钻井液降粘剂

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

钻井工程-4-钻井液

从聚合物合成方法、钻井液对高分子处理剂性能的要求出发,讨论了高分子钻井液处理剂的分子设计,认为高分子处理剂的链结构、官能团、相对分子质量和官能团比例是设计的重点。从发展的角度看,将来分子设计要围绕提高处理剂的抗温能力,并针对深井、超深井钻井的需要,通过分子修饰提高已有高分子处理剂的综合性能,深化天然产物的化学改性研究,开发高性能、低成本钻井液处理剂。

针对海洋深水表层钻井过程中钻井液用量大的技术特点,研制出了适用于动态压井钻井液的增黏剂zvs,并在此基础上构建了深水表层动态压井钻井液体系。室内研究表明,研制的增黏剂在基浆中预先钝化后不起增黏作用,可满足动态压井钻井液体系基浆的可泵送性;当与加入激活剂的大量海水混合后,增黏剂迅速发挥增黏作用,能满足海洋深水钻井的需求;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,能满足深水钻井的要求。

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。

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。

川西地区中深井快速钻井的钻井液应用技术

针对渤海某些区块地层压力系数低及缝洞发育易发生井漏的实际情况,在室内通过优选不同油水比、增粘稳定剂、乳化剂、降滤失剂,确定出了适合该地区进行欠平衡钻井作业的无粘土相海水水包油钻井液配方。室内性能评价实验结果表明,该钻井液具有较强的抗海水、原油污染的能力,同时具有良好的抗温稳定性、抑制性、润滑性以及储层保护性能,能够满足该地区在低压储层和易发生井漏等复杂情况下进行欠平衡钻井作业的要求。

非渗透抗压钻井液技术是解决钻进压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗储层及深井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系等地层的压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌等复杂问题以及油气层损害问题的关键技术,其核心是非渗透抗压处理剂。研制开发了非渗透抗压处理剂ksy,并进行了钻井液性能评价和泥饼结构分析,结果表明,ksy加入钻井液后,对钻井液流变性影响小,滤失量明显降低,形成的封堵膜薄,易于返排,封堵强度高,能够有效提高地层的承压能力和破裂压力,保护油气层效果好。现场应用表明,ksy能够显著提高地层承压能力,防止井壁坍塌,保持井径规则,有利于固井和完井作业。

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。

根据目前使用钻井液润滑剂存在的不足,研制一种新型钻井液润滑剂———砜醛树脂.实验结果表明在钻井液中加入0.1%砜醛树脂,钻井液润滑系数达到0.205,钻井液的润滑系数降低率可达到58.1%.该润滑剂与钻井液配伍性好,用量少,可应用在高固相、高密度地区和高温、高盐地层.

采用高温高压静失水评价方法,开展了沥青类封堵剂、刚性颗粒封堵剂以及其它封堵剂等单剂的评价与优选,并开展了复配封堵剂优化的实验。结果表明,乳化沥青在沥青类封堵剂中封堵效果最优,超细碳酸钙(1000目)在刚性颗粒封堵剂中封堵效果最优,乳化石蜡在其它封堵剂中封堵效果最优。在常用封堵剂的组合中,3%超细碳酸钙(1000目)+2%乳化沥青为水基钻井液用最佳封堵配方。

以废纸浆为原料,采用干法合成钻井液用低粘羧甲基纤维素(lv-cmc)。通过控制反应过程中naoh、h_2o、clch_2cooh的加量以及碱化时间对lv-cmc性能的影响,并采用红外光谱对将所合成的cmc-lv进行了结构分析,且所配溶液的粘度和失水情况也符合钻井液对cmc-lv的要求。所确定的最佳工艺参数为:naoh的用量为0.7g;clch_2cooh的用量为0.55g;水的用量为2ml;碱化时间为1h。这样既能降低生产成本,又能使废纸得到充分利用。

刘21井钻井液施工总结 长城钻探工程有限钻井一公司四分公司新疆项目部 2009年3月25日 一、工程施工概况

综述了水平井段常用的几种钻井液体系。较详尽地介绍了新型聚合物、仿油基、可循环泡沫、弱凝胶、无固相等钻井液以及储层保护技术应用现状、研究发展方向。简介了用于煤层气、稠油藏、裂缝性等特殊储层方面水平井的钻井液和储层保护技术。总结了水平井完井后清除钻井液泥饼、恢复储层产能的技术发展。最后提出了水平井钻井液及储层保护新的发展方向。

盖南1井在二开1595～3250m井段存在低压漏层,在二开3385～3395m井段钻遇高压气层,在同一井段存在严重上漏下喷的问题。该井三开环空间隙非常小、井段长、压耗大,要求钻井液的黏度和切力较低,但在3435～3442m、3650～3665m井段钻遇高压气层,为能悬浮重晶石要求钻井液的黏度和切力较高。在钻进过程中,通过随钻堵漏和静止承压堵漏提高地层承压能力及使用加重胶液维护钻井液的性能解决了二开井段严重上漏下喷的问题,通过降低膨润土含量以及提高聚合物的含量降低钻井液流动阻力的方法解决了三开存在的钻井液黏度和切力问题。

内蒙古盐井超深钻探中,因穿越煤系地层,易造成钻孔膨胀坍塌、缩径、漏失而导致卡钻事故。因此,施工中通过采用聚合物钻井液体系,满足了该井对井壁稳定、润滑性能、井眼净化、防漏堵漏及保护煤层等方面的技术要求,钻探中未出现任何事故,并且井身质量达到了设计要求。该文对深部煤系地层钻探有较大参考价值。

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。

常规深水钻井作业由于其特殊的深水低温高压环境,对钻井液的性能提出了更高的要求,在深水环境下,钻井液对气体水合物的抑制性能和低温下良好的流变性能是深水钻井液的关键性能,而赋予这些性能的外加剂——气体水合物抑制剂和流型调节剂则为深水钻井液的关键外加剂。目前水合物抑制剂的评价方法一般采用温度/压力法,即通过实验过程中温度和压力的变化来判断气体水合物的生成与分解,从而判别抑制剂性能的好坏。对流型调节剂的优选评价,一般是通过测定钻井液在作业范围的全温度段的流变性能来体现的,要求钻井液具有恒流变的特性,即钻井液的塑性黏度、动切力、六速旋转黏度计低转速下的读数(φ6,φ3)在作业范围的全温度段的变化较小。

随着石油开采量的不断增大,钻井技术不断提高,为了更好的保持井壁的稳定,防塌钻井液成为了当前国内外钻井界重要的研究课题。钻井液设计的首要目标就是保持钻井井壁的稳定,并且钻井液好坏的主要判断标志也是抑制防塌能力的大小。本课题根据防塌钻井液和防塌抑制剂在稳定井壁和防止地面塌陷方面具有的良好作用,介绍了防塌钻井液和抑制剂的种类,并阐明了防塌钻井液的防塌机理。通过分析研究不稳定岩层的特点、井壁塌陷和控制的机理方法,分析了当前国内防塌钻井液技术的现状和未来钻井液发展研究的方向。本文研究了流变性优于油包水钻井液体和聚轨氟钻井液的硅基阳离子钻井液,分析了该钻井液对低渗岩心的损害情况,发现具有良好的防止岩泥水化和防止井壁塌陷的能力。

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。

吴起采油厂的井的深度一般为1900-2500m(个别井的深度可达2700m),属于低压(压力系数0.9-0.97),低孔隙度(大部分的孔隙度在10%以下),低渗(除个别油层外,大部分油层的渗透率在1×10-3μm2以下)油田。而且含有大段易于水化膨胀、垮塌掉块的直罗组(约100-300m)和易于水化膨胀造浆的富县组(约50-200m),给钻井工程和油层保护工作带来很大的困难。复合钻井液完井液体系具有较低的密度(1.04-1.08g/cm3),较低的粘度(29-31s)和适中的api滤失量(≤10ml),较强的抑制防塌性能,有利于提高钻井速度,减少油层污染,提高油井整体效益。