胜利油田无固相抗高温钻井液体系的研究与应用

新型无固相钻井液体系研究新进展 作者：刘程，李锐，张光华，黄桢，liucheng，lirui，zhangguang-hua，huangzhen 作者单位：刘程,张光华,liucheng,zhangguang-hua(西南石油大学)，李锐,lirui(四川大学)，黄 桢,huangzhen(中国石油西南油气田公司) 刊名： 天然气工业 英文刊名：naturalgasindustry 年，卷(期)：2009,29(11) 被引用次数：2次 参考文献(5条) 1.夏建国;严新新用高密度甲酸铯盐水完成大斜度井钻井、完井作业及其裸眼地层的评价[期刊论文]-国外油田工 程2008(01) 2.陈乐亮;汪桂娟甲酸盐基钻井液体系综述[期刊论文]-钻井液与完井液2003(01) 3.黄达全;徐军献;周光正甲酸盐钻井液体系的应用[

以往胜利油田以东营凹陷沙三中下地层的油藏勘探开发为主,而孔店组、古潜山勘探程度极低,是目前及今后进一步勘探开发的重点对象,而沙四段以下都存在盐膏层,完钻井深都大干4000m,随着井深增加地温越来越高,对水泥浆提出了更高的要求。为保证顺利施工,提高固井质量,必须优选水泥外加剂和调整相适应的高温抗盐体系。经过对外加剂进行筛选,最后选择了河南省卫辉市化工有限公司的系列外加剂,并调配成高温抗盐水泥浆体系以适应150-180℃的井温。该体系在高温下具有良好的稠化性能,稠化曲线呈直角;抗盐性能好,随着盐加量的增大,稠化性能变化不大;抗压强度高。该水泥浆体系成功地完成了胜利油田重点探井郝科1井、丰8井、王古1井和王46井的固井任务。在孔杏组二段的深层发现了含油烃源岩,拓展了东营凹陷的油气勘探空间。

针对东海深井井底温度高,储层为低渗-特低渗,煤层发育,井壁易失稳等特点,研制了自由水络合剂、高温护胶剂、深部抑制剂、温压成膜剂、胶束封堵剂和微纳米固壁剂,构建了抗高温新型低自由水钻井液体系。室内评价与现场应用结果表明,该钻井液体系具有良好的流变性、抑制性、抗高温能力和储层保护性能,满足深井高温的作业需求,并提高了作业时效。

中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文） 题目：水平井无固相钻井液应用及研究 学习中心：大港油田学习中心 年级专业： 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 导师单位：中国石油大学（华东） 中国石油大学（华东）远程与继续教育学院 论文完成时间：年月日 摘要 本文介绍了无固相钻井液体系在胜利油田水平井中的应用，室内试验和现场应用表 明无固相钻井液体系由于无固相钻井液固相含量低，滤液抑制性强、钻井液性能优良， 能够满足水平井钻井施工及其他相关工作的要求，油层保护效果好，具有良好的社会和 经济效益。 关键词：无固相、钻井液、储层保护 目录 第1章前言.........................................................................................................4

从目前国内外改性天然高分子材料出发,对各类天然高分子材料,如淀粉、纤维素、壳聚糖、硬葡聚糖、瓜胶、黄胞胶等在油田钻井液中的研究进展作了阐述,并根据各种天然高分子自身的特点,找出最合适的应用范围。得出天然高分子材料具有来源广泛、对环境保护性好、高效等优点,特别适应于油田钻井液的增粘,降滤失等。最后简要概括了天然高分子材料应用于钻井液中存在的问题及发展趋势,展望了其在钻井液的应用前景。

介绍了我国第一口单井蒸汽驱重力辅助泄油水平井——草南ｓｗｓｄ－平１井的设计与施工情况，提出了不等径井眼和水平段位于稠油砾石层的水平井钻井及完井作业的技术措施，为今后该类水平井的施工提供了可靠的技术支持。

为寻求一种更有效、科学和经济的储量动用方式和油藏开发方式,胜利油田开展了鱼骨状水平分支井技术研究与应用。从鱼骨状水平分支井的设计原则着手,对该技术的钻进方式、井身结构、裸眼分支井侧钻技术、钻具组合、地质导向钻井技术、油气层保护技术、完井技术等关键要素进行了研究,同时进行了5口井的现场试验。试验结果表明,试验井产量是普通定向井或直井的3倍多,能极大地提高油藏的动用程度,提高油气藏开发利用率和采收率。鱼骨状水平分支井的成功实施为胜利油田提高油气藏综合开发效益提供了一套全新的技术路线,也为今后该技术的推广应用积累了丰富的经验。

综合介绍了胜利钻井院承担的中石化集团公司项目\"地质导向钻井工艺技术研究\"的部分研究成果,并利用初步形成的地质导向现场应用技术成功地实施了地质导向钻井,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提供了技术支撑,研究攻关阶段现场试验的25口井,应用效果良好。

通过水溶液聚合,制得了降粘剂丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸共聚物(aai),研究了单体配比、反应时间、反应温度、ph等的影响。结果表明,合成降粘剂的优化方案为:am∶amps∶ia为1∶2∶2,反应时间4h,反应温度80℃,ph为6,单体浓度为20%,引发剂加量为单体总质量的0.3%。在淡水钻井液中加入0.3%共聚物,降粘率可达94.4%;且在220℃老化16h后,降粘率仍达53.4%。在加入fa367的聚合物钻井液中加入0.3%共聚物,降粘率可达90.4%;在220℃老化16h后,降粘率仍达50%,同时具有较好的抗盐性。

以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一。通过理论研究、仪器研制和软件研发,胜利钻井院自行研制出了具有自主知识产权的新型mwd、随钻自然伽马测量仪、随钻电阻率测量仪以及国内第一个移动式随钻自然伽马测井标准刻度装置,形成了地质导向双参数lwd仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术。80余口井的应用实践表明,利用自行研发的地质导向钻井配套技术成功地实施了地质导向钻井,开发的最小有效油层厚度已缩短到0.8m,水平段井眼轨迹的平均油层有效延伸率达94%以上,将井眼轨迹控制标准由原来几何导向的\"工程中靶\"提升为\"地质中靶\

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

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.

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。

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。

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。

塔河油田深井穿盐膏层钻井液技术

长水平段水平井技术已经成为低效油气田开发的重要技术手段。近年来胜利油田相关技术发展迅速,初步形成了长水平段水平井钻井关键技术,包括以井眼轨道优化设计为核心的工程设计技术,以底部钻具组合优化设计为基础的长水平段优快钻井技术,以及满足多种油气藏保护和井筒安全要求的钻井液技术和长效固井工艺技术。先后在大牛地气田、长庆油田、胜利油田、腰英台和川西等地区进行了现场应用,完成金平1井、高平1井、渤页平1井等重点工程项目。其中,高平1井利用自有技术实现了位垂比4.02、水平段长3462.07m的工程目标,创造了国内陆上油田多项钻井施工纪录。长水平段水平井钻井关键技术发展迅速,但仍需结合具体区块特点,在工程设计、井身质量监控、随钻地层界面识别、钻井液循环利用和完井开发一体化设计等关键环节进行深入研究,特别是加强旋转导向、近钻头地质导向、智能完井等高端技术的攻关力度,提高整体技术水平。

介绍了胜利油田139.7mm套管开窗短半径侧钻水平井有关侧钻方式选择、井眼轨迹的形状设计、增斜段、造斜率的合理确定、井眼轨迹控制与测量等技术问题,并提出了解决这些问题的方法和建议。

2011年中石化集团公司在非常规大发展上做出战略部署。胜利油田致密砂岩上产目标。胜利油田非常规致密砂岩油气资源优势。非常规钻井中的优势资源及不利因素。水平段钻遇泥岩时存在的不利影响。结合胜利油田渤南义字区块钻井中发生的复杂情况,进行分析。提出克服不利影响的几点建议。

介绍了胜利油田φ１３９．７ｍｍ套管开窗短半径侧钻水平井有关侧钻方式选择、井眼轨迹的形状设计、增斜段、造率的合理确定、井眼轨迹控制与测量等技术问题，并提出了解决这些问题的方法和建议。

为提高低渗透油气藏的开采效率,胜利油田部署了一口小井眼长水平段多级分段压裂水平井——樊154-平1井。在介绍樊154-平1井储层特征、井身结构和井眼轨道剖面特点的基础上,认为该井存在水平段长、摩阻扭矩大、井眼尺寸小、循环压耗高和水平段井身质量要求严格等钻井难点,从实钻井眼轨迹优化、实时摩阻扭矩计算、底部钻具组合优选、钻井液技术、地质导向技术和井眼修复等方面,对该井采用的技术措施进行了详细介绍。该井实钻水平段长1230.00m,创造了胜利油田小井眼水平井水平段最长纪录,平均井径扩大率4.62%,储层钻遇率100%,井眼轨迹光滑,有效地保证了该井12段分段压裂的成功实施,投产后稳产20～30t/d,为胜利油田低渗区块的高效开发提供了宝贵经验。

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。