复合钻井液完井液体系在吴起油田应用

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1 长庆油田吴起区块水平井钻井液工艺技术 胡祖彪、骆胜伟、何恩之、简章臣 （长庆石油勘探局钻井总公司） 摘要：针对长庆油田吴起区块水平井钻井施工过程中易发生井壁坍塌、粘吸卡钻，井漏 等复杂情况的现状，分段选用适合的钻井液体系。上部井段采用强抑制无固相聚合物钻井液 体系，以获得最大的机械钻速。斜井段和水平段采用低固相强润滑聚合物钻井液体系，既有 利于油层的保护，也有利于斜井段和水平段安全快速钻井的要求。 关键词：水平井吴起区块井眼稳定润滑油层保护 前言 与常规定向井相比，水平井具有明显的优势：单井产量高，可钻穿多个层位 的油层，采收率高，开采时间长，综合效益高。所以，对于低产低渗透油层，水 平井钻井具有极大的意义和价值。近年来，在长庆油田水平井钻井数量迅速增加， 特别是在吴起区块的广泛分布，为“三低”油藏的高效开发提供了更为有利的技 术手段，经过不断的摸索和

针对大庆外围油田(重点是中深开发井)和海塔地区低压、低渗、低产且无浅气层发育的开发井,为了保持井壁稳定、进一步提高钻井速度、防止井漏,应用了微泡沫钻井液技术。现场应用结果表明,该套钻井液体系性能稳定,携岩能力强,有效降低钻井液密度,降低井底压力,防止井漏,满足了工程的需要,具有很好地应用前景。

塔河油田深井穿盐膏层钻井液技术

东泉2井第四系和新近系地层砾石发育,易垮塌;白垩系上部地层膏质泥岩发育,遇水易膨胀而引起井眼缩径、坍塌,石炭系地层压力较低,局部裂缝发育,易漏失。该井三开实施空气泡沫钻井失败后,恢复水基钻井液钻井,其后又为了加快钻井速度,从使用φ311mm钻头改为使用φ215.9mm钻头钻进。施工中井身结构的变化加大,增加了钻井的难度,对钻井液技术也提出了更高的要求。通过一开采用正电胶钻井液,二开使用钾钙基聚磺钻井液,三开使用气液转换钻井液技术,并根据不同的施工条件,合理调整钻井液性能参数,从而解决了东泉2井岩屑悬浮携带、三开欠平衡钻井和变更井眼结构方案后形成的φ555mm、φ311mm和φ216mm漏斗形井眼的井眼稳定、防漏、防塌等复杂问题,满足了特殊井眼井的施工要求。

针对华北油田以蒙脱石和伊蒙混层为主的强造浆性地层在钻井过程中存在的问题,选用了不仅具有mmh正电胶钻井液的特性,而且正电性比mmh正电胶高、可油溶、抑制能力以及抗污染能力均优于mmh正电胶的有机黑色正电胶。经过近3年来58口井现场应用表明,有机黑色正电胶钻井液能与多种处理剂配伍,钻井液的滤失量既可以控制在聚合物钻井液要求的范围内,又可以发挥正电胶钻井液的特性;固相、膨润土容量较高,可用于造浆较强以及含膏泥岩的地层;有机黑色正电胶钻井液ζ正电位高,对粘土矿物抑制能力强,井壁稳定,减少了井下事故复杂的发生,提高了机械钻速,保护油气层效果好

无粘土相聚合物钻井液体系在大邑4井的应用——大邑4井是川西坳陷大邑地区设计的一口预探井，设计井深5900m，为了提高机械钻速，在34．5～1016m一开井段使用无粘土相钻井液体系，平均机械钻速为6.83m／h，较邻井钻速提高8.2。二开1339.05-3000.86m井段使用无...

1 第三章钻井液 一口油气井钻井成功在很大程度上取决于钻井液的性质和性能。钻井液始终是为钻井工 程服务的，它的发展与钻井工程的发展紧密相关。由于初期的钻井液是由最简单的泥土和水 组成，“泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。实际上，这种称呼既不正确更不准确。钻井 液的定义是指具有各种各样功能以满足钻井工程需要的循环流体。 第一节钻井液的功能、组成和类型 一、钻井液的功能 油气钻井的基本功能是打开找油、找气和采油、采气的通道，是实现油气勘探开发的重 要工程手段。为油气钻井、完井服务是钻井液的目的，钻井、完井的需要是钻井液发展的动 力。因此，钻井液的功能就体现在油气井钻井、完井的两个方面，即在整个钻进过程中，要 保持安全优质快速低成本钻井；在进入油气层时，要具有保护储层的作用。所以，钻井液的 功用也就是钻井、完井对钻井液的基本要求。 在钻井方面，钻井液的主要功能有 ①清洗井底，携带岩屑。

经现场试验,由西部钻探青海钻井公司开发推广的地表盐水钻井液体系,在柴达木盆地台南气田钻井中应用成功。截至2008年10月30日,已在14口井中取得了理想的应用效果。

为了满足海洋深水钻井液用量大以及作业平台的限制,动态压井作业模式被广泛应用。针对动态压井钻井液体系,采用可钝化激活的增粘剂开展了研究,构建了动态压井钻井液体系。室内研究表明:构建的动态压井钻井液体系基浆具有良好的可泵送性,经海水稀释并激活后,能满足深水钻井的需求。

通过现场录井实践及资料的分析,认为钻井液流量、体积、出入口密度、出入口温度、出入口电导率等钻井液录井参数的变化通常直接反映井下地层流体的活跃程度及井筒压力与地层压力的平衡情况,重视钻井液参数异常的预报,可以避免井喷、井漏等重大事故的发生,及时处理油气侵、盐侵、水侵,为顺利施工创造条件。钻井事故发生的可能性贯穿于钻井作业的整个过程,它是影响井身质量、钻井速度、经济效益和勘探效益的重要因素,也是威胁钻井安全的主要隐患。综合录井使钻井作业的全过程处于仪器的全天候监控之中,实现了对钻井工程异常的连续检测和量化的分析判断,从后期的被动发现到前期的主动预报,并将井涌预报细分为4个阶段;在检测和预报钻井事故、保证钻井安全方面起到了钻井监视器的作用。分析了钻井液相关事故类型与钻井液录井参数响应特征,有利于提高综合录井操作人员的现场技术水平和工程异常预报准确率,可达到保障钻井施工安全、减少投入、提高勘探开发整体效益的目的。

针对苏里格地区低孔低渗砂岩气藏的特点,依据ass-1全酸溶钻井(完井)液在该地区探井的应用经验,研制出了复合盐水低伤害钻井完井液。该钻井液在常规条件下对地层的平均伤害率仅为5.9%,在特殊模拟井下条件下,对气层的平均伤害率为13.64%,暂堵性好,井壁上形成的暂堵滤饼通过气层压力完成解堵,简化了完井、投产作业。该钻井液在桃7-9-5ah井水平段施工过程中,起下钻无阻卡,井底无沉砂,解决了因泥页岩水化膨胀而引起的缩径和坍塌、高摩阻大扭矩、pdc钻头泥包等一系列技术难题,创造了长庆区块水平段一只φ152.4mm钻头810m进尺的记录,并获得无阻流量150×104m3/d的高产气流。

利97井是胜利油田布署的一口钻探盐下油气藏的重点探井,共钻遇3套盐膏层,盐膏层总厚度达600m,其井段岩性主要为盐膏岩、膏泥岩、纯盐岩及红色、灰色泥岩。根据该井地质特点和施工要求,配制复合盐饱和盐水钻井液体系,并进行热稳定性和抗污染性实验,在该井三开井段(2850～3915m)应用,取得良好效果。有效抑制了泥岩段地层黏土矿物的水化膨胀,钻井过程中无掉块,起下钻顺利;盐膏层钻井过程中,用na2so4控制钻井液中ca2+含量,很好地控制了钻井液流变性和滤失量,减少了采用纯碱控制ca2+含量对钻井液流变性造成的不利影响;用饱和盐水钻井液控制cl-的浓度,使其一直处于饱和状态,钻井液未对井壁溶蚀,电测解释井眼相对规则;三开钻进、电测、完井及取心都非常顺利(盐膏层取心2次),表明复合盐饱和盐水钻井液体系适合该区块的钻井施工,值得推广应用。

研制了油基钻井液井筒清洗液,并将其应用于现场。结果表明,该清洗液对井筒上的油膜有较好的清洗效果,清洗率达90%以上,具有较好的储层保护性能。

在煤田钻探施工中,应用钻井液的目的是为了提高施工效率和孔内的安全性.常规使用的低固相钻井液主要有络制剂、火碱剂等,相较于其他钻井液来说,低固钻井液具有低耗、安全、高效、优质等优点,即使地层条件较为复杂,也能够顺利地完成施工,避免发生安全事故.本文结合某钻探施工工程,对施工重难点、配制低固相钻井液、工程应用、存在问题以及处理建议四个方面做详细的分析.

渤海石油职业学院 石油工程系 论文题目：水平井钻井液技术 学生姓名： 所在班级：07钻井工程3年6班 指导老师：王建云 完成时间：2010年5月1日 2 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3 关键词⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3 一、水平井施工技术难点分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...4 二、钻井液方案的制定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 三、钻井液的配置和维护处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 四、技术措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 五、钻井液性能指标和应用效果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 六经济效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 七、结束语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 3 水

在新疆焉耆煤田塔什店勘探区的钻探施工中,存在着上覆地层坍塌严重,经常出现卡钻、埋钻事故;进入煤系后,由于煤层厚度较大,在使用煤碱剂、络制剂,na—cmc做钻井液处理剂时,经常出现煤层部位孔壁无法维护好,多数钻孔出现煤层坍塌问题,导致无法顺利测井的问题。通过对该地区地层特性认真分析,积极吸取其他地区类似地层的施工经验,应用膨润土、纯碱naoh、部分水解聚丙烯酰胺（php）、部分水解聚丙烯腈（pan）作为钻井液处理剂,总结了一套低固相钻井液配比方案。结果表明：该种低固相钻井液具有护壁性能好,排粉能力强的特点,从而使孔内事故减少,钻探效率提高,取得了令人满意的经济效益。

随着深井、超深井数量的增加,深井钻井液问题越来越突出。着重于国内常用的钻井液用表面活性剂的研究,特别是在表面活性剂对钻井液抗温能力及解决各种钻井液污染等方面进行了评价;在现场施工中可达到表面活性剂加量很少就极大地改善钻井液性能的目的;在解决钻井液污染问题时,不仅处理简单、处理成本低,而且钻井液稳定周期大大延长。从而成功解决了复合型钻井液的抗高温、井壁稳定、抗盐膏污染问题等难题,综合经济效益十分显著。

经现场试验，由西部钻探青海钻井公司开发推广的地表盐水钻井液体系，在柴达木盆地台南气田钻井中应用成功。截至2008年10月30日，已在14口井中取得了理想的应用效果。

便x2井是江苏油田今年部署在金湖凹陷杨村断裂带上首口勘探评价井，主探该区e2d、e1f4+3含油气情况。为了解决该区戴南组中下部发育的棕色和白色软泥岩互层的水化分散与缩径、阜宁组硬脆性泥岩井壁失稳，造成完井电测时间长等问题。在室内开展了复合有机盐钻井液技术应用研究，制定了体系现场转化技术方案。该井复杂地层钻进中采用了复合有机盐钻井液技术，钻井作业顺利。现场应用表明，该体系性能稳定，维护简单，携岩性好、润滑性和降滤失防塌能力强，能有效抑制泥页岩水化分散，能为复杂地区钻井提供优越的性能保障。

673-p1井目的层为车排子区块石炭系,地层压力系数低、储层裂缝发育,油层易受钻井液侵害。在对地质、施工难点分析的基础上,提出采用低黏土疏水暂堵钻井液体系钻开储层。室内实验确定钻井液体系中疏水封堵粒子和疏水可变形高分子的配比为2∶1,总用量为钻井液体积的3.0%,膨润土含量为2.0%～3.0%,可取得较理想的钻井液综合性能。现场应用表明,该体系性能稳定,满足三开增斜及水平段需要,全井未发生任何复杂情况。三开电测井径平均扩大率3.6%,完全满足区块要求。与邻井相比,该井未发生井漏、油层显示较好,并取得了较理想的产量,一定程度上说明低黏土疏水暂堵钻井液体系能够较好地保护该储层,具有进一步推广潜力。

务古4井为一口重点探井,完钻井深5750m。该井二开裸眼井段钻遇巨厚层泥岩,选用聚磺钻井液体系,解决了地层严重造浆及井眼稳定问题;三开裸眼井段存在多套压力系统和多处断层,钻遇石膏、含膏泥岩、大套玄武岩以及凝灰岩和碳质泥岩等地层,特别容易发生坍塌和井漏,井壁极为不稳定。现场采用有机盐钻井液体系,有效解决了石膏、膏泥岩污染和严重井壁垮塌导致的大段划眼、严重蹩钻及遇阻卡等复杂问题;添加低渗透处理剂和屏蔽暂堵剂及复合堵漏剂,提高井壁的承压能力,解决了三开施工出现的压差卡钻风险,确保了钻井安全顺利,完井电测一次成功,钻井周期大幅度降低。