水平井裂缝油基钻井液水泥浆堵漏技术

焦石坝龙马溪组非常规页岩气开采是中石化集团公司涪陵页岩气产能示范区开发的重点建设项目,首批非常规页岩气水平井水平段以油基钻井液钻进为主。该区块已发现多处易漏地层,水平段漏失情况尤其复杂,不仅加大了施工难度,更增加了钻井成本。为有效解决水平段油基钻井液堵漏难题,室内研究开发了一种水平井油基钻井液水泥浆堵漏技术,该技术的特点是采用柴油与淡水的混合物配制堵漏水泥浆,其与现场油基钻井液可以任意比例混合而不会产生配伍性问题。实验室对该堵漏水泥浆性能进行了系统研究,结果显示,该堵漏水泥浆密度、稠化时间和抗压强度均可调,具有沉降稳定性好、流动能力强的特点。试验结果充分说明,该水泥浆堵漏技术在油基钻井液水平段裂缝堵漏中具有广阔的应用空间。     

水平井优快钻井技术在大牛地气田DIOPH-5井的应用

D10PH-5井是大牛地气田施工的一口水平段长达1200m水平井,为了提高该井的机械钻速,在分析该区储层工程地质特征及钻井难点的基础上,通过采取水平井优快钻井技术,如优化井身结构、合理设计井眼轨迹、优选钻头类型和优化钻具组合、分井段采取相应钻井液技术等,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,因而具有实际应用价值。     

页岩气水平井油基清洗液性能评价及应用

油基钻井液是目前国内外页岩气开发中采用最多的钻井液体系,但钻井后存在井壁和套管形成的油膜和油基钻井液泥饼问题,这会严重影响固井质量。研发了一种油基清洗液体系,并对该清洗液体系性能进行了评价。研究结果表明,油基清洗液具有较高的清洗效率,且油基清洗液在加重后具有较低的黏度和较好的沉降稳定性。此外,油基清洗液体系具有良好的润湿反转性能,与水泥浆体系配伍性好。该清洗液体系在页岩气水平井开发中推广应用,固井质量合格率100%,优质率达到90%以上,取得了良好的施工效果。     

?139.7mm套管开窗侧钻井优快钻井技术

套管开窗侧钻井技术可以使深部套管损坏的油、水井得到修复再利用，但由于开窗侧钻井井眼小，所用钻头、钻具、工具受到限制。同时环空间隙小，对钻井速度及施工质量有很大的影响。通过优选钻头不但提高了钻井速度同时增大了环空间隙，解决了小井眼施工中环空返速低的问题，也为后期完井作业奠定了基础。通过优化钻具结构，使用防卡钻具组合提高了防卡能力。在轨迹控制方面运用无线随钻测量技术实现了随钻跟踪，进一步提高了井下安全。针对以往小井眼固井难点，研究适合小井眼固井的低密度早强水泥浆，解决了固井水泥低返以及固井过程中蹩压的问题，使小井眼固井质量都有了很大提高。通过以上技术应用为侧钻井的进一步发展找到一种新的方法。     

新疆油田吉25井区致密油探井钻井提速技术探讨

根据新疆油田吉25井区地质特征、钻井难点和钻井实施技术现状,从钻井工具、钻井液体系及配套钻井工艺等方面提出了相关钻井提速措施,即在三叠系以上井段采取优选PDC钻头并优化钻头组合等钻井提速技术;在三叠系以下井段采取多项钻井提速技术（包括使用个性化PDC钻头、采用自激振荡武旋转冲击钻井工具、实施自激式谐振多级脉冲射流钻井技术、实施PDC钻头＋螺杆复合钻井提速技术）;优化钻井液（包括控制钻井液密度、滤失量和控制钻井液的抑制性和封堵性）;优化配套钻井工艺。现场应用表明,采用上述措施可以提高吉25井区钻井质量和钻井速度。     

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.     

胜坨油田小井眼钻井技术应用分析

2006年胜利油田开始进行小井眼钻井技术试验研究,2010年后开始扩大试验规模。经过胜坨地区13口井的试验总结,优选胜坨地区小井眼钻井的钻具组合,优化了小井眼的水力参数和钻井液体系（针对小井眼环空间隙小、易糊井壁的难题,结合该地区沙河街组易坍塌的特点,使用聚合物润滑防塌钻井液体系）,并通过分析小井眼钻井存在的技术难点及现场解决对策初步形成了一套适合胜利油区特别是胜坨地区的小井眼钻井技术。实践表明,该地区的机械钻速明显提高,钻井周期和建井周期大大缩短,个别井指标超该地区常规井（平均机械钻速达到18．39m／h,平均钻井周期10．69d）,为胜利油区同类井型提供了可借鉴的经验。     

漏失水平井固井技术在JY33HF井的应用

随着涪陵页岩气勘探开发的不断深入,复杂井况层出不穷,特别是水平段钻进过程中出现的恶性漏失情况。目前油基泥浆堵漏手段相对较少,固井时地层承压能力严重不足,给固井施工作业带来了巨大的挑战。通过对漏失井固井技术难点分析,有针对性地提出了相应的解决方法,通过使用新型固井工具、优化现场施工工艺和水泥浆配方,总结出一套适合漏失水平井的固井技术。该固井技术成功应用于水平段存在恶性漏失的JY33HF井,固井过程顺利,应用效果显著,具有进一步推广应用的空间。     

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。     

长江大学3项科技成果达到国际先进及以上水平

<正>4月24日,省科技厅在武汉组织召开专家会议,对长江大学牵头完成的3项科技成果进行了鉴定,1项达到国际领先水平,2项达到国际先进水平。由石油工程学院许明标教授主持完成的"页岩气开发钻井关键流体技术"成果,针对页岩气开发过程中的钻井液、前置液、固井水泥浆、固井工艺等关键技术进行了研究,研发了适合页岩气开发钻井液及固井技术,有效地解决了超大位移水平井在钻井、固井及完井作业中所面临的技术难     

Missan油田盐膏层钻井技术

Missan油田盐膏层含有高压盐水层,钻井液密度窗口窄,受其影响,钻井过程中出现了井漏、溢流、井眼缩径等多种复杂情况和事故。为解决这些问题,根据盐膏层蠕变速率和地层破裂压力确定了钻井液密度范围,选用复合有机盐钻井液体系,并进行了抗钙侵、沉降稳定性试验,使用具有井壁修整和倒划眼功能的钻具组合,采用双级固井技术且制定了固井防漏措施。经过现场应用,达到了防止漏失、压稳高压盐水、抑制地层蠕变的目的,固井质量合格,钻井工期从平均100.4d缩短至15.5d。这些技术对策有效解决了窄钻井液密度窗口条件下高压盐水对盐膏层钻井造成的困难,为同类地层钻井提供了经验。     

降密度控压欠平衡钻井技术在页岩气井中的应用

控压欠平衡钻井是国外新近发展起来的一项新的钻井技术,为解决复杂地层安全钻进问题提供了一个新方案。在焦页XX-4HF井进行了降密度控压欠平衡钻井现场试验,在涪陵页岩气井首次现场应用该钻井关键工艺,解决了水平段施工中的溢漏同存难题,通过在循环、钻进、起下钻和堵漏等不同工况的控压钻井程序,有效降低了水平段井漏,取得了地层原始资料,保障了井下安全,成功完成了钻探任务。     

遇油膨胀水泥浆体系的研究及应用

随着钻井技术的不断提高,各种复杂井、长封固段井、大位移井和非常规页岩井的固井过程中,由于钻井液中混入的油基物质,使套管和井壁表面形成油膜,影响了水泥石双界面的胶结强度,同时也影响着水泥浆的流动性、稠化时间、静胶凝强度和水泥石强度的发展,最终导致水泥浆顶替效率低、压稳失效以及水泥石本身强度和界面胶结强度差,在水泥浆凝固期间发生油气窜,造成层间封隔失败。针对这些问题优选出具有缓水性包衣材料的高吸油树脂和矿物质作为膨胀剂,设计出遇油膨胀水泥浆体系。该水泥浆体系能实现水泥石微间隙或微裂缝的遇油自修复,提高水泥环的胶结强度,阻止地层油气的窜流,实现水泥石的长期完整性。在胜利油田桩西、车西2个油区进行现场试验,油基钻井液有助于提高固井质量。     

快速钻井液处理剂技术在车峰5井的应用

车峰5井二开井段存在多段泥岩,易发生钻头泥包、钻具阻卡等复杂情况,机械钻速偏低。通过配伍性能试验和润滑性能试验,将具有清洁钻头、改变润湿性、提高机械钻速的快速钻井液处理剂技术应用到钻井过程中。快速钻井液处理剂与车峰5井所使用的聚合物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。并且泥饼粘滞系数和润滑系数均大幅度下降,润滑性得到大幅的提高。通过实际应用,在实钻过程中取得了良好的提速效果,减少了钻头使用个数,平均机械钻速相对邻井提高率达到66.4%。     

霍101井超高密度水泥浆固井技术应用

霍101井位于准噶尔盆地霍尔果斯背斜,完钻井深3250m,该井在三、四开段安集海河组及紫泥泉子组选用高密度油基钻井液体系,属于典型的高压油气井,实钻过程中钻井液密度达到2.55g/cm3,在高密度油基钻井液井筒中进行技术套管固井施工存在环空顶替效率低;隔离液对环空一、二界面清洗效果差;水基隔离液与高密度油基泥浆混浆流动性差;固井液和设备保温难;固井过程中裂缝漏失风险大等难点。为了确保固井顺利和良好的固井质量,在分析了相关难点基础上,优化了井身结构设计,采用"黏性推移"工艺配制了具有较高黏度和切力的黏性隔离液,并于室内对隔离液做了沉降稳定性及相容性试验,通过优选外加剂和加重材料配制了平均密度高达2.62g/cm3的超高密度水泥浆,首次在高密度油基钻井液环境下应用,通过现场施工,经测井评估,固井质量达到了优质。     

平湖PH-ZG1大位移井钻完井液技术实践

平湖PH-ZG1井是一口井斜大、水垂比高的超深大位移水平井,地层以砂泥岩互层为主,成岩性差,为中孔高渗储层,易产生井壁失稳,摩阻扭矩大,井眼净化困难,安全窗口密度窄,储层伤害等问题。该井首次应用Drillbench软件,实时模拟井下循环当量密度(ECD),为该井工程作业提供了合理的钻井液流变性能和钻井参数。根据不同井段特点制定出相应的处理措施:?17?in井段采用开路循环;?12?in井段和?8?in井段使用低黏高切MO-DRILL油基钻井液,保障了井眼清洁,而且ECD值较低,降摩阻效果好,有效地保护好了套管完整性;在?8?in井段采用减阻型隐形酸完井液,有效降低摩阻,保护了储层。平湖PH-ZG1井钻井作业非常顺利,未出现井下复杂情况。     

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。     

大位移水平井垣平1井钻井技术研究

大位移水平井是继定向井技术之后出现的一种特殊钻井工艺技术。以大庆油田垣平1井为例，详尽阐述了相关大位移井钻井技术，包括优化设计技术、井眼轨迹控制技术、旋转导向钻井技术、井眼清洁技术和减磨降扭技术，并对上述技术的实际应用进行了分析。现场施工表明，实施大位移井钻井技术后，垣平1井的水平位移、水垂比和水平段长均创松辽盆地勘探开发以来的钻井参数之最，且水平段机械钻速大幅度提高，这说明采用大位移水平井钻井技术具有可行性，可以为该类型油井施工提供指导。     

一种油基钻井液用支化型流型调节剂及其应用

针对油基钻井液结构力提升困难的问题,合成了一种支化型流型调节剂ASA。该流型调节剂在矿物油中能有效地提升钻井液的动切力、初切和终切值。以此为基础,研制了一套高切力、低油水比的油基钻井液,其油水比可低至70∶30,动塑比可达0.3~0.5Pa/(mPa·s),体系抗高温达到200℃,密度适用范围为1.0~2.1g/cm3。现场应用表明,高切力低油水比油基钻井液体系具有很强的抑制页岩水化和稳定井壁的性能,防塌效果显著,流变性能好,结构力强,易于携砂携岩和井眼清洁,能很好地满足超长水平段页岩气井的安全施工需求。     

无粘土相弱凝胶钻井液体系在大牛地气田水平井的应用研究

针对大牛地气田水平井水平段钻井中钻井液存在的技术难题，引入了弱凝胶钻井液体系，并对其性能进行了研究。研究表明，弱凝胶钻井液体系具有优良的抗温、抗盐性能，流变性能能够满足长水平段钻井工程的需要．气层保护效果优异。在水平段施工中，弱凝胶钻井液体系各项性能指标控制良好，钻井施工过程顺利．有效地解决了岩屑携带、井壁稳定性以及储层伤害等一系列难题。