低密度水包油钻井液在中原油田水平井的应用

根据低压力储层水平井钻井油气层保护要求,通过室内研究形成了密度在0.89~0.99 g/cm3之间可调,具有良好乳化稳定性和流变性,防塌能力强的低密度水包油钻井液配方。在达平1井等井的现场应用中,水包油钻井液性能稳定,易于维护调节,钻井施工安全快速,能够满足低压水平井近平衡、欠平衡钻井和地质要求,保护储层作用明显,收到了良好的应用效果。     

高原铁路冻土区低温环保钻井液体系设计与循环过程温度场分析

川藏铁路位于高原高寒高山峡谷地带,沿线冻土覆盖率高达80%,环境生态脆弱。在地质勘察钻探施工中,钻井液不仅要有良好的耐低温性和流变性,还要满足环保性要求。本文以钠膨润土为钻井液造浆材料,NaCl为防冻剂,CMC和生化黄腐酸钾为降滤失剂,黄原胶为增粘剂;根据正交试验优选出0、-5和-10 ℃地层温度条件下的钻井液配方;利用ANSYS模拟软件对不同温度下钻井液在钻进循环过程中的温度场分布进行模拟;还设计了一种环保钻井液材料包。试验结果表明,优选的钻井液配方在低温条件下的流动性、动切力和粘度等方面性能良好,同时经济性和环保性也满足现场施工要求;模拟结果表明优选的4种低温钻井液在各自“适用温度”条件下防冻效果良好,安全系数高,能保证钻进过程的正常进行。     

高密度油基钻井液体系优选及其在页岩气水平井的应用

为解决威远-长宁地区泥页岩地层井壁失稳、井眼清洁等问题,通过试验优选出适用于高密度油基钻井液体系使用的乳化剂、有机土和降滤失剂等处理剂;通过正交试验设计确定出一种适用于威远-长宁地区页岩气长短水平井使用的高密度油基钻井液体系。其最终配方比例为：5%主乳化剂+2.0%辅乳化剂+2.0%润湿剂+5%降滤失剂+2%有机土+3%CaO、油水比80∶20（25%CaCl2水溶液）。对其性能进行评价,结果表明该体系可加重密度至2.2 g/cm3,加重后性能稳定,可抗水污染达9%,抗岩屑污染至18%,具有较好的抗污染性能,页岩回收率95.11%,抑制性能好,乳化性能稳定。现场应用表明：高密度油基钻井液满足威204H378井页岩气水平井钻井施工需求,全井性能良好,无井漏,井径规则,测井未见异常,顺利完钻。     

水包油钻井液在梨深1井欠平衡段的应用

采用何种流体作为携岩介质,既能保护油气层又能保持井壁的稳定是欠平衡钻井的关键。梨深1井在四开欠平衡井段采用了水包油钻井液体系,这是该区域首次使用此体系。通过配方的优选,科学的维护处理,不但能够发现和保护了油气层,同时对较长泥岩段的井壁稳定起到了良好的防塌效果,为以后该区域的欠平衡钻井施工提供了一个较好的携岩体系。     

强封堵油基钻井液体系的研究和应用

基于页岩气井水平段易失稳,油基钻井液漏失将会造成巨大的经济损失,因此水平段对油基钻井液体系的性能要求越来越高。针对以上问题,通过正交试验研制了一种新型的强封堵油基钻井液体系,室内试验证明该体系具有良好的抗污染性、乳化稳定性、失水量低、流变性好、粘度和切力适中。焦页195-1HF井的现场应用和与邻井焦页200-1HF井等数口井的对比,强封堵油基钻井液体系的应用大大降低了漏失风险和漏失成本,节省了11 d的工期,在页岩气开采中具有良好的应用前景。     

皖页1HF井油基钻井液技术研究及应用

针对皖页1HF水平井用油基钻井液性能的要求，开展了密度1.3 g/cm3和抗温120 ℃钻井液体系的优选与评价。以0号柴油为基础油，通过分析主乳、辅乳、润湿剂、有机土和降滤失剂对体系性能的影响，优选出5种因素的最优配比，并对优选配方进行了密度和抗温性能的评价，确定油基钻井液体系为主乳4%、辅乳1.5%、润湿剂1%、有机土3.5%、降滤失剂5%，该体系经过120 ℃老化16 h后，塑性粘度33 mPa·s，动切力9 Pa，平均破乳电压735 V，高温高压滤失量1.8 mL；该体系在皖页1HF井现场应用中性能稳定。     

深孔绳索取心钻进用无固相防塌钻井液试验

为应对金刚石绳索取心钻进普遍发生的垮塌、造浆、钻杆内壁结泥皮等问题,完成了基于聚乙烯醇(PVA)为抑制剂的无固相防塌钻井液室内研究。通过泥页岩滚动回收试验、膨润土临界加量试验、泥球浸泡试验以及电动电位测试等对比了常用抑制剂的抑制效果;通过配伍性试验确定了增黏剂及降失水剂的种类和加量;对比了不同种类的污染物对所获配方钻井液综合性能的影响。结果表明,相比于NaCl、KCl等常规无机盐抑制剂,聚乙烯醇具有较强的抑制性,且抑制性与聚合度呈正相关;黄原胶(XC)、磺化褐煤树脂(SPNH)、磺化沥青(FT-1)可用作配制该钻井液的增黏提切剂和降失水剂;该配方钻井液可抗35%NaCl、4%CaCl_2以及12%钙土的污染,能满足110℃温度范围内的使用要求,可在3 000 m深度范围内的强造浆地层、破碎地层、盐膏层等复杂地层中使用。     

酯基钻井液的性能评价

近期在室内研制成功了新型的第一代合成基钻井液的代表－酯钻井液：首先成功制备了酯基液，进而从大量的试验结果中优选出了酯基钻井液配方，在此基础上，对酯基钻井液的性能进行了系统的评价，研究结果表明，所研制的酯基钻井液体系具有优良的润滑性能、储层保护性能和抗污染能力，其页岩抑制性介于柴油基和水基钻井液之间，可以适用于井底温度＞120℃的钻井条件。     

复杂地层低密度钻井液研究与应用

针对资源开发过程中复杂地层钻探易发生压裂性漏失的问题,优选出适当类型的空心玻璃微珠,对空心玻璃微珠性能进行评价,并从分散稳定性、密度、流变性和滤失性等方面测试其对钻井液性能的影响。通过实验进一步优化得到一种以空心玻璃微珠为减轻剂的低密度钻井液体系,该钻井液具有良好的流变性和滤失性能,分散稳定性极佳。将研发的低密度钻井液体系应用于若尔盖矿区2K12-钻孔,结果表明其适用性良好,有效防止了复杂地层漏失问题的发生。      

青海大场矿区永冻层低温钻井液试验研究

针对大场矿区永冻层钻进过程中出现的冻钻、塌孔和钻井液絮凝等特点,结合矿场钻探地质资料,在粗分散抑制性抗低温钻井液体系基础上,利用正交实验法优选出了适宜大场矿区永冻层钻进的配方。配方:1 000mL水+2%Na2CO3(钠基膨润土的2%)+4%钠基膨润土+10%NaCl+2%KCl+5%乙二醇+0.15%Na-CMC(高黏)+0.3%LV-PAC(低黏)。实验表明该配方在-10℃条件下仍能保持良好的性能,未出现冻结、絮凝等现象;同时,运用DPS软件分析了该钻井液的流体类型,结果表明该钻井液为幂律流体,在低温下该钻井液的非牛顿性增强,流动性能较好。     

海洋天然气水合物地层钻探钻井液低温流变性能研究

海洋天然气水合物赋存于低温和高压环境条件,以分解抑制法钻进水合物地层,常通过降低钻井液的温度来抑制水合物的分解,所以要求钻井液具有良好的低温性能。对甲酸盐海水钻井液和聚合醇海水钻井液在不同低温条件下的流变性能进行了探讨。结果表明：钻井液处理剂和水合物抑制剂均对钻井液的低温流变性能有不同程度的影响。提出在研究海洋天然气水合物地层钻探钻井液时,应合理选择钻井液体系和处理剂,确保钻井液在低温条件下具有良好的流变性能。     

大庆油田高密度油包水钻井液技术研究与应用

针对大庆油田朝503区块地层压力高、地层流体活跃、水平井施工难度大的特点,通过室内实验,将原有的低粘高切油包水钻井液体系配方进行了改进完善,使其在密度上限达到2.00 g／cm^3时,油水比可控范围90∶10～75∶25,仍然具有良好的流变性、电稳定性和沉降稳定性。经过在朝42－平125井的应用,满足现场的施工要求,保证了井下安全。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔冲洗液技术

针对汶川地震断裂带科学钻探项目四号孔浅孔（WFSD-4S）地质条件复杂,孔壁稳定性差,坍塌、掉块严重等问题,采用了双聚防塌冲洗液体系。该体系具有良好的稳定性和流变性,携屑能力强,防塌效果好,在WFSD-4S孔钻进施工中取得了良好的应用效果。通过对冲洗液配方的优化和性能参数的合理调整与维护,较好地解决了WFSD-4S孔的钻进技术难题,为顺利完成钻孔施工奠定了坚实的基础。     

凤河营热水储层的钻井液体系优化研究

凤河营位于冀中坳陷处,具有丰富的地热资源。凤河营热水储层主要是蓟县系的雾迷山组,属于碳酸盐岩裂隙,岩溶型储层。在钻井过程中,热水储层出现了漏失、粘土膨胀坍塌等事故。在分析储层地质特征的基础上,对原钻井液体系的性能进行评价。实验表明原钻井液体系的失水造壁性和堵漏能力较差。根据储层的地质特征和出现事故的机理,优化原钻井液体系的性能。原钻井液体系中加入5%超细碳酸钙和5%氯化钾之后,钻井液体系的性能得到很大改善,具有良好的流变性、较强的抑制性、良好的堵漏能力和低滤失量。优化后的钻井液体系能减少凤河营地热储层的损害。     

植物胶无粘土冲洗液的流变性研究

研究了用于松散破碎地层、深厚砂卵石层、第四系覆盖层取心钻进的植物胶无粘土冲洗液的流变性质，提出了描述其流变性质的流变模式及合适的流变参数。     

大庆油田莺深2井钻井设计与实践

莺深2井是大庆油田2008年完钻最深的一口天然气探井。根据松辽地区的特点,在深入分析影响该地区钻井速度和安全钻进的主要因素的基础上,针对不同的影响因素,进行了优化钻井设计研究,主要从优化井身结构、优选钻头和优选钻井工艺方式几个方面对莺深2井进行了设计优化。实钻结果表明,该井创造了大庆油田超过5500 m深层天然气探井钻井记录,并且采用氮气及水包油欠平衡钻井技术取得了勘探突破,中途测试获得低产气流,完钻测试获得工业气流,取得了较好的勘探效果。     

超高压高低温钻井液流变仪的研究现状及应用前景

分析了新钻探形势下对钻井液流变性测试仪器的技术要求,介绍了当前主流进口高温高压流变仪的研发及应用现状,介绍了由我国自主研发的超高压高低温钻井液流变仪Explore 97的研究进展、主要功能、技术优势和应用领域,并与Fann iX77型流变仪进行了技术对比。     

低油水比油基钻井液在保页3井的应用

为了解决油基钻井液成本高、钻屑含油量高、后期环保处理难度大等技术难题,加快页岩气的开发进度,缓解油气资源短缺局面,通过室内实验,成功研制出了一套低油水比油基钻井液体系。该体系具有良好的流变性、电稳定性和抑制性,滤失量低,能有效地保护井壁稳定,降低摩阻和扭矩,降低钻井液使用成本。经过在保页3井的应用,满足了现场的施工要求,保证了井下安全。