钻井液技术展望

介绍了水基钻井液,油基钻井液和合成基钻井液的特点及发展趋势。     

涪陵页岩气水平井油基钻井液技术

针对非常规油气藏开发及复杂地层安全钻井的需要,为解决水平井井壁稳定、摩阻、携岩及地层污染问题,开展了油基钻井液技术研究与应用。通过乳化剂、有机土、降滤失剂、封堵剂等处理剂的研选,形成以柴油、白油为基础油的油基钻井液配方、循环损耗量控制技术及现场施工工艺。在涪陵页岩气田应用了100余口井,满足了现场施工需要,取得良好的技术经济效果。结合涪陵区块的具体情况,不断深入研究,2015年研究并现场试验了粉状乳化剂、无土相油基钻井液等新技术。     

桩西滩海中生界地层水平井钻井液技术

桩西滩海地区实施全井小循环泥浆不落地工艺,上部地层快速钻进固相控制难度大,东营组泥岩和沙河街油泥岩掉块坍塌严重,中生界水平段钻进润滑防塌要求高,分别采取了针对性的措施。现场试验表明,中上部地层采用氯化钙强抑制钻井液体系,抑制了粘土造浆和钻屑分散,满足了快速钻进阶段小循环泥浆不落地的工程要求;中下部地层采用了低活度强抑制钻井液体系,钻井液活度控制在0.96以下,高温高压滤失量＜12 mL,保证了泥岩地层的井壁稳定;三开水平段应用了油基钻井液回收循环利用工艺,性能优化后的钻井液乳化稳定性好,破乳电压＞460 V,解决了水平井钻进中生界地层摩阻扭矩大、易坍塌等问题。     

涪陵页岩气田防漏堵漏技术应用研究

涪陵页岩气田开发过程中最大的问题就是井漏,据统计,有67.2%的井在钻井过程中都发生了不同程度的漏失,影响了钻井工程质量、进度及效益,特别是三开长水平段漏失油基钻井液,造成了严重的经济损失。为了降低钻井工程风险、提高钻井速度、降低钻井成本,从现场实际情况出发,对钻井漏失情况进行了统计分析,认为中浅层漏失以溶洞型漏失、缝洞型漏失为主,龙马溪、五峰组漏失以裂缝型漏失为主。重点介绍了针对涪陵页岩气田各开次特点采取的防漏堵漏技术及现场应用情况。同时随着开发区域扩大,地质情况有所改变,井漏问题更加复杂,提出了下一步防漏堵漏技术发展方向及建议。     

页岩油藏多段水平井压后关井阶段压力扩散数学模型研究

多段多簇水平井压裂技术作为页岩油藏的重要开发手段已经得到了广泛认同,压后关井能充分发挥渗吸的作用,提高单井压后产量,但目前压裂液渗吸作用区域一直是困扰油藏工程师的重要难题。本文以陇东页岩油藏多段压裂井为研究对象,基于物质平衡原理,利用渗流力学和岩石力学理论,建立了压裂施工过程中和压后关井过程中流体压力扩散数学模型,研究了压力扩散和压裂液波及体积随时间的变化关系。结果表明：压裂液波及体积随关井时间的增加逐渐增加,但增加的幅度会逐渐降低。储层渗透率越小,孔隙度越大,压裂施工时间越长,关井阶段井底压力越高,地层能量越高。该结果可为页岩油藏最佳关井时间的确定提供理论支持。     

涪陵页岩气田水基钻井液技术

涪陵页岩气田属川东南地区川东高陡褶皱带包鸾-焦石坝背斜带焦石坝构造,主要开发上奥陶系五峰组—下志留系龙马溪组页岩气层,岩性主要为灰岩、泥岩、页岩,钻井施工中易漏、易塌、易喷。井型为三开结构水平井,一开、二开采用水基钻井液体系。通过技术研究,确立了以氯化钾、聚胺页岩抑制剂等为主剂的水基钻井液体系,形成了适合涪陵页岩气田勘探开发的浅层气预防、井壁稳定、降摩减扭、防漏堵漏等系列水基钻井液技术,较好地满足了钻井施工要求。     

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。     

东胜气田钻井液废弃物处理与钻井液技术

东胜气田某水平井钻探过程中应用钻井液不落地技术,通过电化学处理、沉淀、加药调整各项性能之后再次参与循环,岩屑无害化处理以降低废弃物污染。但钻井液中直径＜5 μm的固体颗粒没有完全清除,颗粒累积后会污染钻井液。污染后的钻井液导致各类井下复杂频发。这样会增加钻井成本,甚至使施工井报废。试验应用的氯化钾聚合物钻井液体系解决井壁失稳和井漏问题。对合理应用不落地技术和氯化钾聚合物钻井液体系提供了参考依据。     

深层水平井双聚胺基钻井液技术研究与应用

针对大庆油田深层致密气埋藏深,储层砾岩、火山岩裂缝发育,水敏性强,钻井过程中易发生漏失、垮塌、缩径及高温钻井液性能变差等复杂,且深层水平井钻进会带来摩阻、携岩和储层污染及使用油基钻井液存在成本高、后期环保压力大等难题,在分析总结前人研究成果及经验基础上,从致密气藏地质特征及深层水平井钻井难点出发,明确了钻井液技术对策,通过开展聚胺和聚醚多元醇“双聚”抑制、封堵防塌剂的研究,配合自主研制的新型高效随钻封堵材料,研发出一套适合于深层致密气藏水平井施工的双聚胺基钻井液技术。室内研究及现场应用表明,该钻井液具有较强的封堵防塌、井眼清洁和润滑防卡能力,抗温达180 ℃以上,有效地解决了深层水平井漏失、垮塌、携屑、润滑问题和储层保护问题,保证了深层水平井的顺利施工,创造了大庆油田深层水平井钻井周期最短（109 d）,井深最深（5048 m）,水平段最长（969.22 m）,井底温度最高(180 ℃)等几项新纪录,完全满足了徐家围子地区深层致密气藏的钻探需求,为深层水平井安全、快速、高效钻井提供了技术保障。     

吉林壳牌合资公司油页岩项目钻探及钻井液配置技术

吉林省第五地质调查所在吉林壳牌合资公司舒兰、敦化、松源油页岩项目中,针对具体的地层情况,制定了有效的施工工艺和钻井液配置,取得了较好的效果.详细介绍了舒兰5号井、敦化3号井、松原ZK0833号井的钻探技术措施及其钻井液配置技术.     

页岩气储层钻井液损害评价研究

延长油田页岩气储层埋藏较深,地质条件复杂,页理构造发育,岩石物性极差,页岩易膨胀、分散。由于孔缝并存,页岩气储层比砂岩油藏具有更严重的微粒运移损害、储层应力敏感损害、水锁损害等特性。鉴于延长页岩储层太过致密,不能用常规方法进行渗透率测定。通过采用人造裂缝法测定钻井液对储层裂缝的污染程度来表征钻井液对储层的损害率。经人造裂缝法测定,延长油田现场使用的白油基钻井液体系对页岩气储层的污染渗透率恢复率达到91.060%,初步证实该体系具有良好的储层保护效果,可在延长油田进一步推广使用并验证。     

御道口油页岩矿区钻井液的研究与实践

油页岩矿区地层结构复杂,钻孔施工中常有坍塌、掉块、缩径、钻井液漏失等现象发生,易造成埋钻、卡钻、烧钻等事故,且取心困难。通过综合分析并进行实验室试验研究,选择对御道口油页岩地层有较好抑制性的钻井液配方,在生产中选择正确的配制方法并保持好钻井液的性能。通过施工验证,取得了较好的施工效果和经济效益,并收集了大量经验数据,为今后在类似矿区钻探施工提供了技术支撑。     

渤海35油田非均质储层钻井应对技术

渤海35油田沙河街组水平井穿层较多,整体水平段砂泥岩比例不稳定、交互较多,若处理措施不当,易发生井壁失稳,也易造成防砂管柱下入困难、盲管配管较多以及投产后筛管堵塞严重的问题。通过钻进过程中使用随钻工具及时跟踪,调整井眼轨迹,对钻井液体系、钻井工艺技术等方面进行调整,有效提高了渤中深部地层强非均质水平井油层钻遇率,得出了一些实际操作的方法和经验,对深部地层强非均质水平井现场实施具有较高的参考价值。     

页岩气开发钻完井技术探讨

我国广泛分布着丰富的页岩气资源,开发应用远景良好。通过借鉴、转化、应用常规油气开发的成熟技术,可集成配套形成页岩气开发钻完井技术系列。水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式,结合旋转导向、MWD/LWD、三维地震和欠平衡钻井等工艺技术的集成应用可提高开发效率。水力压裂工艺已成为页岩气开发的主要技术,随着清水压裂、重复压裂、同步压裂等技术的发展,页岩气的勘探开发更具发展潜力。     

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。