无固相聚合物钻井液在柳林煤层气钻井中的应用
空气钻井技术在柳林煤层气井的应用
亮
能有效 防止井漏 、 保护储层 、 提高机械 钻速等 ， 但面临着井壁稳定 、 水动力条件等复 杂的工程 和地质难题 ， 在柳林 煤
层气井施工 中， 开展 了岩层特征 、 水文地质 条件 、 煤层含 水特性 、 沫钻井 液设计 等研究 ， 泡 针对 地层 特点 ， 设计 了适 合空气钻井 的配套工艺技术 。通过柳林地 区 ７口井 的施 工 ， 钻井周期缩短 ５ ％ ， 层得到有效保护 ， 井产气量 达 ０ 储 直
Ｙ Ｏ ｌ ， Ｉ ｉｎ （ ｈｎ ｎｔ ｏｌ ｄＭｅ ａ ｅＣ ｒｏａｉ ， ｔ． Ｂ ｉｎ ００ ，Ｃ ｉａ Ａ ‘ Ｄ ＬＮ Ｌａｇ Ｃ ｉａＵ ｉ ｄＣ ａ ｅ ｔ ｎ ｏｐｒｔ ｎ Ｌｄ ， ｅ ｉｇ１０ １ ｅ ｂ ｈ ｏ ｊ １ ｈｎ ）
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２１ 第３ ０２年 ９卷第 ２期
探 矿工 程 （ 土钻 钻 井 技 术 在 柳 林 煤 层 气 井 的应 用
莫日 ， 和 郭本广 ， 尚志 ， 孟 姚 勇， 林
（ 中联煤层 气有 限责任 公司 ， 北京 １０ １ ） ０ ０ １
摘 要： 空气钻井技 术是煤层气高效开发的重要钻井技术 ， 具有循环压耗低 、 携砂能力 强 、 眼净 化好 的特点 ， 井 同时
ａ ｄ ｐ ｏｅ ｔ ｇ ｒ ｓ ｒ ｏｒ ｎ ｒ ｔｃｉ ｅ ｅ ｖ ｉ．Ｂｕ ｔ ａｓ ａ ｅ ｏ ｌ ａｅ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ａ ｄ ｇ ｏｏ ｉａ ｒ ｂ ｅ ｕ ｈ ａ ｌ ｏ ｅ ｓ ｂ ｌ ａ ｉｎ ｎ ｔｉ ｌｏ ｆｃ ｓ ｃ ｍｐｉ ｔｄ ｅ ｇ ｎ ｅ ｎ ｎ ｅ ｌ ｇｃ ｌｐ ｏ ｌ ｍｓ ｓ ｃ ｓ ｗｅｌ ｒ ｔ ｉ ｚ ｔ ｃ ｉ ｂ ａ ｉ ｏ ａ ｄ ｈ ｄｏ ｙ ａ ｃ ｃｎ ｉｏ ｎ ｙ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｏ ｄ ｔ ｎ． Ｒ ｓ ａｃ ｓ ｃ ｎ ｕ ｔｄ ｏ ｏ ｋ ｓｒ ｔ ｅ ｔ ｒ ｓ ｙ ｒ ｇ ｏ ｏｇ ｏ ｄ ｔ ｎ，ｗ ｔｒ ｓ ｔｒ ｔ ｎ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｗａ ｏ ｄ ｃｅ ｎ ｒ ｃ ｔａａ ｆ ａｕ ｅ ，ｈ ｄ ｏ ｅ ｌ ｌｙ ｃ ｎ ｉ ｏ ｉ ａｅ ａｕ ａｉ ｏ ｃ ａ ａ ｔｒａ ｄ ｆａ ｄ ｌ ｎ ｄ ｄ ｓｇ ；ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｈ ｏ ｍａ ｉｎ ｃ ａａ ｔｒｓ ｃ ， ｈ ｔｈ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓ ｉ ｂ ｅｆ ｒ ｈ ｒ ｃｅ ｎ ｍ ｒ ｌ ｇ ｍｕ ｅ ｉ ｎ ｎ ｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ｅ ｆｒ ｔ ｈ ｒ ｃ ｅ ｔ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｃ ｉ ｇｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｕ ｔ ｌ ｏ ｉ ｉ ｏ ｏ ｉ ｉ ａ ｏ ａｒ ｄ ｉ ｉ ｇ ｗ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｉｌ ｉ ｒ ｔ ｉ ｒ ｌ ａ ｅ ｉ ｎ ｄ ｉ Ｌ ｕ ｉ ｄ ｓ ｉ ．Ｄｕ ｎ ｅ ｃ ｎ ｔ ｃ ｉｎ ｏ ｏ ｌ ｅ ｔ ａ ｅ ｗ ｌ ｎ ｌ ｌ ｉｔ ｃ ，ｄ ｌ ｎ ｅ ｌｎ ｎ ｎ ｔｃ ｉ ｒ ｇ ｔ ｏ ｓｒ ｔ ｆ ｃ ａ ｂ ｄ ｍｅ ｈ ｎ ｅ ｌ ｉ ｕ ｉ ｄ ｓｒ ｔ ｒ ｌ ｇ ｐ — ｈ ｕ ｏ ７ ｓ ｉ ｎ ｉ ｉ ｉ ｉ ｓｓ ｏ ｔ ｅ ｙ ５ ％ ｒ ｄ ｗａ ｈ ｒ ｎ ｄ ｂ ０ ，ｒ ｓ ｒ ｏｒ ｗａ ｒ ｔ ｃｅ ｆ ｃｉｅｙ，ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ｔ ａ ｗｅｌ ｎ ｏｉｏ ｔ ｌ ｏ ｅ ｅｅｖ ｉ ｓ ｐ ｏ ｅ ｔ ｄ ｅｆ ｔ ｌ ｅ ｖ ｎ ｈ ｒ ｄ ｃ ｏ ｆ ｖ ｒ ｃ ｌ ｌ ａ ｄ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｗｅｌ ｉ ｉ ｓ ｌ ｒ ａ ｈ ｄ １ ０ ｕ ｉ ｔｒ ｎ ５ ０ ｕ ｉ ｔｒ ｔ ｒ ａ ｐ ｌ ａｏ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅ ｃ ｅ ０ ０ ｃ ｂ ｃ ｍｅｅ ｓ ａ ｄ １ ０ ０ ｃ ｂ ｃ ｍｅｅ ｓｗｉ ｇ ｅ ｔａ ｐ ｉ ｔｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ． ｈ ｃ Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｄ ｌ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ａｒ ｒ ｌ ｇ；ｈ ｄ ｏ ｅ ｌｇ ；ｃ ａｂ ｄ ｍｅｈ ｎ ；ｄ ｌ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ；Ｌ ｕ ｉ ｉｔ ｃ ｉ ｉ ｙ ｒ ｇ ｏｏ ｙ ｏ ｌ ｅ ｔ ａ ｅ ｒ ｌ ｇ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｉ ｅ ｉｌ ｄ ｓ ｔ ｎ ｉ ｒ
无固相弱凝胶钻井完井液在南堡油田的应用
无固相弱凝胶钻井完井液在南堡油田的应用无固相弱凝胶钻井完井液是近年来广泛应用于油田开采的一种新型井液。
与传统的钻井液相比，它具有诸多优点，如降低顶层压裂、降低破裂带的老化和破坏等。
南堡油田是中国大陆东北地区的一块较为重要的油田，由于地质结构错综复杂，钻井难度大。
在南堡油田的开采中，无固相弱凝胶钻井完井液发挥了重要作用。
本文将着重介绍这种井液在南堡油田的应用情况。
首先，无固相弱凝胶钻井完井液在南堡油田的应用有助于减小钻井风险。
由于地质结构复杂，开采过程中易受到顶层压裂和破裂带的影响。
采用传统的钻井液容易引起井筒环空的狭窄和产生堵塞，从而增加钻井难度。
而无固相弱凝胶钻井完井液具有良好的抑制压裂和破裂带的能力，减轻了这种风险。
其次，该井液在南堡油田的应用有助于提高钻井效率。
由于具有很好的调墨性能，能够稳定泥浆的黏度和流动性，从而减少了井筒的环空阻力和泥浆的渗漏。
在南堡油田这种复杂地质条件下，这一优点显得尤为重要。
最后，无固相弱凝胶钻井完井液在完成钻井任务后还能够起到一定的保护作用。
该井液能够填充井壁缝隙，从而稳定井孔环境，防止井壁溃塌和地层污染。
这对于下一步的采油工作有着不可忽视的重要性。
综上所述，无固相弱凝胶钻井完井液在南堡油田的应用具有显著的优点。
通过降低钻井风险、提高钻井效率和保护井孔环境等方面的作用，该井液为油田开采工作的顺利进行奠定了坚实的基础。
尽管该井液在南堡油田的应用还面临一些问题，如成本较高和技术难度较大等，但相信在不久的将来，这些问题都将得到有效解决。
除了上述优点外，无固相弱凝胶钻井完井液在南堡油田的应用还具有以下一些特点。
第一，该井液不含固相杂质，对井底的石层没有可能造成不良影响。
第二，该井液由于液体成分高，因此相对于其他固相钻井液其携带能力较强，有助于更好的噪音降低，减少环境污染。
第三，无固相弱凝胶钻井完井液废液经简单处理即可直接排放，减轻了废液处理的负担。
最后，近年来该井液技术的发展逐渐成熟，规模化生产已经逐步实现，低成本、高效性是未来发展的趋势。
无固相清洁压井液
无固相清洁压井液无固相清洁压井液技术及工作液介绍一、无固相清洁压井液技术介绍压井液的优劣是日后影响油井产量的重要因素之一。
压井液对油气层的损害，主要是由于外来液体和固体的侵入，外来液体与油层内粘土及其他物质发生物理化学作用，从而引起粘土水化膨胀、微粒运移和化学沉淀，固相微粒进入地层后，会聚集在近井带。
不论是外来液体还是固体的侵入其结果是堵塞油层孔道，使得井眼周围油层渗透下降，形成低渗透率带，增加油流阻力，降低油产量。
实施修井作业过程中，国内外大部分还是采用压井作业技术，选用的压井液包括有固相压井液、水包油压井液、无固相清洁盐水压井液、低密度泡沫压井液等。
无固相清洁盐水压井液选用可溶性盐作为加重材料，采用过滤技术，可有效滤除固体微粒，不会引起固体物质堵塞，而且可溶性盐具有很好的防膨效果可有效防止粘土颗粒的膨胀运移，油层保护效果好。
目前渤海油田生产井组中存在一定量的高压油气井，在修井作业过程中井口出现工作液溢流问题，给井下安全作业带来较大影响，同时也不利于地层井壁稳定。
我们经常在该类油气井的修井作业中要使用一定密度的工作液来进行压井，保持井筒内压力平衡。
一般静液柱压力要稍大于油藏压力。
若液柱压力过大则会造成压井液流失和污染，过小则无法控制井喷。
因此，选择一种对储层环境友好的压井液是防止井喷、保持修井作业时间内的井控安全，维护储层井壁稳定的必要手段。
现阶段渤海油田普遍采用的是无固相清洁盐水压井液。
该压井液密度主要靠调整可溶性盐加量来控制的。
国内外常用的无固相清洁压井液体系根据可溶性盐类的不同又分为的无机盐压井液体系和有机盐压井液体系。
无机盐压井液体系常用的盐有氯化钾、氯化钙；有机盐压井液体系常使用甲酸钠、甲酸钾。
不同的压井液体系根据其可溶性盐的选择可加重密度相差较大，常温21℃条件下，氯化钾为1.16g/cm3，氯化钙为1.42g/cm3，甲酸钠为1.34g/cm3，甲酸钾为1.55g/cm3。
在修井作业中，通过无固相清洁盐水压井液体系的选择和使用，可以控制修井作业安全，有效抑制地层页岩稳定，降低压井液对油气储层的伤害，缩短油气井的作业周期，保证油气田的增产和稳产。
简介SWY无固相钻井液
简介SWY无固相钻井液孙新堂【摘要】The unifxed phase drilling lfuid does not contain solid material, which is a high quality treatment of composite products .Main component is polymer, the mud performance index is completely beyond ordinary drilling lfuid, and it is the ifrst selection of high quality drilling lfuid. Especially in the prevention, leakproof, protecting borehole wall collapse, reduce water loss, lubrication and reduce the resistance, etc, and widely applicable, easy to promote.%无固相钻井液不含固相物质，是优质处理剂的复合产品。
主要成份为高分子聚合物，其混浆性能指标完全超越一般普通钻井液，是优质钻井液的首选。
特别在防塌、防漏、护井壁、降失水、润滑减阻等方面成效显著，且适用广泛，易于推广。
【期刊名称】《吉林地质》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P120-122)【关键词】无固相;泥浆性能;钻井液【作者】孙新堂【作者单位】吉林省煤田地质112勘探公司，吉林延吉133000【正文语种】中文【中图分类】TE254+.30 引言钻井液的主要功用为冷却钻头、排除和携带岩粉。
同时还具有保护井壁、润滑钻具、破碎岩石等功用。
但在不同钻探和岩层条件下、其要求并不完全相同。
钻井液的种类有多种，常用的大致分为细分散泥浆、粗分散泥浆、不分散低固泥浆、无固相泥浆等其他类型泥浆。
空气钻井技术在柳林煤层气井的应用
2012 年第 39 卷第 2 期 3 3． 1 空气钻井技术 液压顶驱动力头钻进工艺
探矿工程（ 岩土钻掘工程）
37
（ 4 ） 若钻井液在井下停留时间较长， 应在钻井 ， 液中加入适量除氧剂 防止处理剂变质及对井下金 属的腐蚀； pH 值达不到要求， （ 5 ） 严格控制钻井液 pH 值， 应加入 NaOH 调节； （ 6 ） 作业完成， 可根据要求加入破胶剂加速破 胶返排投产。 4． 4 防斜措施 传统的钻探工艺为了使钻孔垂直， 一般采取轻 压吊打 的 办 法， 精 确 度 低， 钻 进 速 度 慢。 我 们 在 T685WS 型钻机上配置了直孔纠斜的定向钻井工艺 技术， 使之能有效防斜和纠斜， 井斜及全角变化率全 部满足技术要求。 4． 5 施工要点及注意事项 （ 1 ） 下钻前应对冲击器进行地面试验， 确认冲 击器工作正常后方可下钻。 （ 2 ） 下钻时速度不能过快， 如果遇阻可人力转 动钻具， 不能猛蹾钻头和冲击器。 （ 3 ） 钻进正常后， 应及时开启机油滴注器为冲 击器加注润滑油， 以防冲击器干磨卡死。 （ 4 ） 严禁钻具在不回转时进行钻进， 否则容易 使井眼形成键槽， 造成回转阻力增大， 扭断钻具或造 成井斜。 （ 5 ） 随着井深的增加， 井内压力逐渐增大， 若在 冲击器进行工作时井口出现不返渣的情况 ， 应及时 有条件的可向井内加注一些泡沫液 上下活动钻具， 进行排渣， 直到岩屑排净才能继续钻进。 （ 6 ） 钻进时严密监视空气和岩屑上返情况， 遇 有坍塌和漏失地层， 要及时加注泡沫剂， 确保岩屑正 常上返， 以防埋钻事故。如遇严重坍塌， 则应及时采 取措施或更换为常规泥浆钻进工艺 。 （ 7 ） 由于空气不可能悬浮岩屑， 空气钻井时， 起 钻或接单根前必须进行充分循环， 将井下钻屑或其 他沉积物带到地面。 循环时间长短取决于井下情 况， 具体应观察排岩管线出口， 确认钻屑含量明显降 低了， 才能开始起钻或接单根作业。 （ 8 ） 观察分析取出岩屑的粒度、 湿度和返量， 判 断井下出水量大小及井壁稳定性， 根据不同情况分 别采取循环、 增大注气量、 雾化钻进等措施。 5 5． 1 实际效果 钻井效果
无固相钻完井液的技术论证报告
抗高温无固相钻完井液一体化的技术论证报告河北儒德元科技发展有限公司2008-8-4目录(一)实施无固相钻完井液一体化的目的与意义(二)无固相钻完井液的背景与需求(三)无固相钻完井液的开发现状与方向(四)无固相钻完井液的室内研究(五)小结(六)检测报告一、实施无固相钻完井液一体化的目的和意义：目的：无固相钻完井液一体化一方面没由于体系的无固相，可以大大消除固相颗粒对储层尤其是低渗油气层的伤害，同时使钻井液与完井液具有更大程度地相溶性，避免了因钻完井液不相配伍从而致使的沉淀伤害储层，而且由于无固相体系的泥饼薄而韧，大大利于固井质量的提高；意义：实施无固相钻完井液一体化后，由于该体系具有较低的粘度，可以大幅度提高钻井速度，有效缩短钻井周期；体系无固相，在降低对地层的固相伤害的同时，也避免了因固相成份下沉造成的卡钻事故的发生，同时也利于有效方便的固控；薄、韧且滑腻的泥饼能够降低在高压情况下粘附压差卡钻的风险；较低的抽吸激动压力，降低了井壁不稳定风险或井控事故的发生；钻完井液一体化，保护储层，提高油井生产能力的同时，更是节省了昂贵的完井液费用；体系无固相，易于筛除保护且可以重复利用，从而大大降低了配液作业费用；所选用的外加剂及加重剂均安全无毒，易降解，对环境无不利影响。
所以，无固相钻完井液一体化的实施可以从根本上实现对储层的良好保护，解决静态、动态携砂、清洁井眼和减小钻头阻力提高钻速的问题，在节约本钱的同时更能大幅度地提高油气井产量，经济效益显著。
二、无固相钻完井液的背景与需求在目前石油勘探开发进程中，常规的水基泥浆或油基泥浆由于自身的特点，往往在钻井进程中尤其会对储层造成不可拯救的伤害，从而使勘探及至后期的开发得犯错误的结论，而增加没必要要且昂贵的处置费用；同时常常利用的重晶石加重剂由于本身不可溶，且具有潜在的危害性，也致使了废弃钻井液排放处置费用高的问题。
尤其是在高温情况下，钻井液中化学物质的高温降解所分解出的固相微粒，更是在使体系性变差的同时，对地层形成了新的伤害。
煤层气钻井中对护壁与堵漏问题的探讨
136
2012 年第 5 期
（ 3） 钻井液的负电分散体系在井壁上所形成的滤 饼的负电力场和钻具表面的正电荷的相互吸力。当钻 具在井内静止 时，其 靠 近 井 壁 的 一 侧 与 滤 饼 之 间 距 离 缩小到极性分子相互作用时，便发生卡钻现象。 1． 2 煤层气钻井压差卡钻的预防
根据煤层气钻井中卡钻事故的发生和处理过程分 析，滤饼粘附后形成的压差是卡钻的根本原因。因此， 在泥浆护壁方面，采取了以下措施：
（ 1） 系统简单，占用人员少。建设架空乘人运人 系统后，取代了 4 条斜巷人行车运人系统，停用了提升 机、斜巷人行车等设备，简化了运输系统，大幅度减少 了提升机司机、人车押车工、人车和提升机维修工等人 员占用。
（ 2） 适应性强，易于推广应用。解决了人行车运 人方式受条件限 制 地 点 的 运 人 问 题，扩 大 了 机 械 运 人 范围。
（ 1） 采用高分子化合物低固相钻井液，或无固相 钻井液。形成薄而韧的泥饼，并要求有好的润滑性； 在 地层允许的情况下，采取清水钻进。
（ 2） 搞好固控工作，把无用固相清除干净，减少形 成劣质滤饼的条件。
（ 3） 设计合理的钻具结构，对下部钻具结构，增加 支撑点，减少接触面，如使用螺旋钻铤、欠尺寸扶正器、 加重钻杆等。
煤层气开发以来，钻井中遇到的最大问题就是钻 井液漏失和 钻 具 卡 钻。 对 于 这 个 问 题，不 少 工 程 技 术 人员和学者投入了较大的精力进行探索、研究，取得了 显著的进展。
1 煤层气钻井护壁中存在问题的分析、解决方法
钻井护壁的最 直 接 目 的 就 是 使 钻 井 井 壁 稳 定，不 因井下复杂情况产生卡钻现象。卡钻事故的分类有： 落物 卡 钻、掉 块 卡 钻、砂 桥 卡 钻、岩 粉 卡 钻，压 差 卡 钻 等。在煤层气钻 井 中，由 于 引 用 了 优 良 的 钻 井 液 高 分 子处理剂和石 油 大 功 率 的 钻 井 泵，井 壁 的 稳 定 性 和 清 理岩粉的能力 大 大 提 高，又 由 于 煤 层 气 钻 井 井 深 比 较 浅，目前在 1000m 左右，地层相对稳定，操作规程比较
FLO-PRO无固相钻井液在冀东油田水平井中的应用
FLO-PRO无固相钻井液在冀东油田水平井中的应用随着油气勘探技术的不断发展，水平井技术的应用越来越广泛。
然而，对于水平井的钻井，传统的固相钻井液存在一些问题，如粘度高、易形成泥浆环和难以排除等，影响了钻进效率和井壁稳定性。
针对这些问题，现在越来越多的石油公司开始采用FLO-PRO无固相钻井液技术，本文将着重探讨其在冀东油田水平井中的应用。
FLO-PRO无固相钻井液是一种基于重烃的钻井液，其独特的特性在水平井钻井中具有显著优势。
首先，该钻井液无固相物质，有效减少了钻井液对井壁的冲刷作用，减轻了对井壁环境的影响。
同时，FLO-PRO钻井液具有较低的粘度和密度，使其更容易流动和清洗，从而提高了钻井液的清洁度和井段的钻进速度。
其次，FLO-PRO钻井液具有非常优秀的高温稳定性和抗水性。
在冀东油田等高温、高压的环境下，常规固相钻井液会出现变质、泥浆环和水敏等问题，而FLO-PRO无固相钻井液则能够相对稳定地工作。
同时，该钻井液在接触水后也不会发生太大的膨胀，不会影响前进速度。
除此之外，FLO-PRO钻井液还能够在高盐度的环境下使用。
冀东油田在地下储层中通常伴随着较高的盐度，传统的钻井液无法承受这种情况，而FLO-PRO无固相钻井液就能够在这种环境下使用，并保持较好的稳定性和性能。
总之，FLO-PRO无固相钻井液技术在冀东油田水平井钻井中的应用优势显著，不仅可以提高钻进效率、井壁稳定性和清洁度，而且可以适应复杂多变的地下储层环境。
因此，在未来的油田勘探中，该技术将逐渐成为一种主要的水平井钻井液技术。
钻井液是一种复合材料，通常用于地下钻井作业中的润滑、冷却和输送钻屑等功能。
随着地下储层的地质复杂性和钻进技术的不断进步，钻井液技术也在不断地发展和升级。
FLO-PRO无固相钻井液技术就是一种最新的，专为水平井钻井设计的高效钻井液技术。
在冀东油田等地的水平井钻井中得到了广泛的应用和认可。
本文将深入探讨FLO-PRO无固相钻井液技术在水平井钻井中的优势和应用。
聚合物型无固相钻井液的实验研究
从水 解 聚丙烯 腈 （ ｖ ｙ） 聚 乙烯 醇 （ Ｖ 、 ｎＡ 、 Ｐ Ａ）
表 １ Ｌ （ 三水平 四 因素 正交 实验表 ，３ ）
注 ： 因素的影响水平指与水的质量百分 比。 各
表 ２ 浆液 Ｌ （ ３ ）正 交试验 安排及 其实验 结果
不散
不散
散开 不散 不散 不 散
酰胺（ 子量 Ｍ ＝ ０ ７０万 ， 分 ３０～ ０ 水解 度 Ｈ＝３ ％左 ０
聚 丙 烯 酰 胺 （ Ａ ） 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 ＰＭ 、 （ 玎Ａ 等含 有 一０ 一Ｃ ｝’ Ｍ） Ｈ、 Ｎ、一 Ｏ Ｈ２ Ｃ Ｎ 、一Ｃ Ｏ Ｏ —
Ｎ 官能 团水 溶性 高分 子 聚 合 物 中优选 钻 井 液 主 ａ
物无 固相钻井液 主剂 与交联剂组 分 ， 试 了钻井 液 测
测定 ， 理 确 定 水 溶 性 高 分 子 聚 合 物 无 固相 钻 合 井液 的配 方 比 例 ， 该 类 钻 井 液 各 项 性 能 指标 使
达到 最佳 。
第 一批正 交 实 验方 案 采 用 Ｌ （ 三 水 平 四 。 ３） 因素正交 实验 表 ， 选 钻井 液 的 主剂 与 交 联剂 的 优
需 要解决 的主要 技术难题之一 Ｊ 。 实践证 明， 选用 固壁性 能好 的聚合物类 无 固相 钻井液是确保 复杂地层 孑 壁 稳定性 、 高钻孔 工程 Ｌ 提 质量和钻进效率 、 降低生产成本 的最 有效途径之一 。 聚合物型无 固相 钻 井液 一般 由水溶 性 高分 子 聚合
基金项 目： 江苏省大学生实践 创新训练工程项 目（ １ ３９ Ｊ０ ０ ） ０
牧 稿 日期 ：０ ０１．９ ２ １．２０
理裂 隙发 育 、 矿层蚀 变 带、 遇水 膨胀 （ 敏性 ） 水 等复 杂地层 ， 岩土层孔壁 极不稳定 ， 该类 容易发 生坍塌 、 漏失 、 块 、 钻 、 钻 、 斜 、 心 困难 等 钻 孔 事 掉 卡 埋 井 取 故 。如何确保 复杂 地层 孔壁 的稳定 性是 钻 井工 程
无粘土相聚合物钻井液专题报告
无粘土相聚合物钻井液在大邑4井的应用随着快速钻进技术的日益提高，无粘土相钻井液技术在川西大邑4井、新繁一井等上部地层应用，达到了较高的机械钻速，取得了良好的经济效益。
一、无粘土相聚合物钻井液的控制重点试验表明，使用无粘相聚合物钻井液可达到最高的钻速，但要实现无固相钻进，必须注意解决以下三个方面的问题：一是必须使用高效絮凝剂使钻屑始终保持不分散状态，通过震动筛和固控设备将钻屑全部清除，保持较低的密度；二是要有一定的提粘措施，使钻井液保持一定的粘切，能够按工程设计上的要求，实现平板型层流并能顺利地携带出钻屑；三是有一定的防塌措施，因为钻井液密度低，钻进时液柱处于一种欠平衡状态，再加上无固相失水较大，井壁易失稳产生掉块、垮塌引起井内复杂情况的发生，所以无粘土相钻井液应加入一定的防塌剂保证井壁的稳定。
二、无粘土相钻井液体系在大邑4井中的应用1、钻遇地层岩性及钻井液施工重点：依据该井地质工程设计提示：白垩系上统灌口组～下统天马山组，上部为棕红、浅棕褐色泥岩、分砂质泥岩与棕红、褐灰色细砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层，间夹白色石膏。
下部为褐灰色（含砾）细、中粒砂岩与棕红、棕褐色泥岩互层，局部夹绿灰色细砂岩、粉砂岩。
泥岩发育，吸水性强、易垮塌，易缩径，因此提高钻井液的抑制性、防塌性，预防井眼缩径和井壁垮塌是钻井液施工的重点和难点。
另外，本井段钻时快，无固相对泥浆密度的要求较高，钻屑量多，因此，及时清除井内钻屑，控制钻井液较低的密度也是无粘土相的施工难点。
2、无粘土相基本配方：清水+0.1%KPAM+0.05-0.1%PHP+0.1%XK-013、现场小型试验记录备注：根据小型实验，配方1号1min沉降25%，3分钟沉降80%，配方2号1min沉降20%，4分钟沉降80%，配方1号沉降速度快，效果较好，满足施工要求，采用1号配方。
4、施工概况及无粘土相钻井液技术措施：（1）施工井段：大邑四井是西南分公司在川西坳陷设计的一口预探井，设计井深5900井深,0～34.5米下入导管。
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２ 聚合物处理剂材料及作用
２１ 水解 聚丙 烯酰胺 （ Ｈ Ａ） ． Ｐ Ｐ
水解聚丙烯酰胺 （ 简称 Ｐ Ｐ Ｈ Ａ或 Ｐ Ｐ） 由聚 Ｈ 是
丙烯酰胺水溶液加碱水解制得。
作用 ：絮凝沉淀岩屑 ，可以减少钻头的摩阻， 延长钻头的使用寿命 ， 提高钻速和进尺。
２２ 水解 聚丙 烯腈铵 盐 （ Ｈ ． Ｐ Ｎ ） ． Ｎ ４Ｈ Ａ ．
１ 构 造地质特征
无 固相钻 井 液 钻 的应 用 ，主要考 虑 地 层特 征 ，
水解聚丙烯腈铵盐为淡黄色粉末 ，可 以直接应
即所钻井段无高压气层 ；力学稳定 ，不需要用高 比 重泥浆克服井塌。该区属稳定地层 ，适用无固相聚 合物钻井液。
煤层气勘探开发柳林示范项 目 位于山西省柳林
县境 内 ，黄河东岸一 吕梁 山西坡的南北 向构造 带
不利于清除岩屑 ，机械钻速低 ，易引起泥岩膨胀分 散 ，导致坍塌 、断杆、卡钻 、井眼不规则等复杂问 题 ，成本高 ，完钻周期长 ， 严重的制约了钻井质量 及井队经济效益 、环境效益的提高。针对该区地质 和钻井作业特点 ，在低固相双聚泥浆的基础上，井 队采用 了一种无固相钻井液 ，即以清水作为基液 ， 加人高分子聚合物 （ 聚丙烯腈 、聚丙烯酰胺的水解 物） 、高分子量纤维素 （ Ｍ 等 人工配制成具 Ｃ Ｃ） 有一定黏度 、静切力等性 能的钻井 液 ，其 密度 为
Ａｐ ｌ ａｉｎｏ ｅｎ ｏｉ ｈ ｓ ｏ ｒ ｒｌ ｎ ｕ ｄ ｐ ｉ ｔ ｆ ｈ ｏｓ ｌ ｐ ａ ｅｐ ｌｍｅ ｉ ｌ ｇｆ ｉ ｃ ｏ ｉ ｔ ｄ ｙ ｄ ￣ｔ ｎｌ ｉ ｌ ｌ
ｉ ｅＬ ｕ ｉ ｏ ｌ ｅ ｍ ａ ｒｌ ｎ ｎｔ ｉ ｌ ｃ ａ ａ ｇ ｓｄ ｉ ｉ ｇ ｈ ｎ ｓ ｌ
间，减轻钻井液对储层伤害。在确保安全 生产、施工质量的前提下 ，积极探 索采用水基无 固 相聚合物钻井液，并采取相关的防范措施 ，经实践证明能有效地控制井下复杂情况的发 生，
达到 了提高钻井速度、降低钻井成本的 目的。 关键 词 ：煤 层气 生产 井 ；无 固相聚 合 物钻 井液 ；时效分 析 中图分类 号 ：Ｐ １．１ ６ ８１ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１０— ０３（ ０ １ ０ — ０ １０ ０ ７ １８ ２ １ ） ５０ ５— ２
作用 ： 降低高压差失水的特殊功能和良好的 有 热稳定性 ，能改善钻井液流变性 ，抑制粘土水化分 散 ，具有一定 的抗盐能力 ；由于 Ｎ ４ Ｈ 在页岩 中的 镶嵌作用 ，具有一定的防塌效果 ，与聚丙烯酰胺钾
盐共使用兼有降粘作用 。 ２３ 高分子量纤维素 （ Ｍ ． Ｃ Ｃ）
２１ 年第 ５ ０１ 期
河 北 煤 炭
５ １
无相合钻 液柳煤气 井的用 固聚 物 井在 林 层钻 中应
张振 平
（ 中国煤炭地质总局 第一勘探局地质勘查院 ，河北 邯郸 ０６０ ） ５００
摘 要 ：根据柳林试验 区煤层气开发利用 一体化、低成本开发战略要求 ，在技术要求范围之 内尽可能采用新工艺、新技术 ，以缩短钻井周期，提高作业效率，缩短钻井液对储层浸泡时
１ １ １ ５ ／ ｍ ，漏斗粘度 ２～ ０ ，ｐ ． ～． ａ ０ ０ｇ ６ ３ Ｈ值 ７ ８ ， ８ ～． ５
上 ，煤田总体上是一个基本 向西倾斜 的单斜构造 ， 区块 内断层稀 少 。
该区主要开发石炭二叠系山西组 、太原组煤层
气 ，产层埋藏深度在 ５０ ００ 。井深结构 ，一 ０ ～１０ ｍ 开 ：用 ６ １． ｍ钻头钻进至超过风化带 １． ３ １ ｍ １５ ００ ｏ ｍ。二开 ：用 ２ ５ ｍ钻头钻至 目的煤层 （ ｌ． ｍ ９ ９ 煤层底 ） 以下 ５ ． ｍ完钻 。 钻遇地层第 四系 石 ００ Ｏ 千峰组 、上石盒子组 ，下石盒子组、山西组 、太原
Ｚ ＨＡＮＧ ｈ ｎ ｐｎ Ｚ ｅ — ｉｇ
煤层气勘探开发柳林示范项 目构造位置处于鄂 尔 多 斯 盆 地 东 缘 河 东 煤 田 中段 ，在 Ｃ Ｙ ０ 、 Ｌ 一 ３ Ｃ Ｙ １ 煤层气生产井钻井施工 中采用 以往煤 田勘 Ｌ 一３ 探中常用低固相钻井液 ，用水量大 ，固相含量高 ，
组 。 目的煤层 山西组 的 ４ 、５ 煤层 ，太原 组 的 ８ 、９ 煤层 。
使 用 该 无 固 相 钻 井 液， ＣＹ ２、 ＣＹ ３、 在 Ｌ 一３ Ｌ 一 １ Ｆ － Ｐ６ Ｌ Ｅ 井进行了生产实验 ，所钻井眼规则 ，钻速 可高达 ６ ｈ ，具有较低的密度，同时粘度也可调 ｍ／ 整 ，流动性很好 ，钻头寿命延长 ２ ０％～３ ％，钻 ０ 井液成本低 ，具有较好的携带和悬浮岩屑的能力 ，
用 于 各 种 水 基 钻 井 液 体 系 中 ，含 有 一 Ｏ Ｈ ＣＯ 、
５ ２
一
河 北 煤 炭
３２ 二 开 。
２ １ 年第 ５ ０１ 期
Ｃ Ｏ Ｈ 、 一 Ｏ Ｈ 、 一 Ｎ 等 基 团 ，分 子 量 在 ＯＮ， ＣＮ２ Ｃ
１０ ０—５ ０ ０之 间 。 ００ ００
钻遇地层为石千峰组 一 太原组 ，钻进前应配置
好钻井液 ， 配方为 Ｈ ｏ＋ ．％。 ２ ０１ Ｎ ￣Ｏ ＋２％ （ Ｈ － Ｐ Ｎ）＋Ｏ３％ Ｐ Ｍ ＋４ ａ ３ Ｃ Ｎ ４Ｈ Ａ ＿ Ａ ‰ＣＣ Ｍ ，现场配制与维护的要点如下 ： （ ）配聚合物溶液 。先用纯碱将 水中 的 Ｃ ２ １ ａ ＋ 除去 ，以增加聚合物的溶解度 ，然后加入聚合物絮 凝剂。 （ ）处理清水钻井液 。将配好 的聚合物溶液 ２ 喷人清水钻井液中，喷人位置可以在流管顶部或振 动筛底部。喷人速度取决于井眼大小和钻速 。 （ ）促进絮凝 。加适量石灰或 Ｃ Ｃ： ３ ａ１ ，通过储