快速钻井液技术在海拉尔盆地的应用研究

海拉尔区域井中上部地层造浆严重,易形成泥环,导致严重阻卡,中下部地层可钻性差,研磨性强,导致钻井机械钻速低、钻井周期长,下部地层易发生井壁垮塌、严重掉块等现象,严重影响海拉尔区域勘探开发进程。为此,采用快速钻井液技术在海拉尔盆地乌126-88井进行了现场提高机械钻速试验。结果表明,快速钻井剂与现场所用的两性复合离子钻井液体系具有良好的配伍性,对钻井液常规性能及流变性没有影响,且有效解决了井壁失稳以及起下钻过程中的阻卡问题,试验井段井径规则,平均机械钻速提高23.31%以上,有效缩短了钻井周期。     

哈拉哈塘区块优快钻进钻井液技术

哈拉哈塘区块油层埋藏深,裸眼井段长达5100 m,暴露层位较多,其上部井段的阻卡和下部井段的井壁稳定问题是制约该区块开发速度的一个瓶颈.从现场实际和钻井液方面入手,结合工程施工因素,总结出了一套以钻井液技术为核心,实施全井筒无阻无间歇钻井的优快钻进技术,即在上部井段应用"一高三低二适当"的聚合物钻井液,在下部井段应用封堵微裂缝、降低钻井液滤失量、调节适当的密度、减小激动压力、加足抗高温处理剂并缩短维护周期等技术.该技术在哈601-2、哈601-4和哈12-2井的实践取得了良好的效果,平均机械钻速比上一轮井提高了22.4%,对解决哈拉哈塘区块井下复杂及提高机械钻速有一定的指导意义.     

使用聚合物钻井液提高钻井效率

俄罗斯Bashkortostan油田在 1998~2 0 0 0年之间用聚合物钻井液体系,共完成了 310口开发井,取得了较好的效果。介绍了聚合物钻井液的特点、配方、技术指标、室内试验及现场应用情况。与用粘土钻井液完钻的 86口开发井相比,平均机械钻速提高 1.4倍。应用表明,在生产层段采用聚合物钻井液配合涡轮钻具代替旋转钻进方式,平均钻进时间降低 15%~2 0%,平均机械钻速提高 1.9倍,井眼清洗费用下降 10%,地层污染程度控制到了最小。     

长垣、齐家地区致密油水平井钻井提速配套技术

针对大庆长垣、齐家地区致密油水平井水平段长、三维井机械钻速慢、钻井周期长、井壁失稳等问题,通过井眼轨道设计优化,降低了三维井施工难度;通过高效螺杆优选,提高了钻井施工效率;通过研制应用提速钻井工具,提高了造斜段和水平段机械钻速;通过研制高性能水基钻井液体系,实现了长水平段防塌。现场应用14口井,取得了显著的提速效果,平均机械钻速10.53 m/h,相比应用之前机械钻速提高了25.68%。     

提高机械钻速的钻井液理论与技术研究

通过对钻井液影响机械钻速的因素进行分析,提出了提高机械钻速钻井液的理论途径及处理剂的分子结构和钻井液性能要求,研制出了提高机械钻速的快速钻井剂KSZJ.通过进行表面张力、吸附效应、压持效应以及对微米及亚微米粒子、钻井液润滑性能、岩心强度的影响等实验评价了KSZJ的性能.在射流钻井模拟实验装置上用不同硬度的岩石进行的实验结果及在吐哈油田、塔里木油田、青海油田、华北油田、吉林油田及新疆油田等的30余口井进行的现场实试结果表明,提高机械钻速的钻井液技术能够将机械钻速提高18%以上,并能够有效解决井壁失稳及减少起下钻过程中的阻卡情况,提速提效效果显著.     

快速钻井钻井液技术在柴西地区的应用

在柴达木盆地西部地区的钻井施工过程中,地层造浆严重,导致钻井液固相含量高,严重影响了钻井速度.为了缩短建井周期,降低钻井综合成本,减少井下复杂情况的发生,采用了快速钻井钻井液技术.现场应用表明,快速钻井钻井液具有抑制能力和悬浮能力强、润滑防卡和防塌性能良好、钻井机械钻速快等优点;该钻井液中固相含量低,剪切稀释性强,有利于降低循环压耗,充分发挥水马力,增强水力破岩作用.使用快速钻井钻井液所钻的井与2007年使用聚合物钻井液所钻井相比,尕斯北区平均机械钻速提高了15.3%,砂西地区平均机械钻速提高了93.7%,乌南地区平均机械钻速提高了14.1%.     

准中Ⅰ区块提速钻井液技术

准中Ⅰ区块地层岩性复杂,钻井过程中存在上部地层泥包、阻卡严重、西山窑组煤层坍塌及三工河组硬脆性泥岩垮塌等复杂情况,致使机械钻速低,钻完井作业时间长。在分析现用钻井液的基础上,通过优化胺基聚醇防塌钻井液配方,研发了胺基硅醇防塌钻井液,该体系抑制性好,封堵性强。胺基硅醇钻井液在准中Ⅰ区块庄301井和征1-4井进行了现场应用,施工中井壁稳定,全井机械钻速较邻井分别提高18%和50%,钻井周期分别缩短25%和20%,取得了优快钻井的效果。     

三塘湖地区弱凝胶钻井液技术研究与应用

吐哈盆地三塘湖油田马朗凹陷长水平段水平井钻井过程中,复杂事故频出,井壁稳定性差、环空悬砂携砂和井眼清洁能力差等问题突出。针对该地层钻井复杂事故,开展弱凝胶钻井液技术研究,通过室内评价试验,该钻井液体系具有良好的流变性能、抗温能力、抗污染能力和润滑性能。现场应用结果表明,弱凝胶钻井液解决了该区块的储层保护和井壁稳定问题,与邻井相比,机械钻速提高了32.56%,平均建井周期缩短了31.79%。     

非渗透钻井完井液体系的研究与应用

针对准噶尔西缘重点探区钻井过程中存在的油气层严重伤害及井下复杂情况较多等问题,通过室内试验,优选出了适用于该地区的非渗透钻井液体系。在排208井三开井段的现场试验结果表明,该钻井液体系有效解决了渗漏造成的储层伤害、井眼严重失稳、起下钻频繁遇阻等问题,从而提高了机械钻速,缩短了钻井周期,为该区实现高效勘探开发奠定了基础。     

应用于中国页岩气水平井的高性能水基钻井液

目前中国页岩气水平井定向段及水平段钻井均使用油基钻井液,但油基岩屑处理费用昂贵,急需开发和应用一种具有环境保护特性的高性能水基钻井液体系。介绍了2种高性能水基钻井液体系的室内实验和现场试验效果。在长宁H9-4井水平段、长宁H9-3和长宁H9-5井定向至完井段试验了GOF高性能水基钻井液体系,该体系采用的是聚合物封堵抑制方案,完全采用水基润滑方式;在昭通区块YS108H4-2井水平段试验了高润强抑制性水基钻井液体系,该体系采用的是有机、无机盐复合防膨方案以及润滑剂与柴油复合润滑方式。现场应用表明,定向段机械钻速提高50%~75%,水平段机械钻速提高75%~100%。通过实验数据及现场使用情况,对比分析了2种体系的优劣,找出了他们各自存在的问题,并提出了改进的思路,为高性能水基钻井液的进一步完善提供一些经验。      

安探4X井低固相超高温钻井液技术

安探4X井是中石油华北油田公司为了勘探杨税务潜山含油气性所部署的一口风险探井,完钻井深为6 455 m。该井四开以后地层岩性主要为灰岩、泥岩,井底最高温度在210~217℃之间,超高温对钻井液处理剂的抗温性能提出了极高的要求。室内在现场浆的基础上,通过优选的4种关键处理剂对体系进行优化,构建出抗温200℃和220℃的低固相钻井液配方。现场钻井液维护过程中,根据井下温度环境,按照阶梯序列维护补充钻井液体系,最大程度地提升钻井液的性价比,在整个钻进过程中钻井液性能稳定,体现了良好的悬浮携砂性能,保障了四开超高温井段的顺利钻进。      

连续导向钻井技术在华北油田的应用

连续导向钻井技术是近年来在现场实施的一项新的钻井技术。华北油田第四钻井工程公司在12口井上实施了该技术。实施中,根据不同的地层,选择了不同的钻具组合,在连续导向钻进段选用PDC钻头,在第1口井的实施中,选用了MWD无线随钻测量仪器,运用自行研制的钻井软件,不断调整钻进参数,顺利完成了钻井作业。完成的12口井钻机月速度提高了41%,钻井周期降低了9.34d/口,建井周期降低了11.44d/口。得出了0.85°单弯螺杆造斜率可满足井斜不大于20°的定向井和复合钻进的要求的结论,该技术的应用表明,连续导向钻井技术可大力推广应用。     

家3-21X井仿生固壁钻井液技术

家3-21X井位于华北油田高家堡构造西北部家3断块,该井含有多个断层,在沙河街组含有大段盐膏层,出现过不同程度的井垮、井漏、缩径、电测遇阻甚至卡钻等复杂问题。为此提出了在原复合盐钻井液配方基础上引入仿生处理剂,以增强井壁稳定,同时添加NaCl,以抑制盐岩溶解的思路,并开展了室内配方优选和评价实验,形成了仿生固壁-复合盐钻井液体系。结果表明,该体系抑制性好,对复合盐岩屑的回收率高,其中盐膏岩的回收率达85%,膏泥岩的回收率达95%,较原体系明显提高;室内加入0.6% CaCl2污染,钻井液流变性能变化不大,综合性能易于调控。该体系在家3-21X井应用,井壁稳定效果好,平均井径扩大率降低幅度达62%,施工周期缩短。     

欠平衡钻井技术在大庆油田卫深5井中的应用

卫深5井是大庆油田2002年重点探井,钻探目的是评价松辽盆地东南断陷区徐家围子断陷带营城组、沙河子组及火岭石组火山岩及砂砾岩含气情况。在该井采用了欠平衡钻井技术,钻探过程中采用水包油钻井液,选择合理的欠压值和井控技术进行了欠平衡钻迸。有效地解决了该区低渗透火山岩储层在钻探过程中易受污染的问题,保护了储层,及时发现了高产工业气流,提高了深井钻井速度。文中介绍了该井工程参数设计、设备选择和现场试验中久平衡钻井工艺技术研究与应用情况和井底欠压值的控制技术,建议在大庆油田继续开展以砂岩为主的油气藏欠平衡钻井试验研究。     

新型聚胺钻井液在都护4井泥岩段的应用

为了解决新疆塔河油田泥岩段缩径阻卡、钻头泥包及井壁失稳问题,都护4井在二开和三开井段应用了新型聚胺钻井液。室内试验表明,新型聚胺钻井液具有强抑制性、优良的润滑性能。都护4井二开井段应用新型聚胺钻井液,有效解决了胶泥岩段阻卡和钻头泥包难题,没有出现任何复杂情况,钻井周期比邻井都护1井缩短了15d。三开井段应用新型聚胺钻井液,解决了大段复杂膏泥岩段泥页岩水化膨胀造成的井壁失稳和缩径问题,井下正常,钻井周期比都护1井缩短了50d,平均井径扩大率仅为4.37%。新型聚胺钻井液在都护4井的成功应用表明,该钻井液可以有效解决胶泥岩段阻卡和钻头泥包难题,保证井下安全,缩短钻井周期,提高钻井效率。     

可循环空气泡沫钻井技术在元坝10井的应用

针对川东北地区上部陆相地层砂岩、泥岩、页岩互层频繁,硬度大,研磨性强,常规钻井液钻井机械钻速低,而气体钻井由于地层出水无法顺利进行的技术难点,研发了适合该地区上部地层钻进的空气泡沫流体配方,研制了HX-350型环隙式机械消泡器,形成了可循环空气泡沫钻井技术。元坝10井Φ660.4 mm导眼段应用了可循环空气泡沫钻井技术,该井段的平均机械钻速为4.88 m/h,与邻井常规钻井液钻井井段相比,平均机械钻速提高了3倍;消泡器消泡效果显著,累计回收泡沫基液2230 m3,节约清水2230 m3,污水处理量减少2230 m3,并大大减少了发泡剂的消耗。应用结果表明,可循环空气泡沫钻井技术能有效解决大尺寸井眼的携岩问题,实现泡沫基液的循环利用,大幅度降低泡沫钻井成本,具有广阔的推广应用前景。      

杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井关键技术

为了解决杨税务潜山油气藏大位移井钻井完井中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、泥岩砾岩玄武岩地层钻速低、井底温度高和小间隙固井难度大等技术难点,结合区块地层特点,通过理论分析和模拟计算,优化了井身结构和井眼轨道,优选了井眼轨迹控制方式和钻井液体系,优化了钻井液性能,制定了提速和固井技术措施,形成了华北油田杨税务潜山油...     

空气钻井在窿9井的试验与效果

针对窿9井逆掩推覆体存在的钻井技术难点，结合地层地质特点，在充分论证与室内实验研究的基础上，通过在该井试验应用空气、泡沫和雾化钻井方式，使推覆体地层的钻井速度比钻井液钻井提高4．5倍以上；同时还摸索出了注入泡沫液，解决空气钻井扭矩大、携岩困难的办法，实现了泡沫液的循环利用。为青西地区今后大幅度提高推覆体钻井速度、降低钻井成本提供了新的思路。     

华北油田深井钻井新技术应用方案研究

近年来华北油田深井的数量不断增多,仅2008年超过4000 m的深井就有20多口.深部地层可钻性变差,造成机械钻速慢,钻井周期长.仅占全井35.4%的深井层段,钻井周期就占总周期的57.9%.为了提高机械钻速,缩短钻井周期,节约钻井成本,进行了适合华北油田的深井钻井新技术研究,形成了华北油田应用新技术的初步方案,为华北油田的提速工作打下了基础.     

随钻恒扭器在TH121125井的试验

塔河油田12区深部硬地层在钻井过程中,常因PDC钻头黏滑振动造成机械钻速较慢.为解决该问题,在TH121125井1 204.00~4 845.00 m井段试验应用了随钻恒扭器.结果表明:试验井段的扭矩波动小,比较平稳;与邻井相同井段相比,机械钻速提高了20.56%~59.65%,钻井周期缩短了21.08%~41.39%;试验井段的最大井斜角仅1.07°,最大井径扩大率仅6.42%,与邻井相比井身质量得到明显提高.试验结果表明,应用随钻恒扭器可以有效消除PDC钻头的黏滑振动,保护钻头及钻柱,有利于防斜打快,提高钻井速度.