2013泥浆公司成果——混原油阳离子钻井液技术
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塔中113H井钻井液施工技术
表 １ 地 质 情 况
地 层 第 三 ＋第 四系 侏 罗 系 三 叠 系 二 叠 系 石 炭 系 志 留 系 奥 陶 系 井深（ ｍ） ０ １ ６ ～ ９８ 岩 性 特 征 黄 泥 岩 粉 砂 岩 夹红 泥 备 注 易 垮 塌 造 浆 重
此 井 段 井 眼大 、 速 快 。配 浆 １０方 ， 用 双 泵 大 排量 混 浆 钻 钻 ０ 采 进 ， 级 固 控 全 开 ， 液 大 量 补 充 ， 至 ５ １５ 充 分 循 环 钻 四 胶 钻 ０ ．ｍ 井 液 ， 已 配 好 的 稠浆 一次 性潜 入 井 内 ， 用 下套 管 及 固井 顺 利 。
合 物 、 当的滤失量 和般土含量 。 适
２ 工 程 简 况
塔 中 １３ 井 使 用 ‘ １ ． ５ ｍ 钻 头 钻 至 井 深 ５ １ ５ ， １Ｈ ｝ １ １ｒ ３ ａ ０．ｍ
（） 井 段 中部 （ ９ ０ ３ ０ ｍ） 用 聚 合 物 防 塌 体 系 ， ２此 ２０ ～ ７０ 采 下 入 ４ ４ ． ｒｍ ＊５ ０ ４ 表 层 套 管 。二 开 使 用 ２ ５ ９ ｍ 按 配 方 在 原浆 基 础 上 逐 渐 补 充 降 失 水 剂 、 塌 剂 ， 钻 井 夜 ２４ ５ ａ ０ ．ｍ １． ｒ ａ 防 使 的钻 头 钻 完 导 眼段 ４ ０ ｍ 后 回填 至 ４ １ｍ ， 造 斜 钻 进 、 ５０ ２０ 再 定 失 水 量 逐 渐 变 小 ， 饼 质 量 逐 渐 变 好 ， 壁 防 塌 能 力 逐 渐 变 泥 护 向钻 进 和 水 平 钻 进 ， 钻 进 到 水 平 段 井 深 至 ４ ７ ． ２ 时 ， 强 ， 将 钻 井 液 密 度 逐 渐 由 １ １ ｇ ｃ 当 ６１４ｍ 并 ． ０ ／ｍ０提 到 １ １ ～ １ １ｇ ．７ ． ８／ 经 测 井 测 试 、 定 提 前 完 钻 。 下 人 套 管 ４ ７ ．８ ｍ 商 １７ ｒ ａ
地 层 第 三 ＋第 四系 侏 罗 系 三 叠 系 二 叠 系 石 炭 系 志 留 系 奥 陶 系 井深（ ｍ） ０ １ ６ ～ ９８ 岩 性 特 征 黄 泥 岩 粉 砂 岩 夹红 泥 备 注 易 垮 塌 造 浆 重
此 井 段 井 眼大 、 速 快 。配 浆 １０方 ， 用 双 泵 大 排量 混 浆 钻 钻 ０ 采 进 ， 级 固 控 全 开 ， 液 大 量 补 充 ， 至 ５ １５ 充 分 循 环 钻 四 胶 钻 ０ ．ｍ 井 液 ， 已 配 好 的 稠浆 一次 性潜 入 井 内 ， 用 下套 管 及 固井 顺 利 。
合 物 、 当的滤失量 和般土含量 。 适
２ 工 程 简 况
塔 中 １３ 井 使 用 ‘ １ ． ５ ｍ 钻 头 钻 至 井 深 ５ １ ５ ， １Ｈ ｝ １ １ｒ ３ ａ ０．ｍ
（） 井 段 中部 （ ９ ０ ３ ０ ｍ） 用 聚 合 物 防 塌 体 系 ， ２此 ２０ ～ ７０ 采 下 入 ４ ４ ． ｒｍ ＊５ ０ ４ 表 层 套 管 。二 开 使 用 ２ ５ ９ ｍ 按 配 方 在 原浆 基 础 上 逐 渐 补 充 降 失 水 剂 、 塌 剂 ， 钻 井 夜 ２４ ５ ａ ０ ．ｍ １． ｒ ａ 防 使 的钻 头 钻 完 导 眼段 ４ ０ ｍ 后 回填 至 ４ １ｍ ， 造 斜 钻 进 、 ５０ ２０ 再 定 失 水 量 逐 渐 变 小 ， 饼 质 量 逐 渐 变 好 ， 壁 防 塌 能 力 逐 渐 变 泥 护 向钻 进 和 水 平 钻 进 ， 钻 进 到 水 平 段 井 深 至 ４ ７ ． ２ 时 ， 强 ， 将 钻 井 液 密 度 逐 渐 由 １ １ ｇ ｃ 当 ６１４ｍ 并 ． ０ ／ｍ０提 到 １ １ ～ １ １ｇ ．７ ． ８／ 经 测 井 测 试 、 定 提 前 完 钻 。 下 人 套 管 ４ ７ ．８ ｍ 商 １７ ｒ ａ
浅薄层水平井钻井技术
浅薄层水平井钻井技术作者：宋炳义来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第03期【摘要】浅薄层水平井在钻井施工中，容易发生划眼出新眼、卡钻、完井工艺失败等复杂情况和事故。
通过对地层特点、轨迹控制、完井工艺等分析，确定了浅薄层水平井的钻井施工难点和要点，制定了技术措施，在施工中实施并取得了较好的效果。
【关键词】浅层水平井固井完井1 概述随着油田的不断开发，浅层薄层油气层越来越得到重视。
而浅层薄层油气层由于油气层薄、油性粘稠、开采出砂严重等情况，给采油工艺造成困难，采用热采水平井筛管完井工艺可以解决浅层薄层油气层的开发难的问题。
由于地层埋藏浅、地层松软、地层造浆性强，油层薄、特殊工具使用多等因素，浅薄层水平井的施工给钻井技术提出了更高的要求。
通过对地层特点、钻井工艺的要求的分析，确定了施工要点，制定了施工措施。
2 地层及水平井完井工艺简介胜利油田施工的浅层水平井大多开采井深（垂深）在1500米以内的油层，这些井大多钻遇地层为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组，地层地质年代新、埋藏浅、地层松软、造浆性强、易垮塌。
胜利油田的浅层水平井水平位移多在260米～700米，水平延伸段在100米～400米之间，完井套管串为：177.8mm盲板+防砂补偿器+充填防砂装置177.8mm防砂筛管串+177.8mm套管X1根+盲板+短套管1根+管外封隔器+短套管1根+管外封隔器+短套管1根分级箍+套管串+热应力补偿器+套管串+水泥胀封管外封隔器+套管串。
3 施工难点分析地层埋藏浅、地层松软，容易造成井径扩大率大，固井质量受到影响；地层造浆性强，井眼清洗困难，容易造成复杂情况和事故；地层松软，油气层薄，井身轨迹控制难度大；高造斜率和松软的地层，在定向段易形成键槽，造成携砂困难和卡钻事故；井眼曲率大，动力钻具的使用，对钻具管理和使用提出了较高要求；特殊工具的使用，给钻井施工提出严格要求；完井工具多、工艺要求不统一，容易造成工艺失败或复杂情况；直井段短、井眼曲率大，套管下入困难；钻分级箍和盲板，影响固井质量及造成套管破损和断开。
征11井钻井液施工技术
开 井 段
４ 钻 井液体 系优 选
上 部 聚 合 物 抑 制 体 系 ： 般 土 ＋ ０ ４ ＫＰ ７ ． ＡＭ 十 ０ ３ ．
～
二 开 上 部 井 段 １１ —１ １ ３ ～ ４ １ 一ｌ ．３ ．５ ５ ０ ０ ５ 二 开 下 部 井 段 ． ５ ． ７ ４ ～ ５ ８ ｌ １ １ —１ １ Ｏ Ｏ 一 Ｏ 三 开 上 部 井 段 ． ６ ． ８ ４ ０ ５ ＜ ５ １ １ 一１ １ ５ —５ 三 开 下 部 井 段 ． ８ ｌ２ ５ — ６ ＜ ３ １１ 一 ＿０ ０ ０ ＜ｌ ５ ＜１ ２
丁 河 组
４ ５ ～４ ４ 泥 岩 、 砂 、 ２Ｏ ５０ 细 粉砂 、 砂 岩 砾
易 掉 易漏
２ 工 程 简 况
征 １ 】井 一 开用 ４ ４ ５ ｍ 钻 头 钻 至 １ ９ 下 人 ｑ３ ． ４． ｒ ａ ４ ｍ， ，９ ３
（） 在 ７ ｍ ＊ １ ８ ３ 表 套 。 二 开 用 ‘ １ ．１ｒｍ 钻 头 钻 至 易侵 易 漏 ；５ 保 证 润 滑 性 能 有 难 度 。 具 体 施 工 是 ： 原 浆 ａ ｒ ４ ．０ ｍ ｌ １ ５ ３ ａ 基 础 上 逐 渐 加 入 ＨＱ一 １ Ｓ Ｎ ＨＷＪ １ Ｓ 、 Ｐ Ｐ、 一 、 ＭＰ一 １和 ＫＦ Ｔ ２ ０ ｍ， 人 ￣ ４ ． ｒｍ ＊２ ０ ． ７ 技 套 。 三 开 用 ２ ５ ９ ４２ 下 ｚ４ ５ ａ ４ ０１ｍ １． ２ 使 钻 井 液 有 强 的 抗 温 能 力 和 防 塌 润 滑 能 力 ， 进 一 步 ， 更 ｒｉ 钻 头 钻 至 ４ ４ ｍ 完 钻 ， 测 一 次 成 功 ， 入 １ ７ ８ ｍ ｆｌ ｌ Ｔ ５０ 电 下 ７． ｒ ａ
Ｎａ ＣＯ３ ０ ３ ＫＰ ２ ＋ ． ＡＭ ＋ ３ Ｓ ＰＮＰ＋ ３ ＫＦＴ 一 ２十 ４
油基钻井液技术
2、组分与性能
2.9.2 国内配方 75% 矿物油 + 3.8%主乳化剂 +1.2％ 辅乳化剂 +1% 润湿剂 + 3%有机土 +0.5% 增黏剂 + 25%CaCl2（25%溶液）+2 %CaO + 2%降滤失剂 + 加重至1.0～1.60 g/cm3
2.9.3 国内外配方性能对比
基浆与性能 密度
3、油基钻井液的配制方法
3.1 双罐混合配制方法
3.1.5 加重：乳状液形成后可以加入重晶石以达到所需的密度。加重 晶石时适当控制速度，一般每小时10~15吨。如果使用的混合装置不 良，应降低速度，若发现重晶石有水润湿的迹象，应该再降低加入速 度，同时加入润湿反转剂。被油润湿的重晶石将会促进乳状液的稳定 性。 3.1.6 体系的活度：可以将粉末状的CaCl2直接加到整个乳状液中。应 该避免把片状的CaCl2直接加入乳状液中。 若用块状CaCl2则先配成所需浓度的水溶液。开始时先用70％配成乳 状液并加重后，再把剩余的30％溶液加到乳状液中。
具有油基钻井液的各种优点，同时 环境友好，特别适用于海上钻井。
1、概述
1.6 油基钻井液的发展趋势
油基钻井液的发展取决：需求与成本、环境要求的平衡 需求：性能上几乎可满足任何地层钻进的需要。 成本：成本高、对环境毒性大等缺点，决定了该类体系只有特殊要求时，才考虑使用。 由于环境要求越来越严格，尤其海上钻井作业排放物毒性限制严格，以柴油为基油的油 基泥浆体系不能满足环境保护部门提出的毒性指标要求。 所以近年来发展了低毒和无毒油基钻井液以满足生态环境方面的要求。 油基泥浆的毒性主要来自基础油中的芳香烃。芳香烃含量越多，毒性越大。芳香烃的含 量一般用苯胺点来表示，苯胺点越低，则芳香烃的含量越高，毒性也越大。 在环保要求更加严格的地方，使用合成油配制的油基泥浆，则是低毒的。 需要强调的是毒性越低，所需的费用就越高。 低固相以及具有新型封堵材料的油基钻井液是针对新问题的新改进。 所以应该使用哪种油基泥浆应视实际情况综合考虑。
阳离子聚合物钻井液体系研制及现场试验
阳离子聚合物钻井液体系研制及现场试验毛伟汉【摘要】阳离子聚合物钻井液体系的抑制、包被、絮凝效果显蓍。
对包被剂、抑制剂性能的评价有两种方法：一是测定岩屑回收率，回收率越高，抑制分散效果越好；二是岩心膨胀量的测定，膨胀量越低，抑制性越好。
确定钻井液处理剂配方为：0.2%～0.3%HX-D+0.2%～0.3%NW-1+0～0.3%NPAN-2+0.2%～0.4%HPNH+0.2%～0.3%DJ-C （或0.2%FPS）。
大、小阳离子聚合物钻井液是一种优良的聚合物钻井液体系，该体系对抑制大庆油田上部地层大段泥岩造浆和井壁泥岩水化膨胀效果显著，可有效减少缩径、井眼不畅、下钻遇阻、钻具泥包等井下复杂现象。
该钻井液体系性能稳定，固相含量低，外排钻井液量少。
【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3页(P23-24,25)【关键词】大阳离子;小阳离子;聚合物钻井液;黏度;实验【作者】毛伟汉【作者单位】大庆油田钻探工程公司钻井三公司【正文语种】中文大庆油田油层以上为大段泥岩层，埋深最小达到800m，最大到1 000m。
嫩江组从嫩4段到嫩1段长600～800m，黏土矿物含量达到50%以上，其中以蒙脱石和伊利石为主。
2000年以后，通过使用钾铵聚合物钻井液体系和乳液高分子聚合物钻井液体系地层造浆得到有效控制，同时泥岩吸水膨胀导致的缩径和井壁剥落坍塌现象大幅度减少。
但是钻井液稳定性还不理想，钻井液外派量大，还存在下钻遇阻、泥包问题。
通过对国内外有关聚合物钻井液文献的研究，阳离子聚合物钻井液体系的抑制、包被、絮凝效果显著。
经过对大阳离子、小阳离子性能以及与其他处理剂的配合性进行研究，合成了一种适合强抑制钻井液配方体系，现场应用取得了显著效果。
抑制剂包括聚丙烯酸钾K—PAM、乳液包被剂GJ—2、两性离子聚合物FA368、大阳离子聚合物包被絮凝剂XW—D、小阳离子NW—1。
防塌降滤失剂包括铵盐NPAN、复合铵盐NPAN—2、磺化沥青FTD2、高温高压降滤失剂HPNH、褐煤树脂SMLP。
阜宁X1井钻井液技术
ＮＩ ＨＰＡＮ ４，
Ｐ ＭＨＡ Ｉ 细水 长流” —Ｉ“ 式补 充 ， 保持钻井 液漏斗粘度 ５ — ５ 、 力 ０ ５ ｓ切 ０５ ２１ ５之间 ， ．— ／— 钻井 液携 砂 良好 。每钻进 ２ ０ ０ ｍ使 用 Ｉ ％ＫＤ ２ 一 ３和 ｌ ％ Ｑ一 ｓ ２封堵地层 ， 改善泥饼质量 ， 提高井壁承压 能力 。 工程上配合加快接单根速度 、 大排量钻进 ， 钻完一开井深充分大排 量循环 ， 采用 １ ％ＭＶ Ｃ — ＭＣ的稠浆清扫井 眼。起钻 、 下表层套管 、 固井顺 利。
３１ 管 （ 一 ５ ．导 Ｏ ３ ｍ） 钻井液配方 ： 清水 ＋ — ％钠土粉 ＋ ．— ．％Ｎ ￣Ｏ ２３ ０２ ０３ ａＣ 保持大排量钻进， 钻完后循环充分 ， 下入导管 ， 固封顺利。
３２一 开 （ ５ ７６ ． ３ — ０ ｍ）
钻井液 配方 ： 原浆 ＋ ．— ．％Ｐ Ａ ０３ ０５ ＭＨ 一Ⅱ＋ ．－ ．％ＫＣ ３０４ ０５ ０１ ０２ ２Ｏ＋ ．— ．％
段 硬 脆泥 岩 井 壁 稳 定 问 题 。
（） ３古生界高地温易引发钻井 液性能 易突变 ， 地层硬 、 可钻性差易导 致钻井液长期浸泡使井壁失稳 ， 要解决高温下井壁稳定问题。 ｆ） ４预探井材料使用要利于发现和保护油气层。 ２２ －技术思路 （上部井段采用复合金属离子 聚合物钻井液 ， １ ） 保持钻井液高粘度 、 低粘切 ， 确保携砂。 （） ２下部阜宁组 、 泰州组井段使用 防塌钻井液 ， 提高钻井液防塌封堵 能力 ； 提高钻井液密度 ， 采用 近平衡钻井技术 ， 确保裸 眼井段 硬脆泥岩
钻井液配方 ： 原浆 ＋ ．－ ． ＭＨＡ ０２ ｏ３ ％Ｐ 一Ⅱ＋ ．％Ｃ Ｗ—Ｉ＋ ． ２０＋ Ｏ１ Ｓ Ｉ ０１ Ｃ ３ ％Ｋ ０５ Ｈ Ｈ ＡＮ ２ Ｓ ４ １ Ｌ 一 ＋ ．— ． ． ％Ｎ ４ Ｐ ＋ ％Ｑ 一 ＋ ％Ｋ Ｇ １ １ ２ ％石蜡纳米乳液 ０ Ｏ （ Ｐ Ｈ —Ｉ １ Ｍ Ａ Ｉ ） 加量控制在 １ ￣ ｍ 配合使 用 ０ １ Ｋ ｌ， ． Ｋ ｍ的 ｃａ ｒ提 ５ ｏｔ ， ｅ 高抑制包被性。 ｆ） ２进入阜宁组后提高密度 ， 保持在 １ ７／ｍ ， ． Ｉｃ 振动筛上返砂大小规 ２ｇ 则 、 垮 塌 垮 塌 掉块 。 无 （） ３使用 １ ％Ｏ ＡＭ— Ｉ Ｙ ． Ｓ ５ Ｋ、％Ｌ Ｄ进行防塌处理 ， 配合适量 ０２ Ｏ ． Ｃ ％Ｋ 每钻进 １０ １０ ０ — ５ ｍ补充一次防塌剂 Ｑ Ａ Ｋ， Ｓ Ｍ— 总含量保持在 ３ ％以上 。 （） ４定向成功后使用 Ｏ ％一 ％石蜡纳米乳液替代原油作为润滑剂 ， ． ２ ５ 利 于油气层发现。根据摩阻变化 “ 少食 多餐 ” 式补充 ， 提高润滑 、 减少钻具 对硬脆泥岩摩擦碰撞 。 （ 在钻 至油层前 ５ ｍ， ５ ） ０ 使用 ２ ％石蜡 纳米乳液 、 ． Ｌ — 和 ３ １ ％Ｋ Ｇ ｌ ５ ％ Ｑ一， ｓ ２ 利用石蜡纳米乳 液和 Ｋ Ｇ １ Ｌ － 形成的油膜屏蔽带对油气层实施屏 蔽暂堵保护 。 （） ６控制 中压失水 Ａ Ｉ５ ｌ防止 因地质 、 程原 因， 成钻井液长 Ｐ＜ ｍ ， 工 造 期 浸 泡 井 壁 ， 起 井 壁 不 稳定 。 引 ｆ起钻前加入 ＩＲ ０ ， 强钻井液的润滑性 ， ７ ） ｔ Ｈ１２增 确保 下技术套管 固 封顺利 。
Ｐ ＭＨＡ Ｉ 细水 长流” —Ｉ“ 式补 充 ， 保持钻井 液漏斗粘度 ５ — ５ 、 力 ０ ５ ｓ切 ０５ ２１ ５之间 ， ．— ／— 钻井 液携 砂 良好 。每钻进 ２ ０ ０ ｍ使 用 Ｉ ％ＫＤ ２ 一 ３和 ｌ ％ Ｑ一 ｓ ２封堵地层 ， 改善泥饼质量 ， 提高井壁承压 能力 。 工程上配合加快接单根速度 、 大排量钻进 ， 钻完一开井深充分大排 量循环 ， 采用 １ ％ＭＶ Ｃ — ＭＣ的稠浆清扫井 眼。起钻 、 下表层套管 、 固井顺 利。
３１ 管 （ 一 ５ ．导 Ｏ ３ ｍ） 钻井液配方 ： 清水 ＋ — ％钠土粉 ＋ ．— ．％Ｎ ￣Ｏ ２３ ０２ ０３ ａＣ 保持大排量钻进， 钻完后循环充分 ， 下入导管 ， 固封顺利。
３２一 开 （ ５ ７６ ． ３ — ０ ｍ）
钻井液 配方 ： 原浆 ＋ ．— ．％Ｐ Ａ ０３ ０５ ＭＨ 一Ⅱ＋ ．－ ．％ＫＣ ３０４ ０５ ０１ ０２ ２Ｏ＋ ．— ．％
段 硬 脆泥 岩 井 壁 稳 定 问 题 。
（） ３古生界高地温易引发钻井 液性能 易突变 ， 地层硬 、 可钻性差易导 致钻井液长期浸泡使井壁失稳 ， 要解决高温下井壁稳定问题。 ｆ） ４预探井材料使用要利于发现和保护油气层。 ２２ －技术思路 （上部井段采用复合金属离子 聚合物钻井液 ， １ ） 保持钻井液高粘度 、 低粘切 ， 确保携砂。 （） ２下部阜宁组 、 泰州组井段使用 防塌钻井液 ， 提高钻井液防塌封堵 能力 ； 提高钻井液密度 ， 采用 近平衡钻井技术 ， 确保裸 眼井段 硬脆泥岩
钻井液配方 ： 原浆 ＋ ．－ ． ＭＨＡ ０２ ｏ３ ％Ｐ 一Ⅱ＋ ．％Ｃ Ｗ—Ｉ＋ ． ２０＋ Ｏ１ Ｓ Ｉ ０１ Ｃ ３ ％Ｋ ０５ Ｈ Ｈ ＡＮ ２ Ｓ ４ １ Ｌ 一 ＋ ．— ． ． ％Ｎ ４ Ｐ ＋ ％Ｑ 一 ＋ ％Ｋ Ｇ １ １ ２ ％石蜡纳米乳液 ０ Ｏ （ Ｐ Ｈ —Ｉ １ Ｍ Ａ Ｉ ） 加量控制在 １ ￣ ｍ 配合使 用 ０ １ Ｋ ｌ， ． Ｋ ｍ的 ｃａ ｒ提 ５ ｏｔ ， ｅ 高抑制包被性。 ｆ） ２进入阜宁组后提高密度 ， 保持在 １ ７／ｍ ， ． Ｉｃ 振动筛上返砂大小规 ２ｇ 则 、 垮 塌 垮 塌 掉块 。 无 （） ３使用 １ ％Ｏ ＡＭ— Ｉ Ｙ ． Ｓ ５ Ｋ、％Ｌ Ｄ进行防塌处理 ， 配合适量 ０２ Ｏ ． Ｃ ％Ｋ 每钻进 １０ １０ ０ — ５ ｍ补充一次防塌剂 Ｑ Ａ Ｋ， Ｓ Ｍ— 总含量保持在 ３ ％以上 。 （） ４定向成功后使用 Ｏ ％一 ％石蜡纳米乳液替代原油作为润滑剂 ， ． ２ ５ 利 于油气层发现。根据摩阻变化 “ 少食 多餐 ” 式补充 ， 提高润滑 、 减少钻具 对硬脆泥岩摩擦碰撞 。 （ 在钻 至油层前 ５ ｍ， ５ ） ０ 使用 ２ ％石蜡 纳米乳液 、 ． Ｌ — 和 ３ １ ％Ｋ Ｇ ｌ ５ ％ Ｑ一， ｓ ２ 利用石蜡纳米乳 液和 Ｋ Ｇ １ Ｌ － 形成的油膜屏蔽带对油气层实施屏 蔽暂堵保护 。 （） ６控制 中压失水 Ａ Ｉ５ ｌ防止 因地质 、 程原 因， 成钻井液长 Ｐ＜ ｍ ， 工 造 期 浸 泡 井 壁 ， 起 井 壁 不 稳定 。 引 ｆ起钻前加入 ＩＲ ０ ， 强钻井液的润滑性 ， ７ ） ｔ Ｈ１２增 确保 下技术套管 固 封顺利 。
预防井漏及压差卡钻钻井液技术
便可 自行 堵漏 ， 如果还漏 ， 则按 配方配 制堵 漏浆 ， 专 门堵 漏 ， 封井浆 封裸眼井段 ， 保证 了电测 五趟都一 次性 成功 、 下 套管
｛
ｋ ｅ ｙｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ＝ｋ ｅ ｙ
＿
— ＿
回状 态 ｓ Ｏ
ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ；
／ ／ 读 按 键 输 入
ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ；
三 开 井段 的钻 探 要 求 。
关键 词 ： 井塌 ； 井 漏； 钻进液 ； 油 气 层
中圈分类号 ： ＴＢ
文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ６ ７ ２ — ３ １ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ － ０ １ ８ ８ — ０ ２
ｌ 三开钻 井液难 点及 对策
直至堵漏成 功 ， 恢 复 生产 。（ ３ ） 由于 井下 压差 大 （ 地 层 压 力
添加 １ ～２ ＷＳ Ｄ非 渗 透 抗 压 处 理 剂 缩径 。（ ２ ） 本段地层 防裂缝性地 层 易漏失 ， 应 先 期 做 好 防 漏 透 技 术 保 护 油 气 层 ： 工作 ； 本开一次 开钻就 要加 入 １ ～２ 非 渗 透处 理剂 、 ２ 形成无 渗透保 护 膜 ， 利 用 沥青 的“ 封 堵” 作 用 和聚 合 醇 “ 键 随钻堵漏 剂 ， 增 加地层承压 能力 ， 预 防 漏 失 。本 开 漏 失 多 合 ” 作用 ， 封堵裂缝 ， 既能有 效防漏 又 能有效保 护储 层 。（ ６ ） 地层微裂缝 出现 的渗 漏 ， 发 现 漏 失 后 可 静 止 一 段 时 间 一 般 完钻后 ， 充分循 环干净 ， 用３ 液体润滑剂 ＋４ 玻 璃微 珠 的
｝
ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ（ ｋ ｅ ｙｓ ｔ ａ ｔ ｅ ）
钻井液技术
粘土胶体化学：在一般胶体化学规律指导下，专 门研究粘土胶体的生成、破坏和物理化学性质的 科学。
狭义胶体：胶体大小（三维中任一维尺寸在1100nm之间）的微粒分散在另一种连续介质中所 形成的分散体系。
广义胶体：包括粗分散体系（悬浮体、乳状液、 泡沫）；溶胶；高分子真溶液；缔合胶体。
学习本章的意义:
Keep the newly drilled wellbore open untill steel casing can be cemented in the hole.
Cool and lubricate the rotating drillstring and bit.
概论——钻井液不应具有
气体：用高速气体或天然气清除钻屑
概论——钻井液的组成
概论——钻井液技术发展概况
发展
水基钻井液
清水 分散钻井液 抑制性钻井液 不分散聚合物钻 井液
油基钻井液
原油 柴油为连续相钻井液 油包水乳化钻井液
预测
钻井液强化井壁技术 复杂地质条件下深井、超深井、大位移井钻井液技术 新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用 废弃钻井液的处理技术 保护油气层的钻井液技术
晶层间靠微弱的分子间力连接，连接不紧密，水分 子容易进入两个晶层之间发生膨胀（全脱水时晶格 间距为9.6A，吸水后可达21.4A），水化分散性能 较好（造浆能力强），是配制泥浆的优质材料。
粘土矿物的晶格构造和特点
伊利石
伊利石的晶体构造和 蒙脱石相类似，不同 之点在于伊利石中硅 氧四面体中有较多的 硅被铝取代，因取代 所缺的正电荷由处在 相邻两个硅氧层之间 的K+补偿，因K+存在 于晶层之间并进入相 邻氧原子网格形成的 孔穴中，使各晶胞间 拉得较紧，水分不易 进入层间，因此它是 不易膨胀的粘土矿物 。
狭义胶体：胶体大小（三维中任一维尺寸在1100nm之间）的微粒分散在另一种连续介质中所 形成的分散体系。
广义胶体：包括粗分散体系（悬浮体、乳状液、 泡沫）；溶胶；高分子真溶液；缔合胶体。
学习本章的意义:
Keep the newly drilled wellbore open untill steel casing can be cemented in the hole.
Cool and lubricate the rotating drillstring and bit.
概论——钻井液不应具有
气体：用高速气体或天然气清除钻屑
概论——钻井液的组成
概论——钻井液技术发展概况
发展
水基钻井液
清水 分散钻井液 抑制性钻井液 不分散聚合物钻 井液
油基钻井液
原油 柴油为连续相钻井液 油包水乳化钻井液
预测
钻井液强化井壁技术 复杂地质条件下深井、超深井、大位移井钻井液技术 新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用 废弃钻井液的处理技术 保护油气层的钻井液技术
晶层间靠微弱的分子间力连接，连接不紧密，水分 子容易进入两个晶层之间发生膨胀（全脱水时晶格 间距为9.6A，吸水后可达21.4A），水化分散性能 较好（造浆能力强），是配制泥浆的优质材料。
粘土矿物的晶格构造和特点
伊利石
伊利石的晶体构造和 蒙脱石相类似，不同 之点在于伊利石中硅 氧四面体中有较多的 硅被铝取代，因取代 所缺的正电荷由处在 相邻两个硅氧层之间 的K+补偿，因K+存在 于晶层之间并进入相 邻氧原子网格形成的 孔穴中，使各晶胞间 拉得较紧，水分不易 进入层间，因此它是 不易膨胀的粘土矿物 。
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柳14 2012 4562 304.25 45.05 2.6 1470.34 1.55 0.89
鸭西平1 2012 5050 232.16 9.82 0.95 959.76 1.45 7.89
Q1-9 2012 4550 201.8 41.44 0.41 640.71 1.5 15.46
二、主要研究内容
二、主要研究内容
配方形成
根据原有阳离子体系钻井液配方，引入了原油、乳化剂，形成
了现有的阳离子混油定向井钻井液配方。
配方： 3%坂土浆+0.2NaOH+0.4%CHM+0.4%NW-1+3%HS-1+4%HS-2+3%DYFT1+2%MFG+2%稀释剂+1%CaO+2.5%润滑剂+5-10%原油+0.3-0.6%OP-10+0.1-0.2%SP80+加重材料
定向井复杂事故损失率及钻井液成本居高不下。 为了解决这一问题，不得不加入大量润滑剂，但润滑剂
又普遍存在加量大、有效周期短、效果欠理想等不足之处，
制约了钻井提速和成本控制。因此，有必要研究一套更适应 玉门油田深井、复杂井、定向井的钻井液技术。
一、成果背景
酒东定向井完成情况 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 钻井周期（天） 最大井斜（度） 30.1 26.82 14.4 24.87 1.27 79.25 70.58 129.54 171 153.08 长2-5 长2-9 长302x 长17 长2-22
二、主要研究内容
2.室内实验
3.3 乳化剂优选
250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
不同乳化剂对钻井液粘度的影响
样品
密度g/cm3
粘度 S
API ml
HTHP ml
初切/ 终切
PH
视粘 mpa.s
原浆
原浆+10%原油+0.2%OP-10 原浆+10%原油+0.2%SP-80 原浆+10%原油+0.4%OP-10 原浆+10%原油+0.6%OP-10
1.92
1.92 1.92 1.92 1.92
100
190 220 162 124
2
2 2.6 2 2
14
18.4 20 16.8 14
6/24
11/45 13/52 8/32 8/30
8
8 8 8 8
116.5
143.5 156 123 128
原浆+10%原油+0.8%OP-10
原浆+10%原油+0.6%OP10+0.2%SP-80 原浆+10%原油+0.6%OP10+0.4%SP-80
3 4 5 6 7 8
900ml水+100ml原油+0.2%OP-10
900ml水+100ml原油+0.2%SP-80 900ml水+100ml原油+0.4%OP-10 900ml水+100ml原油+0.6%OP-10 900ml水+100ml原油+0.8%OP-10 900ml水+100ml原油+0.6%OP-10+0.2%SP-80 900ml水+100ml原油+0.6%OP-10+0.4%SP-80
其中润滑剂A、B、C分别为LRQ-1、Kx-1、JxFQ-6
实验表明，0.5%B+2%C即润滑剂B和C以1：4的比例加入 钻井液，能充分发挥润滑剂C的润滑防卡作用
二、主要研究内容
3.室内实验
3.6流变性调整
取酒东长2-24井4000米时的钻井液（配方： 3%坂土浆+0.2NaOH+0.4%CHM+0.4%NW-1+3%HS1+4%HS-2+3%DYFT-1+2%稀释剂+1%CaO+2%润滑剂+5%原油+乳化剂 +加重材料） 作基浆做了如下流 变实验
二、主要研究内容
3.室内实验
3.8配方抑制性评价
120 100 80 60 40 20 0 清水 阳离子钻井液 混油阳离子钻井液 19.2 5.3 4.8 58.6 配方抑制性评价 95.8 96.6
回收率% 膨胀率%
介质 清水 阳离子钻井液 混油阳离子钻井液
回收率% 19.2 95.8 96.6
30.86 14.4
17.2 6.08 13.16
复杂事故%
井号 长2-5
完钻 年份 2010
完钻 井深 4060
测井方式 钻杆传输
三开平均井 径扩大率% 96.45
最高 密度 2.03
钻井液 单位成本 537.99
事故类型 段钻具后粘卡
长2-9
长302x 长17 长2-22
2010
2012 2012 2013
d、定向井较常规钻井机速低，裸眼段浸泡时间相对较长，钻屑研磨较细，有害
固相高。
二、主要研究内容
2.技术思路
混原油
润滑
泥饼质量
流变性
携带
抗污染
抑制性
井壁稳定
完井电测
混原油阳离子 钻井液技术
二、主要研究内容
3.室内实验
3.1 原油优选
玉门油田各油区原油品质情况（平均值）
油 区 酒 东 白杨河 鸭儿峡 柳沟庄 青 西 含水% 13.74 痕迹 16.4 4.94 4.38 密度g/cm3 0.8365 0.8324 0.8807 0.898 0.8862 粘度、mPa.s（40度） 38.1 26 34 54 46 含蜡% 6.67 12.42 9.27 8.24 8.26 沥青质% 12.77 21.4 27.4 18.52 15.3
3.室内实验
3.3 乳化剂优选
120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1h乳化率% 24h乳化率%
乳化剂乳化率与稳定性
不同乳化剂不同时间下的乳化率
序号 1 样品 900ml水+100ml原油+0.2%tw-60 1h析油量 58 1h乳化率% 42 24h析油量 64 24h乳化率% 36 HLB值 14.5
1.定向井难点分析
600 500 400
井径mm
长2-5三开井径曲线
理论井径 实际井径
300 200 100 0
a、易托压、粘卡； 壁稳定难度大；
3725 3750
3775
3800 3825
3850
3875 3900 井深m
3925
3950 3975
4000
4025 4050
b、非定向井下部地层不带扶正器，而定向井在稳斜阶段需带双扶正器钻进，井 c、完井电测受井径、斜井眼、全程PDC钻头钻进台阶较多、井身质量等因素的 制约，常规测井困难。
4200
4385 4781 4234
钻杆传输
钻杆传输 钻杆传输 钻杆传输
——
——
6.62%（已测井段）
2
1.98 1.95 1.92
723.7
3122.38 1222.92 919.3
——
粘卡 粘卡 粘卡
——
一、成果背景
酒西近年典型复杂井完成情况
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 鸭西113 7.3 0 柳108 2.6 柳14 9.82 0.95 鸭西平1 0.41 Q1-9 35.42 事故损失率% 复杂损失率% 29.8 45.05 41.44
井号 完钻年份 完钻井深（m） 钻井周期（天） 事故损失（%） 复杂损失（%） 钻井液单位成本（元/米） 钻井液最高密度(g/cm3) 平均井径扩大率(%)
鸭西113 2009 3800 293.71 35.42 7.3 958.66 1.42 15.24
柳108 2011 4434 231.04 29.8 0 929.2 1.44 19.1
老君庙
43.16
0.8971
35.5
——
——
根据粘度、含水、含蜡较低的标准，白杨河的原油最适合混入钻井液中
二、主要研究内容
3.室内实验
3.2 原油最佳加量确定
混入原油对钻井液润滑性的影响
钻井液中混入原油后能有效增强钻井液的润滑性，加量在10%以前， 摩阻系数直线下降，10%以后摩阻系数下降较慢。
二、主要研究内容
混原油阳离子钻井液技术
国际钻井泥浆技术服务公司 2013年12月
目
1
2 3
录
成果背景
主要研究内容
推广应用情况
4
5 6
取得的主要成果与创新点
国内外同类技术对比
效益分析
一、成果背景
近年来，随着玉门油田勘探开发的不断深入，深井、定 向井（含开窗侧钻井）越来越多。受地层高粘土含量、高温、
裂缝发育、盐水层、石膏层等诸多地质难点的制约，深井、
泥饼 mm
5 5
〔Ca2+〕 mg/l
900 1000
HTHP ml
10 9.8
泥饼 mm
3 3
600
700 800
11.8
11 10.2
4
4 3
1100
1200 1300
10
10.4 18.6
3
4 8
由上表可以看出，较理想的〔Ca2+〕 控制范围为800-1200mg/l。〔Ca2+〕低 于800 mg/l对失水和泥饼影响较小； 〔Ca2+〕高于1200 mg/l对失水和泥饼 影响较大，且高温后钻井液增稠。