摘要：钻井液漏失是钻井工程中长期存在的复杂难题,强化井筒提高地层承压能力是解决此问题的关键。为此,研制了用于钻井液井筒强化实验评价的压裂实验装置,考察了典型的沥青类封堵剂、刚性颗粒封堵剂等材料对于完整岩心和带裂纹岩心的井筒强化效果。结果表明:超细碳酸钙和乳化沥青复配使用时钻井液的井筒强化效果最好,原因在于岩石被压裂之后碳酸钙进入裂缝形成了致密封堵带。此外乳化沥青可以增强岩石的疏水性质,减少钻井液滤液渗入,显著提高岩石承压能力。微裂纹的存在会大幅度降低岩石的承压能力,现场应用表明钻遇带裂纹的地层比如割理发育的煤层时,应采用封堵型钻井液提高地层承压能力,避免地层被压裂进而导致井下复杂事故。研究成果为科学评价钻井液的井筒强化效果提供了新的方法,为井筒强化钻井液设计提供了实验参考和理论支撑。

摘要：固井前获得地层的实际承压能力,对固井设计和安全都有着重要的意义。在一些上层套管下深较浅的井中,受上层套管鞋处地层破裂压力或上层套管抗内压强度限制,常规的地层承压能力测试无法满足固井要求,针对该问题,文中提出一种地层承压能力动态测试方法,同时进行了现场应用。该方法是在下套管循环后分挡逐渐增加排量,并同时记录与之对应的泵压、钻井液性能及漏失情况,然后利用流变学的原理计算出关键地层深度的承压能力。研究认为这种动态承压测试方法对于低压易漏井行之有效,实用性强,能够满足固井现场对承压能力测试的要求,获得的地层承压能力值为固井设计和安全提供了基础和保障。

摘要：顺北油气田二叠系裂缝发育,地层承压能力低,固井漏失风险大。针对该问题,优选了抗高温抗盐的蛋白质发泡剂和高聚物稳泡剂,二者加量分别为2%~4%和0.4%~0.8%时,泡沫可在120℃下保持稳定;研制了密度1.10~1.30 kg/L可调的防漏泡沫水泥浆体系,其流动性好,120℃下API滤失量小于50 mL,泡沫水泥石密度差小于0.03 kg/L,密度1.10 kg/L泡沫水泥浆形成的水泥石在低温常压下养护72 h的抗压强度可达7.2 MPa,泡沫水泥浆综合性能优良;研究形成了基于井深、温度和压力的环空分段充气设计方法,充气量根据井深、水泥浆密度和注水泥浆排量实时调整,以保证环空泡沫水泥浆密度上下均匀。基于上述研究成果,形成了顺北油气田低压易漏层泡沫水泥浆固井技术,并在该油气田2口井封固存在低压易漏层的二叠系时进行了应用,泡沫水泥浆均成功返至地面,固井质量优良。该技术为顺北油气田低压易漏层安全高质量固井提供了技术途径,也可为其他区块裂缝性地层防漏固井提供了借鉴。

摘要：南海西部莺歌海盆地X构造具有超高温高压地质特征,最高地层温度204℃,最大地层压力系数2.19,但地层承压能力低,安全密度窗口窄,钻井过程中极易发生井漏等复杂情况,严重影响钻井安全。为提高地层承压能力,保证超高温高压井段钻井安全,设计了"前置液+抗高温水泥浆"注挤水泥浆体系,通过优化堵漏水泥浆配方,提高了堵漏水泥浆的耐温性能,增强了其封固性能;采用"试挤清洗液+注挤水泥浆"间歇式注挤水泥浆工艺,并利用Drillbench软件模拟分析了井筒温度场,根据井筒温度场精准控制注挤水泥时的水泥浆用量及胶凝时间,提高了堵漏效果。现场应用结果表明,X构造应用挤水泥承压堵漏技术,提高了地层承压能力,扩大了安全密度窗口,为后续超高温高压井段安全顺利钻进提供了重要条件。超高温高压井挤水泥承压堵漏技术可以满足莺歌海盆地X构造安全钻井的需求,并可为类似超高温高压井钻井提供借鉴。