储层专打钻井液
钻井液技术介绍
6．钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好；而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此，在钻遇泥页岩地层时，使用它可以取得比较理想的防塌效果。
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8．合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油，因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性，同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响，尤其适用于海上钻井。
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1．分散钻井液 分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂（简称为分散剂）配制而成的水基钻井液。其主要特点是： （1）可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。 （2）容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。 （3）某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。缺点：除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
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1．合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2．天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富，价格低廉，在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性，使材料具有环保功能。 3．利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强，油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
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（二）国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况
强水敏高孔高渗储层水平井储层保护钻井液技术_唐玉响
第 37 卷第 4 期
唐玉响等: 强水敏高孔高渗储层水平井储层保护钻井液技术
# 47 #
表 2 黏土矿物X- 衍射分析结果
%
岩样 伊/ 蒙间层 伊利石 高岭石 绿泥石 伊/ 蒙间层比
1#
57
7
24
12
80
2#
51
8
29
12
85
3#
60
11
19
10
75
2 保护储层钻井液技术难点
1) 强水敏地层的黏土水化膨胀、分散、运移, 易 造成储层孔道堵塞等水敏性伤害, 因而必须提高钻 井液的抑制性和封堵性。
2) 黏土颗粒胶结疏松, 钻进过程中易引发井壁 坍塌、起下钻遇阻卡、划眼等井下事故, 井径扩大严 重。
3) 钻井液中固相颗粒的侵入造成储层伤害。必 须强化对储层中较大孔喉的暂堵和保护, 尽力阻止 钻井液固相侵入储层深部。
4) 钻井液滤液与地层流体不配伍引起的储层伤 害。由于储层孔隙大, 钻井液滤液侵入的深度更深, 给储层带来的损害更大。因此, 应增强钻井液滤液 与地层水的配伍性, 使钻井液滤液更好地适应储层。
第 37 卷第 4 期 2009 年 7 月
固井与泥浆
石油钻探 技术 P ET RO LEU M D RIL LI NG T ECHN IQ U ES
Vo l1 37, N o1 4 Jul. , 2009
强水敏高孔高渗储层水平井储层保护钻井液技术
唐玉响1, 2 沈建文2 王佩平2 罗恒荣2 文红梅2
( 1)
侵入深度的计算公式:
R= ra- rw
( 2)
式中, ra 为损害半径, cm; d 为岩心直径, cm ; rw 为井
眼半径, cm; W为驱 替效率, % ; Q 为滤失量, mL ; <
钻井液封堵剂性能评价及应用
钻井液封堵剂性能评价及应用一、引言随着石油勘探开采技术的不断发展，钻井液封堵剂在油田开发中扮演着越来越重要的角色。
随着深层、复杂地质条件下油气储层的钻井条件的复杂性不断增加，钻井液封堵剂性能的高低直接关系到钻井效率和油田开发效益。
对钻井液封堵剂的性能进行评价并合理应用，对于提高钻井技术水平、降低钻井成本、保障油井稳定生产具有重要意义。
二、钻井液封堵剂的作用和分类钻井液封堵剂是用来封堵钻井液在井壁和地层中的漏失、防止地层层间窜水和提高井壁稳定性的物质。
其作用主要包括：(1) 填塞漏失孔隙：钻井液封堵剂可以填塞地层中的孔隙，防止钻井液向地层中渗透和漏失，减少钻井液对地层渗透性的破坏。
(2) 稳定控制井壁：钻井液封堵剂在井眼壁上形成封堵层，增加井壁的抗渗能力，提高井眼壁的稳定性，减少井壁的塌陷和崩塌现象。
(3) 防止地层层间窜水：在地层中形成一定的封堵层，阻止地层层间的水、油、气窜动，保持地层的稳定和完整。
根据封堵剂的成分和性质，钻井液封堵剂可以分为物理封堵剂和化学封堵剂。
物理封堵剂主要包括地层水泥浆、泥浆钻井液和封堵球等，其封堵效果主要通过密度和粘度来实现；化学封堵剂主要包括有机高分子物质和胶体颗粒等，其封堵效果主要通过化学反应和吸附作用来实现。
三、钻井液封堵剂性能评价方法1. 封堵效率评价封堵效率是评价钻井液封堵剂性能的关键指标之一。
通过实验室模拟地层条件，可以进行封堵效率的评价。
一般可以采用孔隙压力、渗透率和封堵剂压力等指标来评价封堵效率。
封堵效率越高，表示钻井液封堵剂具有更好的封堵性能。
2. 粘结性评价粘结性是钻井液封堵剂的另一个重要性能指标。
通过实验室试验和现场钻井液测试，可以评价钻井液封堵剂的粘结性。
主要包括粘结力、粘结时间和粘结强度等指标。
粘结性好的封堵剂能够快速在井眼壁上形成封堵层，增强井壁的稳定性。
3. 环境友好性评价钻井液封堵剂在使用过程中应具有较好的环境友好性，不仅要对地层和井眼壁具有一定的封堵效果，还要对环境具有一定的稳定性和不产生毒害物质。
钻井液
• 粘度过高的危害：
• 流动阻力大，泵压高，排量相应降低， 井底清洗效果变差，对钻速影响较大。 • 钻头易泥包，起下钻容易引起抽吸和 压力激动。 • 沉砂困难，净化不良，对设备磨损大。 • 除气困难 • 固井时水泥浆易窜槽，影响固井质量
27
影响泥浆粘度的因素 泥浆粘度反映体系内部的摩擦 ▲液相分子间的内摩擦，液相粘度随有机物含量增加而升高 ▲分散相颗粒间的相互作用力，它是表征特性不同的分散相 颗粒相互产生的作用力和形成网架结构而增加的流动阻力 ▲分散相颗粒之间的内摩擦
33
失水量过高的危害： 地层被长时间浸泡后造成井眼缩径及泥、页岩的剥落、坍塌
水分渗入生产层，使目的层粘土膨胀，油气层渗透率降低，生产能 力下降
泥饼质量不好的危害： 泥饼厚而松散，摩擦系数高，使钻具与井壁接触面积增大，泥饼粘 附卡钻风险大 易泥包钻头或堵死钻头水眼 起钻时上提力增加 妨碍套管下入，影响固井水泥浆与井壁间的胶结 电测易遇阻遇卡，影响井壁取样
• 静比重、当量循环比重和环空比重
•
•
当量循环比重：考虑了由于泥浆流动而增加的附加压耗
环空比重：在当量循环比重基础上考虑了由于井筒内岩 屑产生的附加压耗
11
钻井液性能概述
• • • • 钻井液比重的控制： 比重过高：增大正向压差，对目的层污染加重；液柱压力增大，增大 井底岩石可钻强度并引起井底岩石的重复切削 比重过低：井壁不稳定，目的层压力无法控制 确定泥浆比重的原则：
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泥浆的失水及造壁性 泥浆的失水和造壁性
失水：泥浆中的自由水，在压差作用下向孔壁岩石的裂隙或孔隙中渗透； 造壁性：泥浆失水时，随着泥浆中的自由水进入岩层，泥浆中的固体颗 粒便附着在孔壁上形成泥皮，这便是泥浆的造壁性。
钻井液对储层损害
1．钻井液中分散相颗粒堵塞油气层1）固相颗粒堵塞油气层钻井液中存在多种固相颗粒，如膨润土、加重剂、堵漏剂、暂堵剂、钻屑和处理剂的不溶物及高聚物鱼眼等。
钻井液中小于油气层孔喉直径或裂缝宽度的固相颗粒，在钻井液有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，进入油气层孔喉和裂缝中形成堵塞，造成油气层损害。
损害的严重程度随钻井液中固相含量的增加而加剧，特别是分散得十分细的膨润土的含量影响最大。
其损害程度与固相颗粒尺寸大小、级配及固相类型有关。
固相颗粒侵入油气层的深度随压差增大而加深。
2）乳化液滴堵塞油气层对于水包油或油包水钻井液，不互溶的油水二相在有效液柱压力与地层孔隙压力之间形成的压差作用下，可进入油气层的孔隙空间形成油-水段塞；连续相中的各种表面活性剂还会导致储层岩心表面的润湿反转，造成油气层损害。
2．钻井液滤液与油气层岩石不配伍引起的损害钻井液滤液与油气层岩石不配伍诱发以下五方面的油气层在损害因素。
1）水敏低抑制性钻井液滤液进入水敏油气层，引起粘土矿物水化、膨胀、分散、是产生微粒运移的损害源之一。
2）盐敏滤液矿化度低于盐敏的低限临界矿化度时，可引起粘上矿物水化、膨胀、分散和运移。
当滤液矿化度高于盐敏的高限临界矿化度，亦有可能引起粘土矿物土水化收缩破裂，造成微粒堵塞。
3）碱敏高pH值滤液进入碱敏油气层, 引起碱敏矿物分散、运移堵塞及溶蚀结垢。
4）涧湿反转当滤液含有亲油表面活性剂时，这些表面活性剂就有可能被亲水岩石表面吸附，引起油气层孔喉表面润湿反转，造成油气层油相渗透率降低。
5）表面吸附滤液中所含的部分处理剂被油气层孔隙或裂缝表面吸附；缩小孔喉或孔隙尺寸。
3．钻井液滤液与油气层流体不配伍引起的损害钻井液滤液与油气层流体不配伍可诱发油气层潜在损害因素，产生以下五种损害：1）无机盐沉淀滤液中所含无机离子与地层水中无机离子作用形成不溶于水的盐类，例如含有大量碳酸根、碳酸氢根的滤液遇到高含钙离子的地层水时，形成碳酸钙沉淀。
石油钻井施工中钻井液的选择及使用
石油钻井施工中钻井液的选择及使用摘要：在具体的石油钻井施工工程中科学、合理地选择并使用石油钻井液，不仅能够有效地促进钻井施工顺利进行，还能够呈现出保护储层、防止储层被污染的绿色施工效果，并使得井筒质量能够达到相应标准，从而为后续的石油勘探工作提供强而有力的保障。
在本文中，笔者则基于自身认识简要分析石油钻井液体系，并介绍钻井液的选择与基本使用原则。
关键词：石油；钻井；钻井液；选择；使用前言：钻井液属于石油钻井作业中常见的基础设备，在具体的石油钻井施工过程中可起到重要的作用[1]。
首先，钻井液可充当起到冷却、冲洗、清理作用的反复循环使用介质，在钻井液的不断循环中，不仅能够持续地实现冷却钻头作用，还可促使钻井进尺达到预定的目标，在钻井液的循环中，岩屑被携带出井，有效地避免了因岩屑堵塞而引发卡钻情况，由此可见，钻井液的使用是石油钻井施工作业中必不可少的重要部分，也是保障石油钻探工作安全、顺利、稳定进行的重要前提[2]。
从另一角度上说，在不同的石油钻井施工工程中，钻井液的具体选择与使用也不尽相同，而准确地选择适宜钻井液，并在施工过程中对其进行正确的使用，则是实现石油钻探作业效率提升的主要途径。
1.石油钻井液体系简析作为石油钻井施工过程中所必须要配备的循环物质，钻井液和合理选择及应用直接关系到钻井设备及相关机械的运转效率，而通过适当地调整钻井液性能，则能够更加贴合钻井施工需求，为安全钻探施工奠定坚实基础。
从种类上说，钻井液主要包括水基、油基以及合成钻井液三大类，不同类型的钻井液有着明显的性质特点区别，不过从作用上说，钻井液的使用都是为了确保钻井施工更为顺畅。
首先，应用钻井液能够将钻探过程中所产生的岩屑顺利地携带出来，有效地防止了因地下岩屑阻塞而造成卡钻情况，反之，若石油施工中缺少钻井液，那么钻井工作无疑步步维艰，难以顺利、快速展开[3]。
其次，钻井液通过将岩屑携带至地面上也能够起到一定程度的钻井底部清洁作用，及时消除底部杂物，为钻探施工的顺利推进保驾护航。
关于水平井钻井液及储层保护的思考
关于水平井钻井液及储层保护的思考【摘要】要加强水平井钻井技术应用中对储层的保护，尽可能避免钻井液对储层的不利影响，就必须依照水平段储层的具体特点选择最适用的钻井液体系。
本文介绍了一系列水平井钻井技术应用中最常用的钻井液体系及其特点，并围绕着油田水平井储层保护的理论与应用，说明了做好钻井液控制，加强储层保护的技术要点。
【关键词】水平井钻井液储层保护1 水平井的储层保护及钻井液对其的影响水平井技术自20世纪90年代开始在我国油田大规模地应用推广以来，随着勘探技术的进步和地质导向技术的发展，在针对不同地面及油层条件而开发的钻井工艺、完井方式、以及钻井液体系等的研究方面，都取得了令人瞩目的成果。
目前，水平井已成为可应用于多种地层环境的常规钻井技术，并在稠油藏、致密气藏等各类型气藏开发中发挥着重要的作用。
虽然水平井技术具有适用范围广、单井产量高等突出优点，但在其应用过程中也必须注意对储层的保护，并特别避免钻井液对储层的不利影响。
造成储层伤害的钻井液因素主要包括稳定性不足和污染等两个方面。
稳定性不足是指由于钻井液在较长的完井周期与较复杂的工作环境下极易发生絮凝或沉淀等导致固相沉降增加的问题。
特别是在出现高温降解、滤失量提高的情况下，其固相悬浮能力和降失水能力会显著减弱。
加之处理剂加入不当等操作失误的影响，可导致其上下层密度差达到0.05g/cm3以上，造成油气与井眼间渗流通道的阻塞。
钻井液污染是指其固相侵入储层孔隙后经沉积而形成内外泥饼。
其中内泥饼一旦形成，就比较稳定，可有效阻止钻井液中的其它固相进一步深入储层。
在一定压力下，固相污染深度与钻井液自身性能和储层特性有关。
而随着污染时间的延长，虽然钻井液固相污染程度基本稳定不变，但液相则会透过泥饼不断的侵入地层，时间越长，侵入量越大，因此仍会造成储层污染的加深。
2 水平井钻井液体系分析实践中钻井液的选择依据主要是水平段储层的地层特点，如水敏性极强的地层常使用油基钻井液或合成基钻井液；低压易漏地层则往往使用泡沫或充气钻井液。
常用钻井液类型
•常用钻井液类型•一）、水基钻井液•水基钻井液以水为分散介质（连续相），以粘土为分散相（固相），加入一定的化学处理剂或加重材料组成。
这类钻井液发展最早，使用最广泛。
水基钻井液又可分为以下几种类型：•1、淡水钻井液：•由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。
含盐量（Nacl）小于•1％或低于10000毫克／升。
含钙量小于120毫克／升。
•2、盐水钻井液：•含盐量大于1％或高于10000毫克／升。
包括盐水钻井液、饱和盐水钻井液、海水钻井液。
主要用在海湾海上钻井，钻盐岩层及泥页岩易塌地层。
•3、钙处理钻井液：•含钙量大于120毫克／升。
包括石灰钻井液、石膏钻井液、氯化钙钻井液。
其主要特点是抗可溶性盐侵蚀能力强，性能稳定。
•4、不分散低固相聚合物钻井液：•一般低固相钻井液粘土含量小于7％（体积百分数）；不分散低固相钻井液的粘土含量小于4％。
其主要特点是钻速快，流动性好，钻井总成本低。
•5、混油钻井液：•在水基钻井液中混入3～4％的乳化油类（原油或柴油），使油成小珠分散的乳化状态。
其主要特点是润滑性好，流动性好，失水量低，泥饼摩擦系数小。
•二）、油基钻井液•以油为分散介质的钻井液。
它又可分为：•1、油基钻井液：•是以原油或柴油为连续相（液相），以氧化沥青作为分散相（固相），再加入化学处理剂和加重剂配成的，含水量在3％以下。
其主要特点是对油层损害小，抗可溶性盐侵污的能力强。
•2、油包水乳化钻井液：•以柴油作连续相，以水作分散相，呈小液滴状分散在水中（水的体积分数可达60％），以有机膨润土（或称亲油膨润土）和氧化沥青作稳定剂，再加入其它处理剂、加重剂配制而成。
其主要特点是热稳定性高，有较好的防塌效果，对油气层损害小，常用于高温井段，钻易塌地层和低压油气层。
常用的小井眼钻井液体系•甲酸盐钻井液体系•乙二醇／K2CO3水基钻井液•CBF钻井液体系（一种阳离子聚合物／盐水钻井液）二）低固相聚合物钻井液•适用范围：用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压储层等。
二次测试作业期间钻井液对储层的伤害及防治对策
油嘴直径 孔板开孔直径 （ ｍ ｍ） （ ｍ ｍ）
１ ０
油压 （ ＭＰ ａ ）
３ ３ ． ４
套压 （ ＭＰ ａ ）
Ｏ
产量 （ １ ０ ｎ ｌ ／ ｄ ）
３ ． １ ５
无阻流量 （ １ ０ ｍ ／ ｄ ）
３ ． ９ ８ ４ ７
须 家河 组 一 ｉ 段
层 内部 除 了 自身 孔 隙 和天 然 裂缝 外 ，还 有 酸 溶 蚀
裂缝 ．达 到 Ｔ 业 产 能 的气 井 ，在 进 行 第 二 次 测 试 之前 ，需 采 用 钻 井 液 压 井 和堵 漏 。 南于 井 壁 无 泥 皮保 护 ，钻 井 液 ｒ ｆ １ 的 各 种 同相 加 重 材 料 或 堵 漏 剂
阻流量 的 ２ ７ ． ３ ９ ％，降产 幅度很 大 。
＿ ｌ １ ｗ Ｐ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｏｉ ｌ ＆ Ｇａ ｓ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ低 渗透 油 气 田
１ ２ １
工艺技术与试验
Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＩ ＥＳ＆ ＴＥＳ Ｔ ｌ 二 次测试 作 业期 间钻井 液对 储 层的伤 害及 防治 对策— — 范青 等
家 坪组 ，该井 第一 次测 试情 况 如表 １ 所示 。
表１ 元坝× 井 第 一 次 测 试 情 况
测试层位
测试 方式
油嘴直径 孔板开孔直径
（ ｍ ｍ） （ ｍｉ ｌ １ ）
１ ２
油压
（ Ｍ Ｐ ａ ）
３ ９ ． １
套压
（ Ｍ Ｐ ａ ）
０
产量
（ １ ０ Ｉ Ｔ ／ ／ ｄ ）
１ Ｏ ． ）
１ ４ ． ４ ｌ Ｏ ５
储层钻井液含砂量标准
储层钻井液含砂量标准储层钻井液含砂量标准是指在油气储层钻井过程中，钻井液中所含砂的最低标准要求。
储层钻井液含砂量标准的制定是为了保证钻井过程中的安全和效率，同时也是为了保护油气储层不受污染。
储层钻井液含砂量标准的制定需要考虑到地层条件、钻井液性能、钻井设备等多方面因素，以确保钻井液的质量符合要求。
储层钻井液含砂量标准的制定需要根据具体的地层条件来确定。
一般来说，当地层中的砂含量较高时，为了避免砂粒对钻井设备的磨损和对储层的污染，储层钻井液含砂量标准会相应提高。
同时，针对不同类型的地层，也会有不同的含砂量标准，以满足钻井过程中对地层保护和钻井液性能的要求。
在一般情况下，储层钻井液含砂量标准通常不少于百分之一。
这是因为在钻井过程中，适当的砂含量可以帮助提高钻井液的悬浮性能和冲刷能力，同时也有利于减小钻井液的密度，降低对地层的压力影响。
但是，如果含砂量过高，就会导致钻井液的黏度增加、流变性能下降，甚至可能引起堵塞和卡钻等问题。
因此，储层钻井液含砂量标准的制定需要在充分考虑地层条件和钻井液性能的基础上进行合理确定。
除了地层条件外，储层钻井液含砂量标准的制定还需要考虑到钻井设备和作业条件。
在选择合适的含砂量标准时，需要充分考虑到钻头、泥浆泵、循环系统等设备的耐磨性能和工作状态，以确保钻井过程中设备的安全和稳定运行。
同时，作业条件如孔隙压力、流速等也会对含砂量标准的选择产生影响，需要进行综合考虑。
在实际操作中，储层钻井液含砂量标准是由专业工程师根据具体情况进行制定的。
他们会结合地质勘探资料、地层条件、油气储层特征等多方面因素进行综合分析，从而确定合理的含砂量标准。
同时，在钻井过程中也会通过实时监测和调整来确保钻井液的质量符合要求。
总之，储层钻井液含砂量标准的制定是为了保证钻井过程中的安全和效率，并且是为了保护油气储层不受污染。
在制定含砂量标准时，需要充分考虑地层条件、钻井液性能、钻井设备和作业条件等多方面因素，以确保钻井液的质量符合要求，同时也要保证钻井过程中的安全和稳定运行。
水平井储层保护钻井液技术在八面河油田的应用
中固相和液相对储层伤 害较深 ， 水平井裸眼筛管完井伤
害更大 ， 为了保护储层 ， 改善油 藏开发效果 ， 次在角 ５ 首
一
２ 钻井储层伤害分析
八面河油 区具有低压高孔高渗 的特 点 ， 平井 大多 水
相含量控制在 ８ 以内。
（） ３储层物性总体较好 ， 但层 内非均质性强 ， 层间差异
大。孔隙度 ２． ～３． ， ８７ ３２ 渗透率 （５． ～１７． ） ３５４ ３０ ８ ×
１～Ｕ Ｉ纵向上沙三段物性好于沙四段 ； ０ ｌ， Ｔ ２ 同一断块 内层间
（） ５应用屏蔽暂堵技术 ， 选择加人 阳离子乳化沥青油 层保护剂（ Ｈ一］ ３ ， Ｆ ３ ） 聚合醇 防塌 屏蔽剂 （Ｃ Ｐ ） ２ Ｊ Ｆ 一１ 对
储层进行有效的暂堵。同时辅 以青石 粉直接暂堵 ， 后期 进行酸化或射孔解堵 。
物性差异大 ， 层间渗透率级差达 １． ￣ ６． ； ３４－ ４５ 油层层 内非 － 均质性强， 渗透率级差 ６９ ７。 ． ￣６８ （） ４原油性 质上 稠下 稀。纵 向上 ， 三上 原油 粘度 沙
ｌ０ｍ ａ ｓ ００ｍ ａ・ ， Ｏ０ Ｐ ・ ￣２０ Ｐ ｓ沙三中原油粘度 ３０ ａ ｓ ０ｍＰ ・ ～
（） ｎ 足量 的降失 水剂 ， ２ ２入 严格 控制 Ａ Ｉ 水量≤ Ｐ失
５ 。 ｍｌ
主要分布于沙三上段 、 沙三 中段 、 沙四段 ， 共划分为 １ 个 ４
砂层组 ， 含油小层 ３ 个 ； ４
（） ３保持合理的 Ｐ Ｈ值（． —８ ５ ， ７ ５ ． ）减少碱敏损害。 （） ４选择合适 的钻井液密度 ， 充分 利用净化设备 ， 固
煤层气储层特征及钻井液选择
26
中国煤层气
第2期
煤岩常常与泥页岩互层, 煤层中往往还有泥土 质夹矸, 粘土矿物的水化膨胀会加剧井壁不稳定和 对储层的伤害, 所以钻井液应当具有好的抑制粘土 膨胀的能力。 2 4 具有较低的表面张力 裂缝的内经很小 , 每一条裂缝都可以看做是一 条毛细管 , 钻井液的侵入会在裂缝中形成一个凹向 水相的弯液面, 从而形成毛细管压力, 这个附加压 力的存在使得气体流动阻力增加, 甚至完全阻止气 体向井筒的流动 , 造成 水锁 。表面活性剂能有 水 效地降低钻 井液体系 的表面张 力, 从而减 小 锁 效应对气体流动的影响。 2 5 具有合适的 pH 值 当 pH 值过高时, OH - 与煤层面负电荷较高的 氧原子可以形成强烈的氢键作用, 促使水化作用 , 加剧坍塌的可能性, 碱性滤液与地层水反应生成沉 淀, 会对储层造成污染; 若钻井液 pH 较低, 不利 于钻井液中腐殖酸类等有机处理剂的溶解, 对钻具 也有腐蚀作用。因此, 钻井液的 pH 值应当控制在 一个合适的范围内, 推荐钻井液 pH 值在 7~ 8 的范 围内比较合适。
9 0 4
聚煤大区 含煤区 ( 个 ) 资源量 ( 10 m )
12
华南 23 2 15
西北 13 7 65
东北
井液侵入到储层, 所以煤层气井钻井液要有较好的 封堵性能。 2 2 合理的钻井液密度 合理的钻井液密度对于井壁的稳定具有重要的 意义, 若钻井液密度过低, 则井壁失去必要的支撑 而发生坍塌 , 造成井径扩大 , 形成 大肚子 和 糖葫芦 井眼 ; 若密度过高 , 超过煤岩破裂压力 时则会压裂地层, 产生井漏和储层伤害, 所以确定 钻井液密度窗口很有必要。 井壁坍塌的钻井液密度为:
表1 主要聚煤区煤层气储层含气饱和度数据表 华北煤基质吸收液体发 生膨胀 , 挤压裂缝 , 使得储层渗透率大幅度下降, 并且该过程几乎是不可逆的 ; 层渗透率下降; 钻井液中的固相颗 粒 ( 粘土颗粒、岩屑、粉煤灰等 ) 堵塞裂缝造成储 若钻井液中含有聚合物 , 高分子 聚合物吸附粘土颗粒也会引起裂缝的堵塞 ; 钻井 液与地层流体不匹配, 生成沉淀堵塞裂缝。渗透率 的下降将严重影响到煤层气的产量。 经过以上分析 , 发现不论是从井壁稳定方面还 是从保护储层免受钻井液伤害方面, 都应当阻止钻
深水水基钻井液的配方优选与性能评价
深水水基钻井液的配方优选与性能评价深水水基钻井液的配方优选与性能评价随着石油工业的发展，越来越多的石油公司开始在深水地区进行勘探和开发工作。
深水区域地质条件复杂，环境恶劣，因此需要一种稳定性好、环保型的水基钻井液。
本文将探讨深水水基钻井液的配方优选与性能评价。
深水钻井液的主要组成成分是基础液体、弱碱液、黏土和助剂。
基础液体可以选择以天然水或加工水为主要成分，弱碱液可选用碳酸钠、碳酸氢钠和磷酸盐等。
黏土主要包括膨润土、高岭土和伊利石等。
助剂包括凝聚剂、排泥剂、抗菌剂、泡沫剂等。
深水钻井液的制备需要根据不同的环境、油层地质条件等因素，进行精细化的配方优选。
深水水基钻井液的配方优选应优先考虑液体稳定性，随后是钻井效率和环保性能。
钻探深水储层时，井深和井径增大，井液体积增大，因此液体稳定性是评价水基钻井液配方优选的重要因素。
同时，液体中的粘度对液体稳定性也有很大影响。
因此，在选择黏土类型和浓度时，应注意不要过度增加粘度，影响液体稳定性。
钻井液的环保性主要表现在以下四个方面：对地层的污染性、对水体的污染性、对鱼类等水生物的危害性和对环境的影响。
因此，要选用环保型的助剂，并适当减少有害物质的使用。
此外，应根据塑性指标和化学组成适当选择基础液体和弱碱液以提高环保性能。
钻井液的性能评价主要包括物理性能、化学性能和机械性能。
深水水基钻井液在高温、高压下能够保持稳定，流动性要好，粘度适中，有效的抑制井壁、封堵小裂隙，减少漏失和井壁塌陷的发生。
同时，钻井液的化学成分应与钻井井壁和钻井作业涂料相适应，以避免与下洞剂和作业涂料发生不良反应。
综上所述，深水水基钻井液的配方优选与性能评价需要考虑到多方面的因素。
由于地质条件的不同，钻井液的组成也需要进行差异化调整以适应不同的井下环境。
除了配方优选和性能评价，深水水基钻井液的钻井工艺也是至关重要的一部分。
深水区域的环境条件复杂，对钻井液的性能和使用要求较高。
因此，在钻井过程中要密切关注钻井液的性能变化，根据实际情况及时调整配方。
煤层气储层对钻井液性能的要求
煤层气储层对钻井液性能的要求1、具有较强的封堵性能在用清水或常规钻井液钻高度裂缝的煤层时，钻井液不可避免的侵入煤层，钻井液进入到裂缝系统后，井眼附近的地层压力接近井底压力，导致钻井液对煤层的支撑力下降，致使煤岩脱落，造成井壁的坍塌，侵入储层的钻井液越多，侵入的距离越远，则坍塌的可能行越大。
此时，人们往往为了稳定井壁而加入重晶石或者碳酸钙以增大泥浆密度，使井底压力重新大于储层压力，从而实现对井壁的支撑，但这样做往往会适得其反。
因为井底压力的再次增加会将裂缝撑开，从而有更多的钻井液进入储层，当井底压力重新扩散到与储层压力相等时，井壁依旧坍塌。
钻井液进入裂缝，会在以下几方面对储层造成污染，造成储层渗透率下降:（1）煤基质吸收液体发生膨胀，挤压裂缝，使得储层渗透率大幅度下降，并且该过程几乎是不可逆的；（2）钻井液中的固相颗粒(粘土颗粒、岩屑、粉煤灰等)堵塞裂缝造成储层渗透率下降；（3）若钻井液中含有聚合物，高分子聚合物吸附粘土颗粒也会引起裂缝的堵塞；（4）钻井液与地层流体不匹配，生成沉淀堵塞裂缝。
渗透率的下降将严重影响到煤层气的产量。
经过以上分析，发现不论是从井壁稳定方面还是从保护储层免受钻井液伤害方面，都应当阻止钻井液侵入到储层，所以煤层气井钻井液要有较好的封堵性能。
2、合理的钻井液密度合理的钻井液密度对于井壁的稳定具有重要的意义，若钻井液密度过低，则井壁失去必要的支撑而发生坍塌，造成井径扩大，形成“大肚子”和“糖葫芦”井眼；若密度过高，超过煤岩破裂压力时则会压裂地层，产生井漏和储层伤害，所以确定钻井液密度窗口很有必要。
3、具有较好的抑制性能煤岩常常与泥页岩互层，煤层中往往还有泥土质夹矸，粘土矿物的水化膨胀会加剧井壁不稳定和对储层的伤害，所以钻井液应当具有好的抑制粘土膨胀的能力。
4、具有较低的表面张力金正纵横了解到裂缝的内经很小，每一条裂缝都可以看做是一条毛细管，钻井液的侵入会在裂缝中形成一个凹向水相的弯液面，从而形成毛细管压力，这个附加压力的存在使得气体流动阻力增加，甚至完全阻止气体向井筒的流动，造成“水锁”。
2024年油气藏型储气库钻完井技术要求（2篇）
2024年油气藏型储气库钻完井技术要求第一章总则第一条储气库注采强度高，压力变化大，为达到储气库注采系统的完整性、可靠性，储气库建设应采用先进、适用、成熟可靠的技术和装备，确保储气库安全、高效运行，同时建设方应加强对现场各施工环节的监督。
第二条在已部分开采或接近枯竭的油气藏建设储气库，地层压力低，新井建设应采取针对性的钻完井工艺，宜采用水平井、定向井提高单井注采量，减少总井数。
老井封堵或再利用应采取可靠的技术措施，确保储气库的完整性。
第三条为有效保护低压油气藏，减少储层漏失伤害，降低储层污染，尽可能采用储层专打，储层段钻井采用相应介质，实现欠平衡或近平衡钻井。
第四条本技术要求包括储气库新井钻井工程、完井工程和老井利用、老井封堵以及井的安全评价五部分。
第二章钻井工程第五条油气藏型储气库钻井工程设计应根据储层特征，做出针对性设计，设计应突出有效保护储层、提高注采量、降低事故复杂、保证固井质量等目的。
第六条为了便于储气库集中管理，减少土地占用和建库综合成本，储气库建设宜采用丛式井组设计，新钻注采井井间距应根据井场面积、布井数量、安全生产以及后期作业等因素统筹考虑，原则上不小于10m。
第七条储气库丛式井组设计应充分考虑安全生产、老井防碰和后期作业要求。
老井若没有MWD或多点测斜仪测量数据，应采用陀螺仪进行轨迹复测，新井设计必须考虑老井井眼轨迹的测量误差。
第八条注采井井身结构应满足储气库长期周期性高强度注采及安全生产的需要，各层套管下深应结合当前实际地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力资料进行设计。
第九条为了提高储气库单井注采能力，宜采用较大尺寸的井身结构，同时应根据储层特征，优先采用水平井。
第十条应结合储层特征具体分析储层段完井方式，宜采用裸眼或筛管完井方式，可采用遇油、遇水膨胀封隔器提高完井管串的稳定性。
第十一条为了满足储气库长期交变应力条件下对生产套管强度的要求，应根据储气库运行压力按不同工况采用等安全系数法进行设计和三轴应力校核。
饱和盐水钻井液
饱和盐水钻井液saturated saltwater drilling fluids 用氯化钠配制的饱和盐水溶液。
它的冻结温度低(在摄氏零度以下),用以钻进永冻层；在岩盐层钻进时,已饱和的盐水溶液可以防止对井壁和岩心的进一步溶解。
在钻进其他盐层,如光卤石(钾、镁的氯化物)层时,要用饱和钾盐溶液；钻进石膏层时,用饱和的石膏(Cas04)溶液；钻进芒硝层时,则用Na2So4溶液；其他亦用相应的饱和溶液进行钻进。
含有一种或多种可溶性盐的饱和溶液。
它主要用于钻大段岩盐层，也可在钻开储层时配制成清洁盐水钻井液使用。
由于其矿化度极高，因此抗污染能力强，对底层中粘土的水化膨胀和分散有很强的抑制作用。
钻遇岩层时可以将盐的溶解减小到最小程序。
利97井是胜利油田布署的一口钻探盐下油气藏的重点探井,共钻遇3套盐膏层,盐膏层总厚度达600m,其井段岩性主要为盐膏岩、膏泥岩、纯盐岩及红色、灰色泥岩。
根据该井地质特点和施工要求,配制复合盐饱和盐水钻井液体系,并进行热稳定性和抗污染性实验,在该井三开井段(2850～3915m)应用,取得良好效果。
有效抑制了泥岩段地层黏土矿物的水化膨胀,钻井过程中无掉块,起下钻顺利;盐膏层钻井过程中,用Na2SO4控制钻井液中Ca2+含量,很好地控制了钻井液流变性和滤失量,减少了采用纯碱控制Ca2+含量对钻井液流变性造成的不利影响;用饱和盐水钻井液控制Cl-的浓度,使其一直处于饱和状态,钻井液未对井壁溶蚀,电测解释井眼相对规则;三开钻进、电测、完井及取心都非常顺利(盐膏层取心2次),表明复合盐饱和盐水钻井液体饱和盐水钻井液体系在永冻层的钻进功效，钻井液是永冻层钻井的关键技术之一,它直接影响钻井作业的成败。
研究出一套以护胶降滤失水为主剂的适应于永冻层钻井的饱和盐水钻井液,并对其进行了配方优选,成功解决了永冻层冻结钻杆、钻具造成的困难,缩短钻井周期。
欠饱和盐水聚合物钻井液技术。
该体系具有较强的抑制性强，抗污染效果较好，具有一定的防卡、防塌能力，保证了该井顺利钻探。
第三章钻井液
（三）流变参数的测定
仪器：六速旋转粘度计
1．静切力 初切力（10s切力）： 将钻井液在600r／min下搅拌10s，静置10s后测得3r／min 下的表盘读数，该读数乘以0．511即得初切力(Pa)。 终切力（10min切力）： 将钻井液在600r／min下搅拌10s，静置10min后再测得 3r／min下的表盘读数，该读数乘以0．511，即得终切力(Pa)。
2. 动切力(屈服值)：
τo = 0.511(φ300-μ pv )
Pa
3. 粘度、流性指数及粘度系数
表观粘度： 塑性粘度：
1
μ AV
=
φ600 2
μPV = φ600 - φ300
流性指数： n = 3.32 lg φ600
φ300
稠度系数：
0.511φ600 k = 1022n
(mPa.s) ( mPa.s)
• 常用的高聚物： 聚丙烯酰子聚合物、两性离子聚合物FA367等。
（2）高聚物分子的护胶和堵孔作用
3．利用沥青类物质在井壁上起封堵作用
沥青类物质亲水性弱，亲油性强，可有效地涂敷在井壁上上形成一层 油膜。 （1）减轻钻具与井壁的摩擦和钻具对井壁的冲击； （2）防止滤液向地层渗透。
调整方法：降低固相含量、加稀释剂降粘；
加高聚物增粘剂等提粘。
4. 表观粘度（视粘度或有效粘度） Av
它是在某一流速梯度下剪切应力与相应流速梯度的比值，即：
AV
/
dv dx
（
0）/
dv dx
0
/
dv dx
pv
结构
❖ 表观粘度 等于塑性粘度与结构粘度之和，它反映两者的总的粘滞作 用，是“总粘度”的意思。
第五节 井塌及防塌措施
强封堵油基钻井液钻遇储层解堵技术
强封堵油基钻井液钻遇储层解堵技术
卜继勇;谢克姜;胡文军;程玉生;陈胜文
【期刊名称】《钻井液与完井液》
【年(卷),期】2013(030)002
【摘要】南海北部湾盆地涠西南凹陷的WZ油田群,由于存在稳定性极差的W2段灰色泥岩,采用强封堵油基钻井液钻进解决了井壁稳定问题,但是对储层保护也提出了新的挑战.通过对该钻井液可能造成的储层伤害原因分析,研究出了针对性强的解堵液和解堵工艺.室内评价结果表明,强封堵油基钻井液解堵液与地层流体和完井液配伍性好,泥饼清除率达90％,解堵液对油基钻井液污染后的岩心有较好的解除效果,渗透率恢复值在90％以上.WZl l-1N-A12Sa的现场应用情况表明,油井产量从作业前的70 m3/d增加到作业后的260 m3/d,效果显著.
【总页数】3页(P37-39)
【作者】卜继勇;谢克姜;胡文军;程玉生;陈胜文
【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田化学事业部,广东湛江
【正文语种】中文
【中图分类】TE282
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渤海钻探泥浆公司储层专打钻井液扬威海南
8月23日，渤海钻探泥浆公司BH—FDC储层专打钻井液体系首次在海南市场成功应用。
由这个公司提供钻井液服务的花东9—3x井已顺利完井。
花东9—3x井是海南福山油田的一口开发定向井，设计井深3871米，位于福山凹陷花场构造。
由于福山凹陷地质地层条件复杂，泥浆公司负责人曾到福山油田现场考察，组织技术力量对海南高温深井井壁稳定和油层保护问题进行立项攻关研究，与福山油田公司开展技术交流，试验应用公司特色技术BH—FDC储层专打钻井液解决施工难题。
BH—FDC储层专打钻井液体系有强抑制、强封堵等特性，有利于井壁稳定和储层保护。
福山油田决定在这口井三开目的层使用这种钻井液体系。
施工中，这种钻井液体系充分发挥了强抑制和封堵作用，抑制了泥岩的水化分散，保持了井眼稳定，完井电测、下套管均一次成功。
施工过程中，定向不托压、起下钻畅通，井径扩大率仅为8.3%，创造了机械钻速达到每小时10.7米的区块纪录，不仅实现了钻井安全提速，而且解决了井壁稳定与油气层保护之间的矛盾，受到井队及甲方的一致好评。
BH—FDC储层专打钻井液成为泥浆公司特色技术，为海南市场后续井施工提供了技术借鉴，成功塑造了泥浆公司特色技术服务品牌。
本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/201109/54653.html
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西部钻探抗塑性泥岩技术哈国应用成功
中国石油网消息（特约记者吕晶通讯员马廷彦张琛）5月16日，西部钻探国际钻井公司50679队承钻的哈萨克斯坦阿克纠宾项目2607井顺利钻至三开井段250米处。
这标志着抗塑性泥岩技术在该国市场得到成功应用。
2 607井是一口生产井，设计井深3820米，二开中完于2311米。
该井在二开设计中有两段塑性泥岩，措施不到位会造成卡钻具、填实井眼等事故。
国际钻井公司阿克纠宾项目经理张琛和平台经理吕积斌在二开期间紧盯现场，监管每道工序，组织技术人员制定塑性泥岩段钻进技术措施，现场操作控制钻压，以进一退二的短拉形式修正井壁，确保井下通畅，同时按遇阻程度，逐步提高泥浆密度。
最终，该井以1.95克/立方厘米的最佳密度直至中完。
由于甲方运送加厚套管推迟了25个小时，井下情况变得复杂，50679队细
心操作，坚持实施长短拉相结合的通井作业，同时组
织员工学习安全技术措施，为下套管做准备。
5月3日，套管一到现场，现场人员立即行动起来，通力配合，5月4日10时30分顺利把技术套管送至井底。
通过固井候凝、中完测井系列程序后，该井于5月12日顺利三开，连续3天无异常，这标志着
2607井抗泥岩工作全部结束。
本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/201105/31836.html
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塔里木应用新型UDM—1钻井液体系疏通钻井瓶颈1月底，在应用新型UDM—1钻井液体系后，塔里木油田克深202井快速钻透膏盐层6927米，创造200天进尺6000米纪录，相比使用普通钻井液体系，钻进中阻卡不断的克深2井，钻井时间缩短130多天。
一直以来，塔里木盆地库车山前“三高”复杂地层严重制约着油田勘探开发进程。
库车山前曾使用的聚黄钻井液，在钻遇高温、高压、高密度盐层时，极易出现钻井液失水、造壁性矛盾突出的问题，造成失水过大难以维持井壁稳定。
为打通库车山前“三高”超深井钻遇中的瓶颈，塔里木油田致力于新型钻井液的自主研发，通过优选
处理剂方案和持续开展室内常规和高温高压环境下模拟实验，研制出了抗高盐、抗钻屑污染，抗高温达180摄氏度，抑制性更强、润滑效果更好的新型钻井液——甲酸盐钻井液（UDM—1），并形成了一套独具塔里木油田特色的钻井液体系，为攻克常规钻井液携岩能力低、润滑性差、抗温性差等技术难题提供了保障。
抗“高温、高密度、高盐层”的新型钻井液体系无生物毒性，满足了塔里木盆地脆弱的生态环保需要，在保证性能稳定的前提下，预计可降低成本20%左右。
塔里木油田通过不断优化体系转换施工方案及流程，持续开展钻井液体系转换新工艺创新，实现了不停钻转换泥浆体系。
大北5井仅用一天时间完成体系转换，较传统转换方式缩短钻井周期近3天，节约泥浆材料费80万元以上，减少泥浆排放量近200立方米。
本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/201102/42677.html
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吐哈油田应用胺基聚醇钻井液新技术
10月13日，集团公司重点水平井柯21—平1井顺利固井，中完井深3947.5米，裸眼段长达3147米。
这标志着吐哈油田公司首口针对大段煤层系研发的新型胺基聚醇钻井液技术和水平井钻井工艺技术取得新进展。
柯21—平1井是集团公司部署在吐哈油田巴喀北部山前构造带的一口重点水平井，设计井深4444.5米，今年5月29日开工，10月13日钻至3947.5米。
在二开井段施工中，吐哈油田公司应用胺基聚醇钻井液技术，有效稳定了井壁，顺利钻穿煤层和炭质泥岩，煤层单层最大厚度34米；在超深巨厚煤层系以下定向钻进417.5米，连续安全钻进135天。
根据巴喀区块钻井过程中煤层垮塌造成的阻卡问题，吐哈工程院技术人员积极开展井壁不稳定因素分析和井壁稳定机理研究，在柯21—平1井进行矿场试验，首次应用胺基聚醇钻井液稳定大段煤层，确保施工顺利进入三开水平段钻进阶段。
本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/201010/42238.html
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冀东油田：应用水包油欠平衡钻井技术首获成功
8月25日，冀东油田NP23-P2001井完钻，意味着这个油田在南堡深层潜山水平井应用水包油欠平衡钻井技术获得成功。
NP23-P2001井是部署在冀东南堡油田2号构造第一口深层碳酸岩盐潜山开发水平井，设计井深5630米，垂深4149米，最大井斜角90度，最大位移3263米，目的层温度预计超180摄氏度。
由于埋藏深、井温高、位移大，对定向仪器的耐高温性能、井眼轨迹和摩阻扭矩的控制带来一系列难题。
为了保证这口井顺利、高效钻探和有效发现与保护储层，冀东油田钻采工艺研究院技术人员反复论证和研究，决定在五开增斜段和水平段应用抗高温水包油欠平衡钻井技术。
这也是冀东油田首次实施水包油欠平衡钻井。
水包油欠平衡钻井技术是目前开发潜山储层较理想的先进技术之一。
NP23-P2001井3月9日开钻，8月4日起实施水包油欠平衡钻井。
由于提前钻遇油层，8月25日顺利完钻。
完钻井深5276.25米，最大井斜角92.53度，成功点火3次，油气显示良好。
本文来自: 全球石油化工网详细出处参考/news/html/201009/42012.html
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