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页岩气井钻井液井眼强化技术

钻井液与完井液 2018年第6期35卷 49-54页

作者：于成旺杨淑君赵素娟中国石化江汉石油工程公司钻井一公司湖北潜江430211

页岩气地层有着易表面水化剥落掉块、微裂缝发育、脆性好而裂缝易压裂等理化特性,目前,页岩气开发中常用的油基和合成基钻井液体系,起到了很好的防塌防卡效果。但随着开发的深入和地层特性的变化,如钻遇破碎带、裂缝异常发育的地层,采... 详细信息

页岩气地层有着易表面水化剥落掉块、微裂缝发育、脆性好而裂缝易压裂等理化特性,目前,页岩气开发中常用的油基和合成基钻井液体系,起到了很好的防塌防卡效果。但随着开发的深入和地层特性的变化,如钻遇破碎带、裂缝异常发育的地层,采用油基体系仍然会出现大量掉块和严重井塌。为了解决易破碎性地层又垮又漏的复杂情况,需要及时有效地强化已形成的井眼。在钻井液中引入井眼强化剂YH11和BT100,室内实验对加入2种处理剂的钻井液进行了评价,研究出了一套适用于页岩气钻井液的井眼强化技术。该钻井液密度可调范围大,现场可控制在低密度范围1.14～1.50 g·cm^(-3),该体系抑制能力强,在防漏方面实现了低密度钻进,并且该钻井液体系具有良好的成膜封堵效果,解决了井壁稳定和承压能力低的矛盾,减少了井下复杂情况,确保了井下安全,进一步促进了机械钻速的提高。室内实验和现场应用都表明,井眼强化剂能及时胶结破碎性地带和封堵微裂缝而使井壁变得更致密,大大降低井壁的孔隙度和渗透性,有效阻止液柱压力向井壁孔隙的传递和阻止滤液的深度侵入,减少井壁支撑力的损失,获得防塌和防漏的双重效果。

关键词：页岩气水平井井眼强化防塌防漏

AM、AMPS、NVP、APEG四元共聚物降滤失剂的合成

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油气田地面工程 2014年第11期33卷 42-43页

作者：吴雪平中国石化江汉石油工程公司钻井一公司

采用丙烯酰胺、2—丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇、N—乙烯基吡咯烷酮为主要单体,合成出具有一定抗温抗盐钙性能的四元共聚物降滤失剂。对合成的共聚物进行性能评价可知,经过180℃高温老化后的API滤失量为8.2 mL。该降滤... 详细信息

采用丙烯酰胺、2—丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇、N—乙烯基吡咯烷酮为主要单体,合成出具有一定抗温抗盐钙性能的四元共聚物降滤失剂。对合成的共聚物进行性能评价可知,经过180℃高温老化后的API滤失量为8.2 mL。该降滤失剂的加入对钻井液的流变性影响不大,确定最优加量为0.8%。AM/AMPS/NVP/APEG四元共聚物降滤失剂具有良好的抗盐钙能力,当Na Cl浓度为20%,CaCl2的浓度为1%时,未出现恶性漏失的情况,且滤失量控制在合适的范围内。

关键词：降滤失剂抗温抗盐流变性滤矢量

水力喷射微小井眼水平井流动耦合模型及影响规律

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石油学报 2018年第8期39卷 947-954页

作者：迟焕鹏单衍胜李奎胡志方毕彩芹中国地质调查局油气资源调查中心中国石化石油工程技术服务有限公司江汉石油工程有限公司钻井一公司

水力喷射微小井眼水平井可以在储层中快速建立起几十米的流动通道,从而实现“一井多层,一层多眼”开采,被认为是可提高单井产量、降低成本和有效保护油气层的潜力技术。针对微小井眼参数设计的问题,建立了油藏入流和井眼流动耦合的多微... 详细信息

水力喷射微小井眼水平井可以在储层中快速建立起几十米的流动通道,从而实现“一井多层,一层多眼”开采,被认为是可提高单井产量、降低成本和有效保护油气层的潜力技术。针对微小井眼参数设计的问题,建立了油藏入流和井眼流动耦合的多微小水平井眼产能计算模型,研究了井眼参数对产能的影响规律,并应用正交试验法评价了各参数的敏感性。结果表明,微小井眼水平井产量受井眼参数影响的敏感性强弱顺序依次为分支数目、井眼长度、井眼直径、分支夹角,最主要的影响因素为分支数目和井眼长度。微小井眼水平井井眼参数设计的一般原则是分支夹角不小于90°,各井眼在垂直于主井筒的平面内均布,钻井工艺水平允许的前提下尽量增加分支数目、井眼长度和直径。

关键词：微小井眼产能计算模型井眼参数敏感性分析设计原则

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一种高效清除井壁滤饼的新型固井冲洗液

天然气工业 2015年第8期35卷 69-74页

作者：陈二丁王成文孟仁洲中国石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司中国石油大学(华东)石油工程学院

为有效清除水基钻井液滤饼,提高固井界面胶结强度和固井质量,基于水溶性纤维的强冲刷原理和滤饼氧化分解原理,研究出一种新型的固井冲洗液(WD-C):0.5%WF-H纤维+2.2%WF-O氧化剂+0.35%FeSO_4+1.8%KCl+3.0%膨胀珍珠岩粉+水,密度为1.03 g/c... 详细信息

为有效清除水基钻井液滤饼,提高固井界面胶结强度和固井质量,基于水溶性纤维的强冲刷原理和滤饼氧化分解原理,研究出一种新型的固井冲洗液(WD-C):0.5%WF-H纤维+2.2%WF-O氧化剂+0.35%FeSO_4+1.8%KCl+3.0%膨胀珍珠岩粉+水,密度为1.03 g/cm^3。为此,系统地测试评价了该冲洗液对水基钻井液滤饼的清洗效率和改善固井界面胶结强度的性能,并通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和元素分析(EDS)等方法分析了其对界面胶结物的理化特征和微观结构的影响。结果表明,该冲洗液对水基钻井液滤饼具有良好的冲洗作用(冲洗干净时间在10 min内),且界面胶结处的水泥颗粒能够正常水化,生成水化硅酸钙凝胶、Ca(OH)_2和棒状钙矾石(AFt)晶体,并相互交织并形成致密网络结构,能显著提高固井二界面胶结强度,进而提高固井质量。该研究成果为解决高效快速清除水基钻井液滤饼、提高固井二界面胶结强度技术难题提供了又一种新的技术方法。

关键词：冲洗液水基钻井液冲洗效率滤饼固井界面胶结固井质量

陆相页岩气水平井固井技术——以延长石油延安国家级陆相页岩气示范区为例

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天然气工业 2014年第12期34卷 106-112页

作者：李伟王涛王秀玲李社坤周战云李艳陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院中国石化中原石油工程有限公司固井公司

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的上三叠统延长组及下二叠统山西组具有良好的页岩气成藏条件,陕西延长石油(集团)有限责任公司采用水平井分段压裂技术对该区页岩气进行开发。针对水平井固井过程中存在的油基钻井液清洗困难、长水平段套管难以居... 详细信息

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的上三叠统延长组及下二叠统山西组具有良好的页岩气成藏条件,陕西延长石油(集团)有限责任公司采用水平井分段压裂技术对该区页岩气进行开发。针对水平井固井过程中存在的油基钻井液清洗困难、长水平段套管难以居中、固井过程中易发生漏失、水平井及分段压裂对水泥环要求高、长封固段固井附件易失效等技术难题,开展了相关技术研究,获得了解决上述问题的技术措施:1在该示范区通过采用清油型前置液多级冲洗工艺,有效地冲洗界面残留油膜,提高油基钻井液冲洗效率;2新研制的水平井专用扶正器能有效降低管柱下入摩擦阻力,保证套管的居中度;3通过提高地层承压能力、优化浆柱结构实现平衡压力固井;4优选韧性材料提高水泥环的耐冲击能力,较好地满足了页岩气水平井分段压裂工艺对水泥石性能的要求;5研制的高性能固井附件,保证了长封固段水平井施工安全。所获成果已在该示范区的4口页岩气水平井中进行了应用,固井一次成功率达100%,固井质量优良率达100%,取得了良好的固井效果。

关键词：页岩气水平井固井冲洗液增韧水泥浆具附件鄂尔多斯盆地晚三叠世早二叠世

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涪陵焦石坝页岩气水平井高效钻井集成技术

钻采工艺 2015年第5期38卷 15-18,6页

作者：游云武中石化江汉石油工程公司钻井一公司

针对涪陵页岩气勘探开发商业化需求,在涪陵地区地质特点和钻井难点总结分析的基础,通过前期钻井提速降本技术分析评价,优选清水+PDC钻头复合钻井技术、低密度钻井技术、复杂井眼轨迹降摩减阻技术、个性化定向PDC钻头以及井眼剖面优化设... 详细信息

针对涪陵页岩气勘探开发商业化需求,在涪陵地区地质特点和钻井难点总结分析的基础,通过前期钻井提速降本技术分析评价,优选清水+PDC钻头复合钻井技术、低密度钻井技术、复杂井眼轨迹降摩减阻技术、个性化定向PDC钻头以及井眼剖面优化设计与井眼轨迹控制等技术,形成了适合于涪陵页岩气特点的水平井高效钻井集成技术系列。钻井集成技术体系现场应用表明,通过技术优选、优化与集成,显著提高了机械钻速,缩短了钻井周期,为涪陵页岩气田钻井提速降本提供了强有力技术支持。

关键词：涪陵页岩气水平井钻井技术集成

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云1HF井固井技术

油气田地面工程 2014年第8期33卷 19-20页

作者：宋福军刘国臣何德清肖建英欧喜兵中国石化河南石油工程公司钻井工程公司

云1HF井为大位移白云岩水平井。该井水平井段最大井斜87.71°,套管所受的重力不再是轴向而是径向,这一重力极易导致套管偏心,甚至贴边,使套管与井壁窄边的钻井液驱替困难,容易窜槽;同时水泥浆稠化过程中,由水泥浆中析出的水量会在水平... 详细信息

云1HF井为大位移白云岩水平井。该井水平井段最大井斜87.71°,套管所受的重力不再是轴向而是径向,这一重力极易导致套管偏心,甚至贴边,使套管与井壁窄边的钻井液驱替困难,容易窜槽;同时水泥浆稠化过程中,由水泥浆中析出的水量会在水平段上部形成水道,这些都会影响固井质量。该井固井技术措施:注水泥前使用高效足量的前置冲洗液充分清洗井壁与套管壁;选择科学合理的扶正器类型及扶正器之间的间距;水泥浆采用双密度防漏水泥浆体系;正确选择水泥浆体系,通过电测结果解释,该井固井质量良好。

关键词：白云岩水平井固井质量双密度防漏水泥浆

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一种综合固化和桥接性能的堵漏体系

钻井液与完井液 2023年第6期40卷 798-805页

作者：姜旭柳华杰马小龙赵建胜苏前荣步玉环郭胜来中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中石化中原石油工程公司固井公司河南濮阳457000 中石化中原石油工程公司钻井二公司河南濮阳457000

针对桥堵浆难以胶结会返吐井筒及触变水泥浆耐漏失压差能力弱,难以有效解决复杂恶性漏失的难题,在对触变水泥浆体系以及桥浆堵漏体系研究的基础上,综合桥浆堵漏和固化堵漏的优点,将二者相结合,研制了一种综合固化和桥接性能的复杂堵漏... 详细信息

针对桥堵浆难以胶结会返吐井筒及触变水泥浆耐漏失压差能力弱,难以有效解决复杂恶性漏失的难题,在对触变水泥浆体系以及桥浆堵漏体系研究的基础上,综合桥浆堵漏和固化堵漏的优点,将二者相结合,研制了一种综合固化和桥接性能的复杂堵漏体系。通过对外加剂的研选,确定了具有良好流变性和触变性的触变水泥浆体系,其中新型触变剂LTA-1的加入对水泥浆稠化时间影响较小,且能增加抗压强度。并通过“狭缝实验”确定桥浆堵漏体系配方。最后根据稠化性能及强度评价,确定该复杂堵漏体系的配方比例为触变水泥浆∶桥浆堵漏体系=2∶1。在满足施工安全的基础上,该堵漏体系能够封堵3~5 mm裂缝块模拟的裂缝性漏失地层和6 mm滚珠模拟的大孔道漏失地层,承压强度大于14 MPa。该体系在满足施工安全的基础上,具有良好的触变性能和堵漏性能,对解决复杂地层的漏失问题起到良好的效果。

关键词：桥接堵漏触变水泥浆钻井液堵漏复杂恶性漏失

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粉煤灰低密度水泥浆在塔河油田堵漏中的应用

石油与天然气化工 2018年第1期47卷 79-82页

作者：张云华蒋卓颖李雨威王乐中国石化西南石油工程有限公司固井分公司

作为西北油田的重要勘探开发区块之一,塔河油田托普台区块大部分井存在二叠系,井深4 500~5 200m,厚度50~300m,在钻遇二叠系时漏失严重,塔河10区及12区部分无二叠系井也漏失严重,增加了正常钻进难度,耽误钻井时效,可能诱发井下复杂事故,... 详细信息

作为西北油田的重要勘探开发区块之一,塔河油田托普台区块大部分井存在二叠系,井深4 500~5 200m,厚度50~300m,在钻遇二叠系时漏失严重,塔河10区及12区部分无二叠系井也漏失严重,增加了正常钻进难度,耽误钻井时效,可能诱发井下复杂事故,对油井后期固井等作业影响很大。设计优选粉煤灰低密度水泥浆体系对二叠系进行堵漏。该水泥浆体系密度1.60g/cm^3左右,抗压强度6~8 MPa,漏失严重时可在水泥浆中添加5mm、10mm纤维进行复合堵漏,纤维在裂缝中架桥,形成空间网状结构,提高堵漏效果。该水泥浆体系在现场多口井的堵漏作业表明,能有效地提高地层承压能力,大大缩短了钻井周期,为后期钻井及固井施工创造了有利条件。

关键词：二叠系堵漏固井粉煤灰低密度