑制性能,泥岩岩心膨胀量降低率达93.33%。该井在基岩段6934~6995 m井段多次发生漏失,通过在井浆中复配5%惰性架桥封堵剂ZYD+3%超细碳酸钙QS-4+2%胶质粒子,以交联的模式封堵漏失层,分级多次操作,使基岩风化带的地层承压能力达到了2.00 g/cm3的当量密度,为超深井段的井壁失稳和井漏的预防治理发挥了关键作用。顺利完成了柴达木盆地第一超高温超深井昆2加深井的钻探保障任务。      

高性能水基钻井液在莺歌海盆地高温高压井的应用

莺歌海盆地中深层高温高压领域温度高、压力大、作业安全密度窗口窄。在复杂地质环境下,常规的聚磺钻井液易变稠、流动困难、泥饼虚厚,引起遇阻、黏卡、井漏等井下复杂问题。通过室内评价,引入新型抗高温聚合物（Calovis HT、POROSEAL）替代常规聚磺钻井液体系中的聚合物（PAC-LV、EMI1045）,构建出高性能水基钻井液体系。室内评价证实,该钻井液在高密度2.30~2.40 g/cm3、高温200~220℃环境下,能长时间保持良好的高温热稳定性,并且有较强的抗污染能力,抗50 g/L钻屑、50 mL/L地层水及5 g/L CO₂,储层保护效果良好,渗透率恢复值为84.6%。该体系在莺歌海盆地高温高压井（压力系数2.20~2.40、温度190~200℃）中进行现场应用,解决了常规聚磺钻井液体系中高温稳定性不足的难题,证实高性能水基钻井液具有良好的高温热稳定性,并且流变性能优越,为后续高温高压复杂地层钻井液体系优选提供参考。      

新型甲酸盐/正电聚醇钻井液在南部滩海地区的应用

南部滩海是大港油田的重点勘探区域之一.该地区明化镇组和馆陶组地层粘土矿物以伊蒙无序间层为主,而且间层比很高,在钻井过程中常出现易塌、易漏失、起下钻遇阻及钻井液性能不稳定等复杂情况.为实现安全、快速钻进,充分利用甲酸盐与正电聚醇的协同增效作用,研制并优选出了一种甲酸盐/正电聚醇强抑制性钻井液.在张海5井等5口井的现场应用试验表明,这种钻井液体系表现出抗温性好、抑制性强、润滑性好、储层保护效果好等多种功能;该体系性能稳定,容易维护,很大程度地提高了井壁稳定性,如张海5井三开井段平均井径扩大率仅为5.66%,井径规则,现场进行多次电测和核磁共振测试,均一次成功,建议在该地区进行推广应用.     

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。     

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。      

ZQ2井盐膏层高密度欠饱和盐水聚磺钻井液技术

ZQ2是库车凹陷秋里塔格构造中秋2号构造的一口预探井,吉迪克组～库姆格列木群泥岩段（N1j2 ～ E1-2km1）盐膏层埋藏深度在4545～5827 m,地层特性膏盐层段长、石膏含量高、压力系数高、盐间软泥岩欠压实高含泥质高含水与软黏特性、φ333.375 mm大尺寸井眼,原设计为油基钻井液,后更改为水基钻井液,且井深结构更改为高低压层套打,对水基钻井液技术提出了较高要求。针对地层特性通过改变传统钻井液体系思路引入烯丙基磺酸钠四元共聚物降滤失剂MYK、改性植物胶包被抑制剂NXX、国内首次在欠饱和盐水体系中引入有机盐Weigh2对传统的欠饱和盐水磺化钻井液进行改造升级为聚磺高密度欠饱和盐水钻井液,在实钻过程中表现出包被抑制性强、抗盐膏污染能力强、性能稳定、维护简单、岩屑代表性强,流变性控制优于邻井欠饱和盐水磺化钻井液,在ZQ2井该段盐膏层取得了良好效果,解决了传统欠饱和盐水磺化体系因使用稀释剂致强分散、强依赖性而出现“加～放～加、增黏～降黏～增黏”难题,实现了该层位盐膏层及软泥岩安全快速钻进、井壁稳定、井下安全,电测、下套管一次性成功,为该区块优化井身结构奠定了基础。     

ZQ2井盐膏层高密度欠饱和盐水聚磺钻井液技术

ZQ2是库车凹陷秋里塔格构造中秋2号构造的一口预探井,吉迪克组～库姆格列木群泥岩段（N1j2 ～ E_1-2km1）盐膏层埋藏深度在4545～5827 m,地层特性膏盐层段长、石膏含量高、压力系数高、盐间软泥岩欠压实高含泥质高含水与软黏特性、φ333.375 mm大尺寸井眼,原设计为油基钻井液,后更改为水基钻井液,且井深结构更改为高低压层套打,对水基钻井液技术提出了较高要求。针对地层特性通过改变传统钻井液体系思路引入烯丙基磺酸钠四元共聚物降滤失剂MYK、改性植物胶包被抑制剂NXX、国内首次在欠饱和盐水体系中引入有机盐Weigh2对传统的欠饱和盐水磺化钻井液进行改造升级为聚磺高密度欠饱和盐水钻井液,在实钻过程中表现出包被抑制性强、抗盐膏污染能力强、性能稳定、维护简单、岩屑代表性强,流变性控制优于邻井欠饱和盐水磺化钻井液,在ZQ2井该段盐膏层取得了良好效果,解决了传统欠饱和盐水磺化体系因使用稀释剂致强分散、强依赖性而出现“加～放～加、增黏～降黏～增黏”难题,实现了该层位盐膏层及软泥岩安全快速钻进、井壁稳定、井下安全,电测、下套管一次性成功,为该区块优化井身结构奠定了基础。