页岩长水平段水基钻井液封堵剂优选

由于页岩气地层微裂缝(微—纳米级)发育,长水平段页岩地层钻进时,要求钻井液具有良好的封堵效果,而目前使用的钻井液封堵剂主要针对致密砂岩、碳酸盐、泥岩等地层中的大孔隙(毫—微米级)。因此,页岩封堵效果评价及封堵剂优选又是一门新的课题。研究采用孔、缝为微—纳米级的超低孔超低渗地层"模拟岩心"评价微纳米封堵材料的封堵效果,发现其可以有效地封堵页岩发育的微裂缝,有效地控制钻井液滤液进入地层,其封堵效果与加量、粒径分布有着密切的联系。     

吐哈油田玉果区块防塌钻井液技术研究

针对吐哈油田玉果区块深层复杂泥页岩地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X射线衍射、扫描电镜、水化膨胀/分散、比表面积、比亲水量等测定,对该油田岩样进行了地层组构和理化性能分析,分析了该区块深部复杂地层井壁失稳的机理,提出了"物化封堵-抑制水化-有效应力支撑"的三元协同防塌钻井液技术对策。通过单剂优选和配方优化,研制出了适合玉果区块复杂地层的防塌钻井液体系。现场试验表明,该钻井液体系防塌、封堵能力强,钻井液维护处理简单,使用该钻井液可以显著提高机械钻速,节约成本。     

钻井液用纳米粒子封堵性能的评价

泥页岩地层有着孔隙小、渗透率低等特点,传统的封堵剂颗粒大,不能进入泥页岩的微孔隙。研究用纳米粒子封堵剂对其进行封堵。用人造泥饼来模拟泥页岩地层,通过泥饼渗透率的变化来考察纳米粒子封堵剂的封堵效果。实验结果表明纳米材料封堵效果好,且浓度越高,其封堵效果越好。     

钻井液用微-纳米粒子研究现状及研发思路

我国页岩气资源开发已经全面展开并获得战略性突破,有效地缓解了清洁能源需求与供给间的矛盾。但页岩地层井壁失稳仍然是钻井液施工过程中的技术难点,能够高效封堵页岩地层微孔隙的微-纳米粒子材料受到广泛关注。分析了微-纳米封堵剂对于页岩气井壁稳定的重要性,论述了目前微-纳米封堵剂的评价方法、作用机理、研究及应用现状和存在问题。从处理剂与地层黏土矿物间作用力的角度出发,提出微-纳米封堵剂的研发思路。最后,提出微-纳米粒子评价介质和手段的改进方法。     

水化对泥页岩地层“安全”钻井的影响

泥页岩地层与其它“惰性”岩石不同,当其与水基钻井液接触时,岩体强度、内部应力都将随钻井液类型及地层与钻井液的接触时间变化而变化,因此,一个有效的力学本构方程应该能够体现出发生在泥页岩地层中的力学和物理化学动态过程,ＹｅｗＣＨ等在这一领域作了开创性工作;并引用ＹｅｗＣＨ等提出的水化应力模型,计算分析了水化对水敏性泥页岩地层井周应力分布状态,地层坍塌应力和破裂应力的影响。     

几种有机盐溶液活度及抑制性实验研究

井壁失稳一般都发生在泥页岩、盐岩、弱胶结或未胶结的砂岩及其他破碎性岩石的地层,最常见且影响严重的是泥页岩地层,导致泥页岩地层失稳的最重要的原因是泥页岩的水化.针对泥页岩在水溶液中的水化程度取决予水溶液的活度,分析了活度与泥页岩水化膨胀的相互关系,认为对防止泥页岩井壁失稳非常重要.通过吸附等温线的方法测定了weigh2、weigh3、YJS-1、YJS-2、KCOOH、NaCOOH、NaCl、KCl、CaCl2的活度,测定了上述产品的抑制膨胀性和抑制分散性,对比分析了盐溶液活度和抑制性的关系.结果表明,根据盐溶液的活度和抑制性.可以通过调节钻井液中不同的盐及其浓度,控制泥页岩水化,达到井壁稳定的目的.     

泥页岩水化时效评价方法研究

目前钻井过程中的一大技术难题是泥页碉与钻井液接触后,钻井液中滤液和微细颗粒可能进入泥页岩,引起泥页岩力学性质发生变化,强度下降,从而引发一系列井下复杂情况和事故,妨碍油气勘探开发的过程。在研究该问题时,需要了解页岩的水化特性,了解泥页岩水化过程中强度变化等。这些都需要适合的试验方法来测试和分析。针对泥页岩水化后强度降低的特点,研制出泥页岩水化时效评价仪器。该仪器结构紧,操作方便,能自动采集处理数据并打印出结果,具有较高的测量精度。测试数据和曲线对于分析不同泥页岩的水化特征和优选抑制性钻井液处理剂及防塌钻井液配方具有重要作用。     

沙丘14井钻井液技术

沙丘14井是位于准噶尔盆地东部隆起北三台凸起的一口预探井,完钻层位为二叠系平地泉组,完钻井深3250m。针对二开井段八道湾组煤层的垮塌现象,通过提高滤液粘度、改善泥饼质量、增强封堵作用和适当提高钻井液密度有效解决了垮塌现象。针对三开井段硬脆性泥页岩的剥落掉块,通过加强对硬脆性泥页岩层理和微裂缝的封堵、增强钻井液对硬脆性泥页岩中膨胀性粘土的抑制作用有效解决了其剥落掉块问题。二开井段平均井径扩大率0.90%,最大井径扩大率5.69%。三开井段平均井径扩大率5.58%,最大井径扩大率33.88%。全井无事故,电测成功率100%。     

水基钻井液侵入对乌石YQ油田地层坍塌压力的影响

水基钻井液与地层相互作用易引起测井数据失真,导致据此计算出的坍塌压力不能反映地层真实情况.为此,提出了声波时差测井资料的校正方法,并针对乌石YQ油田开展了单井原状坍塌压力计算及井壁失稳分析.室内试验结果显示,钻井液会造成岩石理化性质发生改变,其中声波时差加大尤为明显.通过校正得到原状地层声波时差,进一步获得未受钻井液影响的原状地层坍塌压力.同时,WZ2段地层因水化能力强而致整体坍塌压力增大,LS2段、LS3段泥页岩微裂缝发育,坍塌压力增幅与泥质含量成正相关.建议在WZ2段地层加强水化抑制性,在LS2段、LS3段地层加强水化抑制性及封堵性能.     

井壁稳定的力化耦合模型研究

以多孔介质弹性力学理论为基础,以渗流力学理论为纽带,建立泥页岩地层井壁稳定的力学与化学耦合分析模型. 利用该力化耦合模型,可以分析钻井液活度、膜效率等因素对坍塌压力的影响规律,因此可以优选钻井液体系. 为泥页岩井壁稳定研究提供一定的理论依据.     

扎纳若尔油田巨厚盐层的钻井泥浆工艺

论述了盐对泥浆胶体性质的影响机理 ,介绍了两性离子聚合物抗盐泥浆的组成 ,总结了两性离子聚合物泥浆体系钻穿大段盐层的施工工艺及现场应用中常见的问题 ,指出抗盐泥浆的基础是保证处理剂对粘土颗粒足够的护胶能力 ,而手段是提高抗盐处理剂在泥浆中的含量。通过扎纳若尔油田的钻井实践 ,证明了两性离子聚合物泥浆极强的抗盐能力和钻穿盐层泥浆工艺的合理性     

硅基防塌钻井液在苏丹油田的应用

根据苏丹油田某区块地层泥页岩的矿物组成、微观结构及理化性能资料,研究出适于该油田并能保护油气层的硅基钻井液体系的基本配方,评价了其防塌性能、抗钻屑污染能力及抗温能力,并解释其防塌机理。现场应用表明,该体系维护容易,防塌效果明显。     

井下循环温度模型及其敏感性分析

准确的井下循环温度对钻井与完井工程十分重要。在前人的基础上，根据热力学第一定律及传热学基本原理，建立了井内液体与井筒之间热交换的二维瞬态循环温度的数学模型，用无条件稳定的全隐式有限差分法数值求解数学模型，将所建立模型的预测结果与有关模型进行比较，并对影响井下循环温度的参数进行敏感性分析。该模型可用于计算实际循环条件下和管内液体、管壁、环空液体与地层的温度分布。     

适用于深井钻井的KCl/聚磺水基钻井液体系研究

针对深井钻井,从优选处理剂入手,解决钻井液高温稳定性,泥页岩水化,储层保护等方面的问题,研制适用于深井钻井的KCl/聚磺水基钻井液体系。并对该体系的高温稳定性、抗污染性、防塌抑制性和储层保护效果进行室内评价。最终优选出的钻井液配方高温高压流变性合理,抗污染性和防塌抑制性强并成功应用于东部某油田的深井钻井。     

呼图壁低压水敏储层保护钻井液技术

枯竭气藏型地下储气库地层压力系数低,钻完井中储层保护难度大.针对呼图壁储气库水平井大压差钻完井中井筒工作液深度侵入储层造成严重储层损害的难题,通过储层岩石的矿物组分分析和膨胀性、润湿性、自吸钻井液滤液的渗透率损害率测定,分析了呼图壁储气库储层损害的主要方式,即强水敏地层的黏土水化膨胀和致密储层的液锁损害;提出了强化抑制...     

适用于深井钻井的KCI／聚磺水基钻井液体系研究

针对深井钻井,从优选处理剂人手,解决钻井液高温稳定性,泥页岩水化,储层保护等方面的问题,研制适用于深井钻井的KCI／聚磺水基钻井液体系。并对该体系的高温稳定性、抗污染性、防塌抑制性和储层保护效果进行室内评价。最终优选出的钻井液配方高温高压流变性合理,抗污染性和防塌抑制性强并成功应用于东部某油田的深井钻井。     

塔河油田S53-1井快速钻井液技术

S53-1井是位于塔里木盆地的一口油藏评价井,完井井深近6000m,地层复杂。邻井S53井在钻进过程中,发生了卡钻和井漏事故;邻井QG101和QG102井在吉迪克组钻遇"高压盐水层"。要保证S53-1井钻进顺利,必须分段选择合适的钻井液体系。通过对地层岩性和邻井资料的分析,优化本井4个井段的钻井液体系:444.5mm井眼表层采用膨润土聚合物钻井液体系;311.2mm井眼上部采用KCl聚合物体系,下部采用聚磺防塌钻井液体系;215.9mm井眼采用聚磺防塌钻井液体系;149.2mm井眼采用低固相聚磺体系。