复杂情况下钻井液技术
涠洲12-2复杂断块油田防塌钻井液技术
复杂，井漏风险更高。
因此，开展基于断层分布的井壁稳定性1 引言涠洲12-2油田位于北部湾盆地企西隆起伸入涠西南凹陷的研究，获得各风险层位坍塌压力及破裂压力情况，见图1。
鼻状隆起上，是凹陷内典型的断块型油田。
受构造因素影响，[1-5]油田内地应力场分布复杂，钻井过程中井壁稳定性问题突出。
如何维护井壁稳定，保障井筒安全，提高钻井作业安全及时效始终是盆地内断块油田开发过程中面临的一个难题。
为解决这一难题，在涠洲12-2油田2期开发过程中，在前期探井及1期开[6-10]发项目经验基础上，通过控制恰当的钻井液密度和优选合适粒径封堵材料，同时配合相应钻井液施工工艺措施，形成了一套适用于该油田的防塌钻井液技术，具有良好的推广价值。
2 难题与挑战（1）前期探井井壁失稳情况严重。
前期已钻8口探井，前期钻井共发生溢流2井次，井漏3次，每口井起钻遇阻频繁，都需要倒划眼起钻，特别WZ12-2-2、WZ12-2-3井311.15 mm井段图1 涠洲12-2油田2期开发项目易失稳地层井壁稳定性分析3由图1可知，涠二段孔隙压力当量密度1.01 g/cm~1.02 发生较严重垮塌，平均扩径率达到125%，振动筛返出大量虚泥333饼及褐灰色泥岩、杂色泥岩掉块，215.90 mm井段也发生垮塌，g/cm，坍塌压力当量密度1.38 g/cm~1.44 g/cm，涠二段当量密33起钻期间频繁憋泵、憋扭矩。
度破裂压力系数1.70 g/cm~2.00 g/cm；流二段地层孔隙压力当333（2）1期开发项目流二段漏失严重。
涠洲12-2油田流二段量密度1.07 g/cm~1.53 g/cm，坍塌压力当量密度1.40 g/cm~1.54333地层上部为厚层褐灰色泥岩，中部为褐灰色、灰色细砂岩与褐g/cm，破裂压力当量密度1.70 g/cm~2.10 g/cm。
灰色泥岩不等厚互层，下部为大套褐灰色油页岩。
1期开发项目因此，根据坍塌压力预测，结合1期生产井和前期探井密度33钻进过程中，该层位漏失严重（见表1），严重影响作业时效。
我国钻井液技术的发展方向——解决复杂地质条件深井井下复杂问题的钻井液技术
井壁稳定问题 ， 抗高温泥浆技术难
它导 致了深井钻井速 度慢 、复杂事 地质 条件极其复杂 ，存在着强水敏 题 等方面缺乏 一类十分有效 的技 术
５４ 石油与装备 Ｐ ｔ ｌ ｍ＆Ｅ ｕｐ ｎ ｅｒ ｅ ｏｕ ｑｉ ｍｅ ｔ
Hale Waihona Puke 专蒙 视点手段 ，更使我 们在 国际钻 井和钻 井 漏地层承 压能 力及 扩大安全 密度窗 省 ” 的 目标 ，而且 每钻探 一 个 新 液服 务市场 中的很大一个 方面 ，完 口问题 ；深井高 密度高温 水基钻井 的地区 、新 的构造都会 重复这一 过 全缺乏 竞争能 力 ，对于我 们走 向海 液问题 ；有 机烃 类钻井液 问题等 。
形 象 ，削 弱了竞争能 力 ，降低经 济
效益 。
基类泥 浆处理 剂系列产 品 ，建立适 们 ，我们 已多次 立项攻关并 取得 系 用于 各种地层 条件和满足 工程要 求 列成果 ，积累 了非常丰 富的经验 ， 的各 类油基泥浆 系列技术 ，是提 升 且具有较 高的技术 水平 。其具体表 我 国钻 井工程技 术服 务版 块核心 竞 现为 ：当我们钻遇 上述各种 技术难 争力 的当 务之 急 ，也成为 当前我 国 题 时 ，无 论表现 多难 ，只要 组织攻 钻井液技术 发展的一个重要 内容 。 关 ，我们 利用现有 的理论和 技术 ，
学院院长。在抗 高温深 井泥浆 、聚合物泥浆技术 、保护 油层 的钻 井、完井
技术 ｖＴ ＪＬ井壁稳定 、水平 井钻 井技术 、渗流物理化 学、三次 采油技 术、油 ， 田应 用化 学工程理论和应用技 术等方面取得 了一批重要成果 。
国陆 上 油气 资源 储 量和产 量 故多 、钻 井周期长 、成本高等 问题 地层 井壁坍塌 、重泥 浆粘附卡 钻 、
钻井液体系配方及井下复杂情况处理对策1
滤失量大，说明地层渗
透性强，也说明钻井液 形成封堵渗透层泥饼的 能力差。 在水敏性泥、页岩地层 、渗透性强的砂岩地层 都要严格控制API滤失 量。
滤失量概念
滤失量的意义
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
测定方法 该仪器是将泥浆用惰性气体 （二氧化碳、氮气或压缩空气） 加压的情况下，测量泥浆的失水 量。当泥浆在0.69MPa压力的作 用下，30分钟内通过截面为 45.6±0.5㎝2过滤面渗透出的水 量，以毫升表示。同时，可以测 按逆时针方向缓缓旋转放空阀5手 柄，同时观察压力表指示。当压力 表稍有下降或听见泥浆杯有进气声 响时，即停止旋转放空阀手柄，微 调减压阀3手柄，使压力表指示为 0.69MPa，泥浆杯内保持0.69MPa的
定义
是指钻井液中 不能通过200 目筛网，即粒 径大于74微米 的砂粒占钻井 液总体积的百 分数。在现场 应用中，该数 值越小越好， 一般要求控制 在0.5％以下。
意义
含砂量高 密度大，对提 高钻速不利； 泥饼松软，导 致滤失量增大， 不利于井壁稳 定； 摩擦系数增大， 容易造成压差 卡钻； 增加对钻头和 钻具的磨损
（6）邻井钻井情况。
一、钻井液简介
（五）钻井液施工需要的资料、数据 2、重点探井、非常规井、深井、超深井
（1）范围
①重点探井：河南油田、集团公司重点探井、风险探井； ②非常规井：页岩油水平井、致密砂岩水平井、其它气井； ③深井、超深井： 深井：指井深大于4500米的井。 超深井：指井深大于6000米的井。
7、钻井液维护处理要点
10、钻井液材料汇总
8、钻井液材料
11、其它要求
一、钻井液简介
复杂情况下的钻井液技术
常见的井漏处理
4．高炉矿渣－钻井液堵剂法 在水基钻井液中加入高炉矿渣，可使钻井液固化，稠 化时间和抗压强度可用强碱（如NaOH、KOH）、盐或 硅酸盐来控制。增加强碱的浓度可抵消木质素磺酸盐的 缓凝效果。增加碳酸钠的浓度能改善早期的抗压强度。 5．高比例石灰乳－钻井液堵漏体系 堵漏体系的一种，这种体系在较高温度下(70～80℃)， 经过一定时间可产生固化现象，但固化后强度较低，能 与盐酸强烈反应，酸溶性较高。该体系主要用于深井段 的堵漏。常用配方是：石灰乳(密度1.40g/cm3左右)与钻 井液(钻井液密度为1.40 g/cm3以上)比例为1～2:1。
井壁不稳定原因
井壁不稳定主要表现为泥页岩的水化、膨胀 和剥落、坍塌等，同时，地层中的各种物理化 学过程是造成在泥页岩地层钻井产生特殊复杂 问题的原因之一。造成井壁不稳定的因素有： 1、高压层的压力释放。 2、构造应力地层的应力释放。 3 、地质破碎带、断层、倾角较大的地层，含 有大量微裂缝的地层以及煤层等，一经钻开并 被水浸泡时，极易垮塌。
大家好
复杂情况下的钻井液技术
钻井三公司
刘俊章
复杂情况下的钻井液技术
概述 井漏 井塌 卡钻 井喷 盐膏污染
概述
在钻井过程中，钻头不断地破碎岩石、新井 眼随之生成，新形成的井壁岩石失去了原来的支 撑条件，呈现出不稳定状态，如果钻井措施不能 适应这些变化，就会造成井下诸多复杂情况和事 故。据统计，当前事故与复杂情况可占钻井施工 总时间的 68 ，造成巨大经济损失。正确认 识和预防、处理井下事故及复杂情况是钻井工作 者的重要任务之一。
常见的井漏处理
6．高滤失堵剂－桥接剂混配复合堵漏法 复配原则：以硬果壳为主，粗、中、细搭配， 并以粗颗粒硬果壳粒径与裂缝宽度对应为有效粒 子，以产生卡喉效应。 加量：堵剂中硬果壳类桥接剂的加入浓度是配 制量的2～4％， 适用范围：主要应用于中、大型漏失。
董3井二开复杂井段钻井液技术
下高 ， 易造成井漏、 粘卡等复杂情况 ； 裸眼段长 ， 施工
周期长， 井壁浸泡时间长 ， 井壁失稳趋势增大。
董 ３井设计井深 ６ ８ ０ ０ ｍ， 完钻井深 ６ ６ ３ ０ ｍ， 采用
三开制井 身结构钻 进 ， 一开 ０ ４ ４ ４ ． ５ ｍ ｍ钻 头钻深
Ｎ Ｈ Ｐ Ａ Ｎ＋（ ２ ． ０— ４ ． ０ ） ％磺化酚醛树脂 Ｓ Ｍ Ｐ一１ ＋ （ ２ ． ０ — ３ ． ０ ） ％褐煤树脂 Ｓ Ｐ Ｎ Ｐ＋（ ２ ． ０ — ３ ． ０ ） ％抗高 温抗盐降滤失剂 Ｋ Ｈ Ｔ一 １ ＋（ １ ． ０— ２ ． ０ ） ％无荧光防
岩。吐谷鲁群上部（ ３ ４ ２ ８ ． ０ — ４ ０ ９ ８ ． ０ ｍ ） 为大套 的紫
Ｎ ａ ２ Ｃ Ｏ ３ ＋（ ０ ． ３— ０ ． ５ ） ％ 包被 剂 Ｄ Ｂ Ｆ一２＋（ ０ ． ５～１ ．
０ ） ％聚合物降滤失剂 Ａ Ｔ一２＋（ ０ ． ５～１ ． ０ ） ％
Ｎ Ｈ Ｐ Ａ Ｎ＋（ １ ． ０— ２ ． ０ ） ％封堵 防塌剂 侧钻后井段 （ ３ ３ ０ ０～ ５ ３ ２ ６ ． ０ ｍ） ： 聚磺 防塌钻井 液体系 ， 基 本配方 ： （ ３— ４ ） ％ 膨润 土 ＋（ ０ ． ３— ０ ． ５ ） ％Ｎ ａ ２ Ｃ Ｏ ３ ＋（ Ｏ ． ３～ ０ ． ５ ） ％包被剂 Ｄ Ｂ Ｆ 一 ２ ＋（ ０ ． ５
（ １ ） 开钻前对一开钻井液净化处理 ， 按配方要
—
二 开 钻遇 地 层 为下 第 三 系 、 白垩 系东 沟 组 和 吐
谷鲁群 。下第三系岩性为棕红色 、 灰褐色泥质岩与 粉砂岩不等厚互层 ， 底部发育一套砂砾 岩层 。东沟 组岩性 以紫红色泥岩、 砂质泥岩与棕红色细砂岩 、 粉
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势随着石油工业的不断发展，钻井技术作为其中的重要组成部分，已然成为石油勘探与开采的基石。
而钻井液技术，作为钻井技术中的一项重要技术，也随之得到了广泛的应用。
然而，在实践应用中，钻井液技术还面临着很多挑战和需求。
本文将从现状、挑战、需求以及发展趋势四个方面来论述钻井液技术。
一、现状钻井液技术是钻井作业中非常关键的一环，它是为了保证钻井作业的正常进行，同时也是保障钻井设备的正常运转。
目前，钻井液技术主要应用在海洋石油勘探领域，特别是针对深海油田的开发需求。
市面上常见的钻井液有水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等，其中水基钻井液具有成本低、环保等优势，是目前使用最多的一种钻井液。
在钻井液的配制和处理方面，目前采用的是某些特殊并且有毒的化学物质，如羧代酰胺基甲酸钾（K-PAM）、钙镁石、硅胶等。
这些成分的添加帮助控制钻井液的性能，如黏度、密度、pH 值等，使其适应不同的钻井条件。
二、挑战虽然钻井液技术在实际应用中带来了很多好处，但是它也面临着许多挑战。
首先，钻井液技术的环保性得不到保障。
在钻井液制备和处理过程中，需要大量的化学品，这些化学品会和水和土壤中的其他物质形成复合物，使得这些物质在环境中的迁移和转化变得更加复杂和不可控。
因此，制备出符合环保要求且能有效钻井的钻井液，成为了当前技术待解决的问题之一。
其次，随着油气勘探的深入，钻井液性能要求也越来越高。
对钻井液的性能要求越来越复杂，需要涉及到高温、高压、高盐度、高酸碱度等多个因素，而现有的钻井液技术仍无法满足这些要求。
如何优化钻井液成分、提升钻井液性能，是值得深入研究的问题。
三、需求随着石油勘探技术的快速发展和油气资源的进一步枯竭，对钻井液技术的需求也不断增加。
未来将需要更加高效、环保的钻井液；更加具有适应性的钻井液；更加智能化的钻井液等。
四、发展趋势为了应对上述挑战和需求，钻井液技术也正在不断发展和创新。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 钻井液的智能化：随着工业 4.0 的到来，各行各业都在朝着数字化转型，钻井液技术也不例外。
复杂井眼轨迹条件下的钻井液技术
井液 性 能 ， 效地 解 决 了钻 进 过 程 中地 层 掉 块 垮 塌 、 屑 携 带及 阻 卡 问题 ， 下 钻 畅 通 ， 底 干 净 无 沉 砂 ， 有 岩 起 井 ３次 测
井 、 套 管 均 一次 成 功 ， 级 固 井施 工 顺 利 ； 下 双 二开 井 段 平 均 井 径 扩 大 率仅 为 ０ ５ ， 井 段 没 有 发 生 井 下 复 杂 情况 。 ．３ 全 关 键 词 深 井 钻 井 聚合 物钻 井 液 长 裸 眼 钻 井 卡 钻 钻 井 液 配 方 钻 井 液 性 能 塔 河 油 田
单点测 斜 为 ０ ６ 。井 深 ２３ ５ｍ 时 测斜 未 成 功 （ ． ６， ２ 实 际井斜 已增 至 ４ ８） 测 斜 仪损 坏 ， 检 修 测 斜 仪 ． 。且 在
期 间吊打至井 深 ２５ ５ｍ， ７ 测斜 ， 斜增 至 ５ ４。立 井 ．。 即起钻 ， 下入钟 摆 纠斜钻 具 ： ２ １ ３ｍｍ（ Ａ） 头 ４ ． ３ 钻
井深， ｍ
３ Ｎ 钻 压 、 Ｏ ７ ／ ｎ转 速钻 进 ２ 然 后 Ｏｋ ６ ～ ０ｒｍｉ ０ｍ，
用 １ ０ ２ Ｎ钻 压钻进 ３ 至井深 ２６ ６ｍ 测 ０ ￣１ ０ｋ ０ｍ， ２
图 １ 井 斜 、 位 及 位 移 曲 线 方
斜， 井斜 为 ３ ７ 。井 斜 降低 趋势 明显 ， ． ２， 继续 使用 １ ０ ０
维普资讯
第２ ５卷 第 １期
２０ ０ ８年 １ 月
钻 井 液
与 完 井 液
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ． １２ １
ＤＲＩ Ｉ ＬＬ ＮＧ Ｕ Ｉ ８ ＦＬ Ｄ 乙ＣＯＭ ＰＬ ＥＴＩ ＯＮ ＦＬＵＩ Ｄ
Ｊ ｎ ．２ ０ ａｕ ０ ８
５的层 为 石 炭 系 卡拉 沙依 组 。ＴＫ３ Ｏ井 完钻 井 ３ 深 为 ５４ ３ｍ， 级优 化 井 身 结 构 ， 裸 眼钻 进 ； ７ 三 长 二
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势近几年，我国钻井液技术在技术研发和实际应用两个方面，与国外先进技术相比都有了长足的进步。
但是随着我国“十二五”期间对西部地区复杂地质环境下深井、超深井勘探需求的持续增加，现有的钻井液技术水平已经不能够满足实际生产的需求。
因此，有必要从全局角度出发，对我国钻井液技术现状以及应用难度进行归纳，更加慎重的规划钻井液技术的下一步发展方向。
而本文针对这一情况，主要介绍了国内钻井液技术的应用现状，以及在实际应用过程中存在的突出问题。
并结合我国目前西部地下资源开发规划的实际需求，针对我国钻井液技术应用难度，分析了未来我国钻井液技术的发展趋势。
标签：钻井液技术;现状;发展趋势一、国内钻井液技术现状分析（一）水基钻井液成膜技术针对我国泥页岩地质环境较多客观现状，近几年我国在水基钻井液成膜技术的应用过程中，在水基成膜技术方面有了长足发展。
为了优化泥页岩地质不太理想的水基钻井液成膜现状，需要控制孔隙尺寸。
目前国内主要通过在泥页岩薄层添加适当比例的化学材料来加大其电荷密度，从而达到介绍水压力，适当的改变井下水推动力的受力方向，使得井壁更加稳定，从而实现接近理想的水基钻井液半透膜。
（二）超高温水基钻井液技术考虑超深井采用水基钻井液技术时较易出现的超高温工作环境，国内钻井液技术学术研发界充分考虑超高温对钻井液黏土粒子效用的影响，针对性的增强钻井液处理剂对黏土粒子抗热氧降解以及去水化方面的强度。
国内目前一般采用GBH组昂今夜抗高温处理剂，且该处理剂总还进行了更加细致的针对高温带来的各类隐患的防治配方，能够根据具体地质环境及实际应用条件更加具体的解决高温黏土凝结、塌封等问题。
（三）快速钻井液技术我国石油集团针对西部新疆、青海等地区的特殊地质，研制出了一种能够有效减少钻井液环控摩擦力，提高超深井钻井机械转速的快速钻井液技术。
这一项技术不仅能够提高深井、超深井钻探工程效率，同时还能解决上层黏土吸附钻头，造成下钻阻力加大的问题。
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35
防塌钻井液材料分类
聚合物类（如聚丙烯酰胺）
可分散沥青及油渣类
封堵微裂缝，阻止水进入，提高泥饼质量 无机电解质类kcl ,koH, K2CO3 ,K2SiO3, Na2SiO3, (NH4)2SO4 , NaCL ,CaO, CaCL2等 页岩抑制剂类（多为复配产品） 有机盐，如：KCOOH, NaCOOH
31
钻井液与泥页岩间的传递作用
驱动力：水力压差、化学势差、温度差、电势差
规律：泥页岩中压力传递速度比溶质和离子扩散速度 快1-2个数量级；后者又比钻井液滤液的达西流快1-2 个数量级 钻井液液相进入地层，引起地层孔隙压力、膨胀压力 升高，降低岩石强度，改变其力学性能是造成井壁不 稳定的主要原因
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泥页岩分类（按坍塌原因分） 软胶泥页岩
具有应力和压力的页岩
水敏性硬质页岩
具有微裂缝的页岩
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我国井壁稳定地层分类
1.胶结差的砂、砾、黄土层 钻井液技术要点：一般采用高粘切、高膨润土含量的膨润土浆或 正电胶膨润土浆。 2.层理裂隙不发育、软的砂岩与泥页岩互层 易膨胀强分散的砂岩与泥页岩互层 （强包被聚合物钻井液，改善泥饼质量） 不易膨胀强分散的砂岩与泥页岩互层 （强包被聚合物、聚磺钻井液，紊流带砂，加强固控） 中等分散砂岩与泥页岩互层 （阴离子、两性离子、阳离子聚合物钻井液）
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井壁稳定的力学化学藕合研究
热弹性比拟法
89年Texas大学的C.H.Yew和M.E.Chenvert提出,据热弹性力学理
论,对泥页岩水化产生的力学效应建立定量化模型;其关键是如何 准确获得近井壁的含水量分布和岩石弹性模量随含水量的关系. 水分子自由能热动力理论法 93年F.K.Mody和A.H.Hale基于钻井液与泥页岩间水分子自由能 差的热动力学理论,将水化引起的应力变化同力学作用引起的应 力变化结合起来，该理论认为；化学势差驱使自由水进出泥页岩， 改变井壁的孔隙压力，从而影响井壁的有效应力。关键：如何准 确测定井壁泥页岩中水的活度。
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我国井壁不稳定地层分类
3.层理裂隙发育的泥页岩
易膨胀强分散泥页岩（强抑制、有效封堵）
易膨胀中等至弱分散泥页岩（强抑制、强封堵） 弱膨胀弱分散泥页岩（强封堵） 钻井液技术要点：
a.合理钻井液密度；
b.采用沥青类、植物油渣、磺化酚醛树脂、褐煤类等处理剂封堵层理、裂 隙，阻止滤液进入； c.降低高温高压滤失量与泥饼渗透性,pH值低于9； d.依据地层矿物组分与理化性质选钻井液类型； e.选用合适泵量与环空返速，即保证带砂又呈层流以减少冲刷。
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4
发生井漏的基本条件
存在正压差
存在漏失通道及较大的足够容纳液体的空间
通道的开口尺寸大于外来工作液中固相的粒径
------均可由于人为原因而产生
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5
自然漏失通道
粘土岩 砂砾岩 浅层、中深井段未胶结或胶结差的未成岩的砂砾层 中、高渗透砂砾岩层 中深井段、深井段经成岩作用低孔、低渗的砂砾岩层 碳酸盐岩 火成岩 变质岩 烧变岩（煤层）
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不稳定的三种可能机理
构造应力
非正常 孔隙压力 裂缝
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关于泥页岩水化
表面水化： 驱动力：表面水化能（为主）、范德华力、 静电引力 特点：作用距离短，膨胀压大，体积膨胀小 渗透水化： 驱动力：双电层斥力（为主）、渗透压力 特点：作用距离长，体积膨胀大，膨胀压小， 达平衡慢，电解质影响显著
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井塌的原因
地质方面： 异常地层压力 构造应力大（地应力大） 地层倾斜等 泥页岩水化： 水化膨胀压改变井周应力分布 降低岩石强度 削弱粒间连接，造成剥落掉块 钻井工艺方面： 泥浆液流冲蚀 抽吸作用 钻柱碰撞井壁 由于起钻未灌泥浆、井漏、井喷等引起
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二、井眼不稳定(井塌)
所钻地层约3/4为泥页岩
约90%的井眼稳定问题发生在泥页岩井段
盐膏层、白云岩等也可能失稳
每年因此造成的损失约5亿美元 井壁稳定问题一般指泥页岩的井壁稳定问题
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井眼不稳定的表现形式及危害
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我国井壁不稳定地层分类
4.含盐膏地层 • 纯厚盐膏层 钻井液技术要点： 合理密度的欠饱和、饱和盐水钻井液，防缩径、防盐溶 解扩径、防蠕变。 • 盐、膏、泥复合地层 钻井液技术要点： 抑制性强的饱和盐水钻井液、油包水钻井液，合理密度 防缩径，封堵泥页岩防井塌，合理返速及流变参数， 性能稳定。
复合方式 化学凝胶+水泥浆 桥堵泥浆+水泥浆 高失水堵剂混桥接剂 暂堵剂混桥接剂 化学胶凝混桥接剂 单封混桥接剂 单封混高失水堵剂 柴油膨润土浆+屏蔽暂堵剂 处理对象 水层漏、严重井漏 大裂缝漏失 大裂缝漏失 产层、大裂缝漏失 水层、大裂缝漏失 一般孔隙性、裂缝性漏失 较大孔隙性、裂缝性漏失 低压高孔渗砂岩水层漏失
漏层
地层温度
温度
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堵漏材料（按作用机理分）
桥接堵漏材料 高失水堵漏材料(Diacel, Z-DTR, DTR, DCM堵漏剂） 暂堵材料（用于产层堵漏） 化学堵漏材料（高分子、高分子与无机胶凝物混和物、 泥浆加固化剂） 无机胶凝堵漏材料（水泥浆） 软（硬）塞类堵漏材料（柴油膨润土浆、剪切稠化浆、 重晶石塞）
聚合醇、甘油、PPG等
甲基葡萄糖甙
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防塌钻井液体系
• 油基钻井液 • 水基钻井液： 低失水高矿化度水基泥浆 钾基泥浆 钾石灰泥浆 有机硅钻井液 硅酸盐泥浆 饱和盐水泥浆 两性离子聚合物钻井液 正电胶泥浆 阳离子聚合物钻井液 聚合醇类泥浆 甲基葡萄糖甙钻井液 甲酸盐泥浆 多元醇树脂钻井液 聚磺泥浆 • 合成基钻井液
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13
堵漏方法
起钻静止堵漏 桥接材料堵漏法 暂堵法 高失水浆液堵漏法 PAM絮凝物和胶联物堵漏 复合堵漏法 强行钻进套管封隔漏层 注水泥浆 尼龙水泥袋堵溶洞漏失等
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14
复合堵漏法的常用复合方式
泥浆塘沽基地系列培训教材
复杂情况下的钻井液技术
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1
前
言
井漏、井塌、井喷、卡钻是钻井工程中常见的 复杂情况 其发生直接或间接地与钻井液工艺技术有关 一般需通过钻井液工艺技术解决这些井下复杂 情况
如何预防和处理这些井下复杂体现了钻井液工 艺技术水平
30
我国井壁不稳定地层分类
6。强地应力作用下的深层硬脆性砂岩、泥页岩地层 • 特点：深层、强地应力、大多裂隙发育、粘土矿物以
伊利石、伊蒙有序间层为主，不易膨胀不易分散，岩
石可钻性大于6级。 • 钻井液技术要点： 合理密度，提高封堵能力，适当提高抑制性，高温 高压下合适的流变性和优良失水造壁性。
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危害：
表现： 缩径 • 剥落掉块 • 坍塌，扩径
• 不能正常钻井
• 向井眼塑性流动，• 正常钻井时增加环空岩屑量，
• 造成卡钻，井漏等井下复杂
提高粘度、切力、当量密度等， 降低钻速
• 井径不规则，影响固井质量
• 影响测井和录井 • 影响泥浆性能维护
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18
井眼不稳定的判断
20
泥页岩组构 各组分的微结构 组分间的关系 孔隙大小 裂缝发育情况 与井壁稳定性密切相关
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21
沉积过程
随埋深增加，上覆岩石压力增大 （1）岩石硬度、强度增大
（2）粘粒表面的水被挤出
a.形成异常高压层
b.接触钻井液时重新水化
（3）随温度压力和沉积环境的变化，粘土矿物 可能发生转变
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15
调整井井漏预防技术
钻调整井前调整地层孔隙压力 分区块提前降压
注水井控制注水量 注水井关井停止注水 注水井停止注水并放溢流 钻泄压井对高压层进行泄压 提高低压层的地层孔隙压力 应用两个压力剖面优选井身结构、泥浆密度及类型 全井泥浆预先加堵漏剂防漏 先期堵漏
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人为漏失通道
外力大于地层岩石破裂压力造成岩石破碎所形 成的诱导裂缝 外力造成闭合裂缝的开启所形成的诱导裂缝
裂缝可分为垂直裂缝（70-90o）、斜交裂缝 （20-70o）、水平裂缝（0-20o）、网状裂缝
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井漏分类（按漏失通道形态分）
岩屑比正常情况下多
砂样代表性不好
起下钻遇阻，遇卡
下钻不到底（有大段沉砂），需划眼 蹩钻，跳钻严重 实测井径
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泥页岩的组成
粘土矿物： 蒙脱石 高岭石 伊利石 绿泥石 间层粘土 蛋白石等 非粘土矿物：
石英
长石
白云石 方解石 云母等