海坨区块高效堵漏体系的优化与应用

海坨区块的地层破裂压力较低,存在大量的天然裂缝,钻井过程中极易发生渗透性漏失和失返性漏失,从而引发井壁失稳。针对海坨区块存在的严重漏失问题,制备了一种随钻堵漏纤维YTZ,同时优选出了与基浆配伍良好的复合植物纤维XA、快速封堵剂KF,提高了钻井液稳定井壁的能力。通过3种堵漏材料的复配,形成了一套适合海坨区块的堵漏体系和科学有效的施工技术,有效解决了海坨区块的各种井漏问题,确保了钻井及完井施工的顺利进行,减少了由于漏失带来的经济损失。该堵漏体系在现场应用中体现了良好的封堵效果,值得在海坨区块进一步推广应用。     

地矿钻探井漏特点及复合堵漏技术

分析了地质情况所引起的渗透性漏失、中微裂缝性漏失、大裂缝溶洞性漏失和破裂性裂缝漏失的特点,研究了水化膨胀复合材料体系的膨胀性、复合桥接堵漏模拟实验及矿场试验,实验结果表明,堵漏材料PAR具有很强的吸水膨胀性能,可膨胀至原体积的几十倍,且时间快,有利于形成快速的封堵,材料PAR与稻谷和锯木形成的复合堵漏材料在承压堵漏测量...     

塔河油田SX2井火成岩地层化学固结堵漏技术

塔河油田SX2井3709～4025 m为二叠系火成岩地层,该地层裂缝发育,在该井段及下部井段钻井过程中多次发生漏失。通过多次桥接堵漏和水泥堵漏,效果不好,仍然存在漏失,钻穿二叠系至5340 m发生失返性漏失。利用化学固结堵漏技术对SX2井二叠系火成岩漏失层进行了封堵。化学固结堵漏浆承压能力达到17 MPa,抗温达到180 ℃,地面条件下流变性较好,便于泵送。将SX2井二叠系漏失层分成2段,利用化学固结堵漏技术分别进行封堵,堵漏施工后试压,漏失层承压能力由1.20 g/cm3提高至1.56 g/cm3,满足了后续钻井施工的要求。化学固结堵漏技术对于破碎性、裂缝性漏失层有较好的封堵效果。     

可控式大裂缝堵漏工具研制及应用

在钻井过程中出现的大裂缝或小型溶洞漏失,这些恶性漏失采用堵漏材料难以见效,利用可控式堵漏工具进行封堵是一种行之有效的堵漏手段。针对这类恶性漏失,我们设计了一种可以容易操控并能够准确将拦截袋和不同类型堵漏材料送到钻孔内漏失位置的堵漏工具。该工具能有效避免堵漏材料被水稀释或者被水流冲走,在漏失位置能形成有效封堵,从而实现对大裂缝的堵漏。     

六盘水牛场区块牛4井堵漏实践

针对牛场区块牛4井钻进中出现的反复漏失问题,采用现场测试、漏失及堵漏过程分析的方法,查明钻孔揭露垂直导水裂缝是反复漏失的主要原因。在对漏失机理分析和堵漏方案论证与优化的基础上,采用高浓度桥塞与胶质水泥浆复合堵漏技术,以常规材料、较低成本实现了漏失层暂堵,保证了钻井的顺利进行,对类似漏失的封堵有借鉴意义。     

新型堵漏工具——拦截式堵漏工具的研究

针对大溶洞或裂缝漏失,利用研究的拦截式堵漏工具将堵漏浆拦截在一定位置,对大裂缝漏失地层、溶洞性漏失地层进行有效封堵,从而解决该类恶性漏失问题,提高钻探施工质量和钻探效率,降低钻探成本,为钻探工程特种漏失堵漏提供新途径。     

革新钻井液技术以促进干热岩产业化开发

我国干热岩资源丰富,利用系数高,可为电力提供稳定基础荷载,被认为是能够担负起能源革命重任的可再生清洁能源,其规模开发对我国实现“碳达峰和碳中和”具有重要意义。然而,经历近半个世纪,目前世界范围内仅有少量利用EGS技术开发的干热岩示范项目有微量发电,实现产业化目标尚有许多技术瓶颈。通过研究EGS开发过程和钻井液技术,笔者提出：EGS钻井过程中存在钻井液漏失。因此,钻井液组分自身、钻井液与岩屑或井壁岩石、钻井液与热储裂缝表面岩石,在高温高压下会发生各种理化反应,生成新的物质。这些新的物质可能会沉淀在井壁和裂缝表面,甚至可能与井壁或裂缝表面岩石固结成一体,降低裂缝的有效空间,甚至封堵裂缝,且难以清除,使热储导流能力极大降低,难以达到发电要求的流量。因此,革新钻井液技术理念,研究EGS高温高压环境下钻井液组分和岩屑与温压之间的相互关系及其对钻井液性能的影响,利用先进的计算机数据统计、分析和计算技术,对钻井液性能、钻井液在井筒的流动特性以及钻井液与热储岩石的配伍性进行精准预测和控制,避免或减少钻井液漏失以及钻井液在热储环境下与岩石的反应,消除钻井液对热储伤害,提高渗透率,可能是干热岩产业化的技术突破。     

中牟页岩气区块泥页岩井壁稳定影响因素分析及技术对策

井壁失稳是钻井过程中常常遇见的难题之一,尤其在钻遇泥页岩井段。针对河南中牟页岩气区块在山西组-太原组泥页岩钻进过程中发生井壁坍塌掉块、卡钻、井径扩大率大等复杂情况,利用MY1井钻井岩心从泥页岩类型划分、孔渗特征、微观结构、岩石力学以及地应力等方面开展井壁稳定性影响因素实验分析。通过分析可知,中牟区块泥页岩属硬脆性泥页岩,造成井壁失稳的主要因素为地层非均质性强,岩石脆性程度较高,微裂缝发育,易导致井壁机械剥落、坍塌掉块。通过合理控制钻井液密度、优化井身结构及钻井参数、研发低自由水强封堵钻井液提高井壁稳定性,在区块钻井实践中取得了较好的应用效果,基本解决了井壁失稳难题。     

东胜气田刘家沟组易漏地层随钻防漏技术研究

东胜气田刘家沟组钻井井漏频发,钻井液漏失量大,井漏治理效率低,导致钻井周期长。借助地质和测井资料、电镜扫描等方法,分析刘家沟组裂缝宽度,明确裂缝型井漏机理。统计刘家沟组漏失数据,基于漏失速率与压差关联性,经数据拟合建立漏失压力预测模型,绘制东胜气田漏失压力横向分布剖面,为钻井防漏技术优化提供定量依据。基于循环压耗、激动压力计算模型,形成井筒压力预测方法,分析循环排量、机械钻速、下钻速度和钻井液性能对井筒压力影响规律,进而优化钻井参数。优选刚性颗粒、纤维材料和片状变形材料,优化粒径级配和组分配比,开发随钻预承压堵漏体系,砂床承压能力可以达到7 MPa以上。经现场应用,东胜气田水平井漏失率由57%降至25.7%,平均单井钻井液漏失量减少80.6%,平均单井漏失次数减少88.1%,助力钻井周期缩短。     

塔里木盆地深部煤层失稳机理及防塌钻井液技术

针对塔里木盆地深部煤层钻井过程中钻井液漏失和井壁垮塌等井下复杂问题,采用镜质体反射率分析、X射线衍射、扫描电镜等方法测试了煤的微观结构和理化性能。明确了煤层的失稳机理:煤中固定碳质量分数平均超过60%,镜质体反射率大于1.0%,煤化程度高、性脆、易破碎;黏土矿物总的体积分数低于25%,黏土中不含强水敏性矿物蒙脱石;煤层割理呈网状分布,其宽度主要集中在1~10 μm,易漏失。综合判定煤层失稳类型为力学失稳。以煤层微观结构为目标,结合钻井液材料粒度分布,优选沥青类封堵剂,设计出适用于煤层的沥青质聚磺防塌钻井液体系,其性能测试结果表明:沥青质聚磺防塌钻井液滤失量低、泥饼薄,能有效封堵煤的绝大部分割理,减少钻井液侵入量,防止煤层垮塌。研究成果一定程度上为塔里木盆地深部煤层的安全高效钻井提供技术保障。      

径向水力喷射钻井技术在煤矿注浆孔中的应用

采用石油行业径向水平喷射钻井技术在煤矿注浆堵水方面可实现水平定向射流成孔,在薄层灰岩、奥陶系灰岩承压含水层中寻找沟通裂隙,尤其在直井或分支井段较小漏水的情况下可进行多分支喷射,还可以加适量盐酸、酸化缓蚀剂进行局部酸化沟通裂隙,压裂地层,从而降低注浆压力,提高注浆堵水效果。径向水力喷射钻井在峰峰集团梧桐庄矿9号注浆孔应用取得了一定的成效。该技术也可作为地热井增大水量的一种手段。     

河北省古马铁矿深孔岩心钻探施工技术

河北省滦县古马铁矿矿区地层复杂,钻探存在坚硬打滑、漏失严重、构造发育（局部断层）的现象,在总结以往钻探施工经验的基础上,提出了千米以深钻孔复杂地层的钻探施工技术措施和钻探施工质量保证措施。从钻孔结构、冲洗液选取、钻探设备、钻具配置等方面入手,提出了解决坚硬“打滑”、破碎漏失及坍塌掉块地层的处理方法,优化了钻孔施工环境和广谱护壁剂、防塌堵漏剂以及聚丙烯酰胺冲洗液的配置,改善了复杂地层的深孔钻进环境,提高了钻探生产效率,保证了钻孔安全终孔。     

岩溶漏失层气助正循环水井钻探新技术的研究

气助正循环水井钻探新技术主要适用于以岩溶地层为特征的严重漏失地层。该技术通过在双壁钻具的内外管之间泵入压缩空气,举升在钻具与孔壁之间的“环空”形成的空气泥浆。“环空”的气举加速作用阻碍了钻井循环液在地层方向的漏失,并且加速了钻屑的上返速度。该技术的优点在北京房山区岩溶漏失地层的600m水井钻探生产试验中得到了证实。试验结果表明,利用该技术可使泥浆正循环中因严重漏失造成的循环液中断得以恢复,“环空气举作用”大幅度提高了上返的泥浆流量。经对比试验证明,气助正循环工艺在岩溶漏失层的钻进速度高于气举反循环和泥浆正循环,是解决岩溶漏失层钻井液循环中断、钻头烧钻、埋钻等钻探事故的有效方法。      

凤河营热水储层的钻井液体系优化研究

凤河营位于冀中坳陷处,具有丰富的地热资源。凤河营热水储层主要是蓟县系的雾迷山组,属于碳酸盐岩裂隙,岩溶型储层。在钻井过程中,热水储层出现了漏失、粘土膨胀坍塌等事故。在分析储层地质特征的基础上,对原钻井液体系的性能进行评价。实验表明原钻井液体系的失水造壁性和堵漏能力较差。根据储层的地质特征和出现事故的机理,优化原钻井液体系的性能。原钻井液体系中加入5%超细碳酸钙和5%氯化钾之后,钻井液体系的性能得到很大改善,具有良好的流变性、较强的抑制性、良好的堵漏能力和低滤失量。优化后的钻井液体系能减少凤河营地热储层的损害。     

塔里木盆地顺北区块二叠系井漏复杂的分析及对策

顺北区块钻井项目施工中,二叠系的井漏复杂情况较多,漏失量大,易发生再次或多次漏失,严重时导致井壁垮塌掉块卡钻,致使井下复杂情况高发,给钻井工程带来损失,影响了该区块的勘探开发速度。二叠系火成岩发育,地层裂缝发育,地层破裂,钻井时井下复杂主要表现为漏失。针对此问题开展了顺北地区二叠系井漏复杂分析,结合顺北区块施工项目的实际情况以及二叠系地层特点,分析了该区块的二叠系钻进难点,总结了随钻堵漏技术具体的施工措施和不同漏速下的堵漏方案.经过实践验证,该综合防漏堵漏对策能有效减少井漏复杂,提高堵漏效率。     

深层水平井双聚胺基钻井液技术研究与应用

针对大庆油田深层致密气埋藏深,储层砾岩、火山岩裂缝发育,水敏性强,钻井过程中易发生漏失、垮塌、缩径及高温钻井液性能变差等复杂,且深层水平井钻进会带来摩阻、携岩和储层污染及使用油基钻井液存在成本高、后期环保压力大等难题,在分析总结前人研究成果及经验基础上,从致密气藏地质特征及深层水平井钻井难点出发,明确了钻井液技术对策,通过开展聚胺和聚醚多元醇“双聚”抑制、封堵防塌剂的研究,配合自主研制的新型高效随钻封堵材料,研发出一套适合于深层致密气藏水平井施工的双聚胺基钻井液技术。室内研究及现场应用表明,该钻井液具有较强的封堵防塌、井眼清洁和润滑防卡能力,抗温达180 ℃以上,有效地解决了深层水平井漏失、垮塌、携屑、润滑问题和储层保护问题,保证了深层水平井的顺利施工,创造了大庆油田深层水平井钻井周期最短（109 d）,井深最深（5048 m）,水平段最长（969.22 m）,井底温度最高(180 ℃)等几项新纪录,完全满足了徐家围子地区深层致密气藏的钻探需求,为深层水平井安全、快速、高效钻井提供了技术保障。     

齐家古潜山基岩裂缝的神经网络模式识别

在岩芯裂缝观测基础上，应用岩芯标定测井，分岩性建立了测井解释模型，分析了裂缝发育段在常规测井曲线上的响应特征，并结合钻井泥浆漏失、放空及开发动态资料，识别出典型裂缝段，将其测井响应作为训练样本集，应用神经网络模式识别技术的并行处理、分布式的信息存储、极强的自学习功能和自动调整权值的能力，对齐家古潜山76口井进行了裂缝段的识别，探索出一套综合岩芯、常规测井、测试与动态等信息进行裂缝分布预测的新方法，经钻探证实，效果良好。     

黔北矿区煤层顶板水平井钻井关键技术

煤层气顶板水平井是解决松软煤层煤层气开发的主要途径之一。针对贵州黔北矿区复杂的地质和储层条件,为解决煤层顶板水平井漏失、井眼轨迹控制和固完井困难等问题,开展并形成了以轨迹精细控制为核心,以防漏堵漏、偏心连通和固完井等技术配合的成套黔北矿区煤层顶板水平井钻井关键技术。结合现场钻井实践,成功解决了水平井钻井施工中诸多问题,钻井周期明显缩短,经济效益明显提高。研究成果为贵州煤层气钻井和开发提供了新途径,也为高瓦斯矿井地面治理开辟了新的方向,具有显著的应用和推广价值。      

深层裂缝性储层防漏堵漏实验评价研究

深层裂缝性气藏具有异常高压、高产等特点,钻井完井过程中易出现又喷又漏等复杂事故,因此需做好“防漏为主、堵漏为辅”的防漏堵漏措施。通过全尺寸堵漏装置进行了高压静态、动态模拟堵漏实验,优选配方组合,并系统评价了防漏、堵漏配方的封堵能力、承压能力以及酸溶性,评价研究出的防漏堵漏配方,具有酸溶率高、堵塞强度高、返排效果好等特点,为防漏、堵漏方案现场实施提供依据。     

青海省都兰县五龙沟矿区坑道钻探工艺研究

针对青海五龙沟矿区3320平硐89线中段布设的坑道钻孔（SZZK8905、孔深700.20 m）在钻探施工中遇到的憋泵、孔壁坍塌、缩径、回次进尺少、岩心采取率低等问题,在钻机选取、钻孔结构设计、破碎带取心技术、钻井液等方面开展坑道钻探工艺研究,成功完成了该孔的钻探任务。