强封堵高性能水基钻井液在伊拉克Missan油田水平井中的应用

伊拉克Missan油田储层段地层"上下易漏、中间易塌",且密度窗口窄,极易引起井壁失稳,导致井漏、井塌、卡钻等井下复杂情况。强封堵高性能水基钻井液主要针对Missan油田水平井面临泥页岩、泥灰岩的井壁失稳及灰岩漏失问题,从解决井壁失稳入手,采用物理-化学协同封堵,加强钻井液的封堵性,提高地层承压能力,降低漏失风险;采用"活度"调控、渗透压原理,提高泥、页岩半渗透膜特性,降低钻井液的活度,抑制地层中泥岩的水化膨胀能力,使井壁在钻井液静压力的基础上,又增加了渗透压,进一步提高了井眼的稳定性。该体系在使用中体现出稳定的流变性,能够很好地封堵地层微裂缝,大大提高地层承压能力,延迟井壁稳定时间,保证钻进中井眼的稳定性,为Missan油田首口水平井的顺利完成及后续水平井的开发提供了很好的保障。     

顺北5-7井超深层奥陶系地层油基钻井液技术

针对顺北5-7井奥陶系地层采用水基钻井液钻进时坍塌掉块严重且井下复杂情况频发的问题,开展了油基钻井液在超深层奥陶系地层的探索性应用研究.分析了奥陶系地层井壁失稳的原因,对比评价了不同配比的主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂等自主产品以及柴油对钻井液乳化稳定性能的影响,形成了油基钻井液性能现场调控方法;采用"密度控制"与"段塞堵漏+随钻堵漏"相结合的堵漏工艺,在小井眼储层段堵漏材料类型与粒径选择受限的情况下,有效降低了油基钻井液损耗.该井油基钻井液施工井段扭矩平稳,无掉块,平均井径扩大率仅为12.22％;裂缝性储层段钻进过程中油基钻井液漏失量控制在0.44m3/h以下;酸压后自喷求产小时产油19.8m3,折合日产气136535m3,表现出良好的井筒强化效果和储层保护效果,为探索油基钻井液在超深层奥陶系地层的应用提供了有益参考.     

渤海油田抗高温防塌型钻井液体系的研究与应用

渤海油田地层夹层多且复杂,泥岩段极易水化膨胀,钻井液维护难度大,难以维持井壁稳定。在对抗高温稳定剂研究的基础上,研发了一套适合于渤海油田砂泥岩互层钻井的抗高温防塌型钻井液体系。室内研究结果表明,该钻井液体系在高温高压条件下流变性稳定,悬浮携砂性能好,防塌抑制能力强。该钻井液在渤海油田2个区块井段成功应用,现场易于维护,钻井施工顺利,很好地解决了渤海油田沙河街组地层砂泥岩互层井壁失稳问题。     

随钻堵漏剂含量对裂缝性灰岩承压能力的影响

漏失造成地层承压能力低是裂缝性灰岩钻井面临的主要问题,随钻堵漏是解决该问题的有效方式。随钻堵漏剂的含量与提高地层承压能力的数量关系是确定钻井液密度范围和固井液柱压力、保障井壁稳定和固井质量的关键。针对裂缝性灰岩开展了随钻堵漏剂对承压能力影响的试验研究。研究表明,随钻堵漏剂含量越高,地层承压能力增强;地层压力越高,随钻堵漏对提高地层承压能力的效果越强;孔隙度越大,随钻堵漏对提高地层承压能力的效果越弱。该技术应用在米桑油田灰岩钻井过程中,提高地层承压压力0.27~0.34g/cm3,有效解决了卡钻、卡仪器和固井质量不合格等问题,为同类井作业提供借鉴。     

美国Eagleford区块页岩气水平井钻井液技术

介绍了页岩气开发目前常用的钻井液体系,针对油基钻井液存在污染大、费用高以及钻井工期长等问题,展开水基钻井液体系开发研究。对在美国Eagleford区块页岩气水平井钻井液应用情况进行了总结,有效地解决了油基钻井液污染大、页岩气钻井工期长的问题。通过分析页岩井壁化学失稳机理,总结页岩气油基钻井液和水基钻井液的综合性能指标和成本,现场的成功应用以及研究结果表明了页岩气水平井油基钻井液和水基钻井液都适用未来的页岩气储层开发,但随着环保要求的越来越严格,未来页岩气水基钻井液将具有广泛的应用前景,为水基钻井液在页岩气开发领域的广泛应用提供了借鉴。     

不同流体介质条件下龙马溪组页岩井壁稳定性能评价

川渝地区龙马溪组页岩微裂缝、层理发育,致使钻井过程中极易发生坍塌失稳,造成阻卡等复杂情况的频繁发生。通过多种方法评价了龙马溪组页岩在4种不同流体中的井壁稳定性能。膨胀分散试验表明龙马溪组页岩水化膨胀性能较弱,在不同流体介质中的分散性能均较弱;CT层析成像技术和压力穿透试验发现,在与流体接触的极短时间内,页岩内裂缝便可萌生并扩展;随着流体抑制和封堵能力的增强,龙马溪组页岩裂缝的形成可得到明显的推迟或阻止,并显著地降低压力在页岩中的传递效应,起到稳定井壁的作用;不同流体浸泡后页岩抗压强度和内聚力具有明显的差异,其中蒸馏水浸泡后降低程度最大,油基钻井液中降低最小。该研究可为井壁失稳机理分析提供理论参考。     

MEGADRIL油基钻井液在南海西部高温高压气田的适用性研究

南海西部东方区域中深层高温高压气田开发钻井过程中下部地层使用水基钻井液钻井过程中容易出现井壁失稳、摩阻扭矩大的技术难题,严重影响作业时效。通过室内试验,从抑制性能、润滑性能、储层保护性能3个方面来评价MEGADRIL油基钻井液,并与现场水基钻井液进行性能对比,表明MEGADRIL油基钻井液更适用于下部地层的钻探。MEGADRIL油基钻井液在东方气田F7H井进行了现场应用,并在实施过程中针对性地强化了井壁稳定措施、降低摩阻扭矩措施和保护储层措施。现场应用表明,MEGADRIL油基钻井液高温稳定性、流变性、滤失性良好、抑制性强,随钻测量井径数据表明油基钻井液应用井段井壁稳定且井径扩大率低;润滑性良好,应用井段无卡钻事故;储层保护效果良好,F7H井实际投产产量达60×104 m3/d,达到配产要求的3倍,综合表皮系数为0。     

中东地区碳酸盐岩地层水平井完井方式优化

国内外部分碳酸盐岩油气藏在后期开采和增产措施作业过程中,陆续出现井壁坍塌的状况,严重影响产能和作业进度。以中东地区碳酸盐岩地层为例,研究了储层的各项物性参数,将理论研究与室内试验相结合,优选出了针对碳酸盐岩层的单轴抗压强度计算模型。首次运用ANSYS有限元分析软件,对不同生产压差及不同酸化程度的裸眼井壁稳定性进行了模拟,研究表明水平井在开采过程中裸眼井壁失稳的可能性较大;实施酸化作业后,井眼扩大率明显增大,发生崩落甚至垮塌的可能性进一步增大,推荐裸眼下入打孔管支撑井壁的完井方式。     

库木塔克沙漠稠油油藏钻井液体系优选与应用

库木塔克沙漠腹地英也尔构造带稠油油藏钻井过程中,桃东沟群地层富含蒙脱石,吸水性极强,极易水化膨胀分散,地层深部枯竭脱水层,在地质形成过程中上下挤压呈破碎性,坍塌应力极强,岩性胶结性极差,岩石力学平衡极其脆弱,钻井过程中机械、水力作用极易打破地应力平衡,钻井过程中导致坍塌卡钻发生。其中Y14井最具有代表性,该井连续2次钻至桃东沟群地层发生坍塌卡钻事故,无法穿越桃东沟群地层,阻碍了库木塔克沙漠腹地稠油油藏的勘探开发。针对该井的复杂情况,通过室内实验研究,优选出合适的成膜剂、封堵剂、润滑剂、乳化剂等钻井液材料,并进行粒度级配,形成了适合该区块的成膜封堵钻井液体系配方,该钻井液体系具有良好的抑制性、封堵性、润滑性和流变性能,有效地降低了井下复杂事故率。现场应用结果表明,成膜封堵钻井液体系解决了该井桃东沟群破碎性岩性和泥岩水化膨胀引起的井壁坍塌问题,顺利完成钻探任务。     

GSY防塌环保钻井液体系在苏丹六区油田的研究与应用

苏丹六区油田的AG地层泥页岩水敏性极强,因井壁失稳造成的井眼事故频繁发生。通过使用多功能絮凝包被抑制剂GWAMAS,替换掉原有体系中的KPAM,解决了原有体系抑制性不足的问题。同时引入高效防塌剂GSY、天然高分子降滤失剂CGS等高效处理剂,构建了满足苏丹六区油田快速、安全、经济的防塌环保钻井液体系。室内试验和现场试验均表明,该钻井液具有良好的流变性、抑制性、抗污染能力、环保性,能有效地解决AG地层井壁失稳问题,具有良好的性价比,推广前景广阔。