北部湾盆地徐闻X3井抗高温承压堵漏技术

徐闻X3井是中石化在北部湾盆地部署的一口重点预探定向井,该井渐新统涠洲组下部地层裂缝孔隙较为发育、地层承压能力低、钻井液漏失严重且井下温度高达180 ℃,导致部分堵漏材料高温后失效,采用常规桥接堵漏和水泥浆堵漏效果不理想,需研发出抗高温承压堵漏技术。为此,通过实验室试验优选出抗高温架桥材料高强支撑剂GQJ、抗高温纤维材料SW,以SAN-2工程分布理论为指导,加入不同粒径的CaCO₃和云母作为片状填充材料,并配合高失水剂HH-1及无机盐CaO,形成了抗高温承压堵漏配方,室内模拟0.5～4 mm裂缝宽度承压能力高于12 MPa。现场采用分段逐级堵漏法注入配制好的堵漏浆进行承压堵漏作业,在地层复杂情况下将地层承压能力提升至4.5 MPa,徐闻X3井第三次开钻固井期间再未发生漏失。实践证明,所研发的抗高温承压堵漏技术能够满足该井的固井施工要求,取得了较好的应用效果。     

无固相抗高温钻井完井液在渤深 6 区块的应用

渤深6潜山为二台阶潜山，压力系数为1．18，地层温度高达180℃，属于孔隙一裂缝性油藏，潜在储层损害因素主要为应力敏感性和固相侵入。推荐选用欠平衡钻井工艺，而且钻井液要有好的抑制性和抗高温稳定性。针对该储层特征，在现场调研和处理剂配伍性实验研究的基础上，通过评价配方的油层保护性能，优选出了用自行研制的抗高温聚合物TV-1作增黏剂的无固相抗高温复合盐水钻井液，并在渤深6—1及渤深6-4井进行了应用。结果表明，该钻井液具有良好的抗温性及油层保护效果，且性能稳定，现场应用简单，易于维护，且携岩性能好，井眼净化能力强，完全满足渤深6区块低压高温油层对钻井液的要求。     

分1井大井眼空气可循环泡沫钻井液技术

针对川东北地区上部地层砂泥岩互层频繁、硬度大、研磨性强、可钻性差,用常规钻井液机械钻速较幔,而园地层出水也无法顺利实施空气钻井的问题,研究了适合该地区上部地层钻进的空气可循环泡沫钻井液配方,并在分1井进行了应用.空气可循环泡沫钻井液钻进井段为103～938.5 m,平均机械钻速为4.48 m/h,其中429～840 m泥岩(夹砂岩)段平均钻速达5.83 m/h,比同条件下使用常规钻井痕的机械钻速提高4倍多;钻进中控制空气排量为80～120 m3/min,液体流量为3～7 L/s,满足了测斜、起下钻等作业的顺利进行,同时也保证了泡沫钻井顺利地转化为常规钻井.应用结果表明,该技术较好地解决了上部大井眼地层钻速慢及地层出水问题.     

胜科1井三开钻遇软泥岩钻井液技术

胜科1井是一口超深重点科学探井，目的为证实胜利油田渤海湾盆地深层生油的可能性。在该井三开（2931～4155m）钻进过程中，分别钻遇盐膏层、盐岩层、软泥岩、膏质泥岩、砂岩等多套层系并在3套盐膏层中钻遇软泥岩，使工程变得复杂，钻井液性能起伏较大。在现场施工中，围绕着解决如何提高钻井液在高密度下对土相的污染容限，以及如何在高固相情况下调整好钻井液的流态问题，成功地运用了多聚物复合盐欠饱和钻井液体系，很好地解决了多层系、多压力地层特点带来的钻井难题，顺利地钻穿沙四段，为盐下段的施工打下了良好的基础。介绍了软泥岩段的电测结果。对3000～4200m井段软泥岩的蠕变速率进行了研究，得出了不同井深处、不同钻井液密度下的井眼蠕变速率，以及保证不同井深处软泥岩地层蠕变速率小于0．8mm／h所需的钻井液密度。     

胜利油区聚合醇钻井液技术的应用

聚合醇钻井液由水基钻井液中加入一定数量的聚合醇配制而成，具有很强的抑制性与封堵性，能有效地稳定井壁，润滑性能好，当聚合醇加量为3％时，钻井液的润滑系数降低80％，可降低钻井液的表面张力与界面张力；对油气层损害程度低，渗透率恢复值大于85％，该钻井液体系毒性极低，易生物降解，对环境影响小，在胜利油区进行了80余口井应用，取得了很好的经济效益和社会效益。     

硅烷偶联剂改性纳米SiO2封堵剂的制备与作用机理

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,氨水为催化剂,水为促进剂,苯乙胺丙基三甲氧基硅烷为表面改性剂,采用溶胶-凝胶法,制备了一种具有核壳结构的改性纳米SiO₂。借助傅立叶红外光谱（FT-IR）、激光粒度分析仪（PSDA）和透射电镜（TEM）,表征了改性纳米SiO₂的分子结构,并对比了其与未改性纳米SiO₂在钻井液滤液中的粒度分布和微观形貌特征。通过模拟纳微米级孔隙地层封堵率测试实验,评价了不同纳米SiO₂对纳微米微裂隙的封堵能力,并探讨了其在钻井液中纳米级分散作用机理。实验结果表明,改性纳米SiO₂在钻井液中呈现纳米级分散,相比于未改性SiO₂而言,可有效对纳微米裂隙进行封堵;当质量百分浓度为3.0%时,对模拟纳微米级地层的封堵率达到99.21%。      

非渗透钻井液体系在商852井的应用

商852井位于胜利油区济阳坳陷。该井所在区块下部地层(东营组及沙河街组)疏松,不整合面、断层面以及火成岩段较多,极易发生泥岩缩径、井壁坍塌和井漏。针对这种情况,在该井下部地层钻进中采用以非渗透处理剂FLC2000作为主处理剂的非渗透钻井液体系,控制钻井液比重在1.08～1.10g/cm3,实现了近平衡压力钻井。室内油层保护试验和现场应用效果表明,所采用的钻井液体系抑制能力强,防塌和防漏效果明显,性能稳定,现场易于维护,并具有优良的油层保护性能。     

无固相有机盐环空保护液的研究与应用

元坝103H井是中石化西南油气分公司在四川盆地川东巴中低缓构造带部署的一口重点超深水平井.该井完钻后,为延长井下管具的使用寿命,须在油管与套管间充注密度为1.3 g/cm3的无固相环空保护液.结合套管和油管的腐蚀机理分析,决定采用有机盐作为无固相环空保护液的主剂.通过对有机盐、缓蚀剂和杀菌剂等处理剂的室内优选,形成了无固相有机盐环空保护液配方.经测定,在160℃养护72 h,P110钢片的腐蚀速率为0.061mm/a;在160℃、10MPa下养护24、72和168 h后,TP 110TS钢片的腐蚀速率分别为0.022 6、0.016 6、0.023 5mm/a;此外该保护液还具有pH值易于调节、密度调节范围宽(1.0～1.5 g/cm3)、杀菌效果好(杀菌率大于95％),可生物降解等优点.在元坝103H井现场配制的环空保护液从井下高温高含硫环境返出后性能保持稳定,对油、套管防腐效果好.     

无黏土低密度全油基钻井完井液的研究

针对油包水钻井液中存在乳化水滴,会导致低压低渗储层发生较为严重的水锁损害的问题,以生物毒性和密度都较低的5#白油为基油,通过对主要处理剂,如增黏剂、表面活性剂、碳酸钙、氧化钙、降滤失剂等进行优选,研制出了一套无黏土全油基低密度钻井完井液。性能评价结果表明,该全油基钻井液密度低,黏度可控,切力适中,滤失量低,破乳电压大于2000V;具有电稳定性好、抗温性强、在高温下的乳化效果好等特点;抗水侵污限为20%,抗盐(NaCl)侵污限为8.0%,抗土侵污限为20.0%;且滤液全为油,有利于储层保护。