中国深部岩心钻探钻井液技术应用现状及研究方向的探讨

出于深部找矿与科学钻探的需要,岩心钻探由浅孔向深孔迈进,钻遇易坍塌地层、硬岩地层、高温高压地层、盐膏层等复杂地层的几率增加,从而对深部取心钻进钻井液技术提出了更高的要求。在总结各类深部复杂地层取心钻进钻井液使用现状的基础上,分析并归纳了强抑制防塌钻井液、强润滑减阻钻井液、高温钻井液、饱和盐水钻井液、高密度钻井液的研配要点及难点,提出了针对性钻井液体系的性能调控思路以及研究重点,为深部岩心钻探钻井液体系选用提供借鉴依据及参考。     

HJ-1复合型钻井液的研究及应用

分析和探讨了HJ-1复合型钻井液对复杂地层护壁的作用机理及护壁性能试验情况，介绍了其在寨上矿区复杂地层钻探中的成功应用。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4井钻井液技术

汶川地震断裂带科学钻探项目4号孔（WFSD-4）地层极其复杂,钻探施工难度极大,对钻井液技术要求较高,据此优选钾石灰聚磺钻井液体系为该孔的钻井液主体系。介绍了钻井液技术在各开次的使用维护情况,同时还详细介绍了该孔中的特殊工艺钻井液技术及复杂情况下钻井液应对措施等。     

无固相聚合物钻井液在香格里拉普朗铜矿区复杂地层钻进中的试验与应用

针对香格里拉普朗铜矿区所遇到的复杂地层,通过室内试验研究,确定采用植物胶作为主剂、聚丙烯酰胺和LP作为辅剂得到无固相聚合物钻井液,在钻探矿区ZK0409钻孔中的绳索取心钻进中使用,成功解决了该矿区复杂地层的钻进问题。探讨了无固相聚合物钻井液的最佳配方,并分析了其在复杂地层钻进中的作用机理。     

聚丙烯酸钾钻井液在贵州镇隆煤矿钻探中的应用

针对黔北镇隆煤矿勘探中钻遇由断层角砾和煤层叠加在一起的复杂地层,钻具难以通过的问题,综合分析了地层的特征和复杂程度,探讨采用聚丙烯酸钾钻井液进行护孔。通过对2个钻孔使用聚丙烯酸钾钻井液的探索试验,表明所采用的聚丙烯酸钾钻井液具有良好的性能,对孔壁的缩径垮塌有良好的抑制作用,可减少孔内事故发生率,满足了该矿区复杂煤系的钻探要求。      

吐哈油田胜北区块地层特性及钻井液技术对策

吐哈油田胜北区块钻井过程中遇到壁失稳引起的下钻遇阻、划眼、卡钻等井下复杂情况,制约了钻井提速提效。以胜北508H为代表井,对不同层位岩屑样品的矿物组成及理化性能进行了测定,进而分析了上部地层和下部地层的主要特性和井壁失稳机理。研究表明,地层中普遍存在泥岩,泥岩中粘土矿物含量较高且其组成主要以伊蒙混层和伊利石为主,同时也含有蒙脱石,这些是导致井下发生复杂情况的地层因素。针对上部地层泥岩易水化分散造浆、缩径,提出了采取聚合物强化包被性能以及复合盐强化抑制性能的钻井液技术措施,优化后钻井液的滚动回收率高达88.40%,膨胀率为1.17%。针对下部地层泥岩易剥落掉块、坍塌,提出了通过微-纳米全尺寸封堵并结合复合盐的活度控制及聚胺强化抑制性能的钻井液技术措施,优化后钻井液的平衡压力时间大幅延长,达160 h。钻井液活度低于0.76,钻井液72 h浸泡泥岩岩心的强度降幅减小。优化后的钻井液在胜北区块SH5s21-2和SH5s13-2两口井应用中取得了良好的效果,钻井过程中未发生复杂事故,实现了维持井壁稳定、提高钻井时效的目的。     

川西海相破碎地层防塌钻井液技术研究及应用

川西海相破碎地层的复杂情况制约了川西海相气田开发的进程,且目前针对海相灰岩及白云岩为主的破碎地层的垮塌没有相关论述或研究,为此开展针对川西海相雷口坡组破碎地层的防塌钻井液体系技术研究就非常必要。本文从川西雷口坡组海相地层特性研究出发,在原有抗温防塌钻井液体系配方优化的基础上,引入成膜剂,形成了川西海相破碎地层防塌钻井液体系技术,并对该体系各项性能进行了评价,在现场应用中取得了良好的效果。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻井液技术与应用

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目地层极端复杂,主要表现在强破碎、强水敏和高地应力,施工难度极大。在理论分析的基础上,提出了对这些问题的解决对策。在WFSD项目几个钻孔的钻探施工中,选用并演化了改性磺化、LBM-GLA、钾铵基聚磺以及钾石灰聚磺4种不同的钻井液主体系,并取得了良好的应用效果。对各钻井液体系的特点与适用范围进行了总结。此外,提出了在深孔复杂地层钻探施工钻井液应用的一些体会与建议。     

复杂地层低密度钻井液研究与应用

针对资源开发过程中复杂地层钻探易发生压裂性漏失的问题,优选出适当类型的空心玻璃微珠,对空心玻璃微珠性能进行评价,并从分散稳定性、密度、流变性和滤失性等方面测试其对钻井液性能的影响。通过实验进一步优化得到一种以空心玻璃微珠为减轻剂的低密度钻井液体系,该钻井液具有良好的流变性和滤失性能,分散稳定性极佳。将研发的低密度钻井液体系应用于若尔盖矿区2K12-钻孔,结果表明其适用性良好,有效防止了复杂地层漏失问题的发生。      

线性石蜡基钻井液的试验研究

近期在室内研制成功了新型的第二代合成基钻井液的代表——线性石蜡基钻井液。首先从大量的试验结果中优选出了线性石蜡基钻井液配方 ,在此基础上 ,对线性石蜡基钻井液的性能进行了系统的评价。研究结果表明 ,优选出的线性石蜡基钻井液配方简单。和柴油基钻井液相比 ,线性石蜡基钻井液具有优良的热稳定性、页岩抑制性、润滑性能和储层保护性能 ,可用作深井复杂地层的钻井液