摘要：伊拉克东巴油田South-2区块采用水平井开发Khasib组储层,但该区块首口以Khasib组为目的层的水平井在钻井过程中,因Tanuma组泥页岩多次发生坍塌卡钻,导致井眼报废。研究Tanuma组矿物组成、孔缝发育情况和水化膨胀特性发现,该组泥页岩具有黏土矿物含量高、水敏性较强、宏观层理发育明显、微观孔缝发育度高和水化膨胀速率快等特点,导致钻井过程中因黏土矿物快速水化膨胀而发生井眼失稳问题。基于此,通过室内试验,优选了封堵剂N-Seal及抑制剂U-HIB,对氯化钾聚磺钻井液的配方进行了优化,形成了高效防塌钻井液。室内试验发现,高效防塌钻井液具有良好的流变性、较强的封堵和抑制能力,能够满足Tanuma组泥页岩井段高效封堵的要求。该防塌钻井液在South-2区块3口水平井进行了现场试验,均成功钻穿Tanuma组泥页岩层段,顺利钻至设计井深,未出现坍塌掉块等井眼失稳问题。室内研究与现场试验结果表明,高效防塌钻井液能够有效解决Tanuma组泥页岩坍塌的技术难题,为实现Khasib组储层的有效开发提供技术支撑。

摘要：胜利油田纯26区深层钻遇盐膏含量高、水化膨胀分散严重的孔店组红色泥岩层。通过测定泥岩样在70℃滚动16小时后的回收率,评价了聚合物、褐煤、沥青、聚合醇4大类共15种具有抑制性的钻井液添加剂。根据回收率测定结果和防塌基本原理,设计了由聚合物、多种多功能降滤失剂、硅氟降黏剂、改性乳化沥青、甲酸钾等8种添加剂组成的4%膨润土防塌钻井液配方。泥岩样在该钻井液滤液中的回收率高达96.32%。该钻井液的常规和150℃/16 h老化后流变性和滤失性优良,能抗15%泥岩粉、5%NaCl、1.5%CaSO4污染,加重至1.8 g/cm3时性能优良,加入超钙QS-2后暂堵率100%,解堵后渗透率恢复率>80%。介绍了在井深2818 m的纯41-28井钻井中,进入泥岩层之前和之后,该钻井液的维护和性能控制。该井钻进顺利,井径扩大率仅为2%。表6参4。

摘要：针对中原油田文72和文95等断块的地质特点及定向井的工程要求,设计了以KH931为主剂的新型防塌钻井液体系。室内试验和现场应用表明,该体系具有较强的抑制性、抗盐膏能力和良好的润滑性,很好地解决了这些区块的泥页岩水化膨胀导致缩径、盐膏层污染严重等问题,为这些区块的定向井钻井探索出了一条成功之路。

摘要：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1~10μm,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。

摘要：松科1井是全球第一口陆相白垩纪科学探井,采用"一井双孔"方案,由南孔和主井(北孔)组成。主井设计井深1 810.00 m,连续取心1 630.00 m,主要钻遇以泥岩和砂岩为主的沉积岩地层,钻进过程中存在防塌、护心、井壁稳定等方面的问题和难点。针对松科1井(主井)的钻井难点,在室内钻井液体系优选的基础上,根据不同地层分别采用了PAM钻井液体系、DFD-LG-CMC钻井液体系和DFD-NH4HPAN-SAKH钻井液体系,同时结合钻井液粘度控制技术、降低钻井液循环压降技术等,解决了松散砂层、水敏性泥岩和硬脆性泥岩中取心钻进的防塌钻井液技术难题,探索出了一条用低钻井液成本进行类似科学钻探工程的成功之路。

摘要：普光地区钻井施工中易出现坍塌、掉块等井壁失稳现象,经过详细分析,其根本原因是地层的"高陡"和"破碎"。针对该区块的地层特点,提出了优选钻井液体系、确定合理的钻井液密度、强化封堵、在易塌层保证滤失量小于4mL、提高泥饼质量、保证钻井液黏度控制在45～55s以及钻井液具有合适的流变性等防塌技术措施,取得了较好的应用效果,普光2井钻井周期比设计缩短了30.33%,建井周期比设计缩短了19.76%,平均机械钻速2.31m/h,比普光1井提高了133.33%。

摘要：针对新疆呼图壁地区强地应力和水敏性泥页岩易引起井壁失稳的特点,本文初步选择了3种防塌钻井液,即两性离子聚磺钻井液、正电胶钻井液和KCl两性离子聚磺钻井液,室内通过膨胀性、滚动回收率、泥页岩CST实验和泥页岩浸泡实验对这3种钻井液的抑制性进行了评价,并从中优选出最佳的钻井液配方。最后通过测定与钻井液相互作用后泥页岩力学参数的变化,进一步定量评价了泥页岩水化对钻井液安全密度窗口的影响。

摘要：满深1断裂带奥陶系桑塔木组为泥岩、泥灰岩地层,裂缝发育,井壁坍塌风险极高,给安全钻井带来了极大挑战。满深1井钻进至井深7392.54 m(桑塔木组)时钻遇走滑断裂带,发生坍塌卡钻,处理难度大,最终选择回填侧钻。为此,分析了桑塔木组地层特点,研究应用了高性能防塌水基钻井液技术:选择合理的钻井液密度,强化对井壁的力学支撑,并采用复合降滤失措施降低水敏性泥岩地层的水化;在引入多氨基井壁抑制剂的同时,提高K+质量浓度,实现多元抑制防塌;提高钻井液的抗温能力、润滑性能及封堵性能,以满足桑塔木组对抑制、封堵防塌及抗高温稳定性的要求。现场应用表明,该井侧钻过程中钻井液性能稳定,K+质量浓度保持在35000 mg/L左右,150℃温度下的高压滤失量由11.3 mL降至8.0 mL,桑塔木组钻进过程中未发生井眼失稳情况,顺利钻至三开中完井深,套管一次下到设计位置。这表明,高性能防塌水基钻井液防塌效果显著,达到了预期目标。

摘要：随着石油开采量的不断增大,钻井技术不断提高,为了更好的保持井壁的稳定,防塌钻井液成为了当前国内外钻井界重要的研究课题。钻井液设计的首要目标就是保持钻井井壁的稳定,并且钻井液好坏的主要判断标志也是抑制防塌能力的大小。本课题根据防塌钻井液和防塌抑制剂在稳定井壁和防止地面塌陷方面具有的良好作用,介绍了防塌钻井液和抑制剂的种类,并阐明了防塌钻井液的防塌机理。通过分析研究不稳定岩层的特点、井壁塌陷和控制的机理方法,分析了当前国内防塌钻井液技术的现状和未来钻井液发展研究的方向。本文研究了流变性优于油包水钻井液体和聚轨氟钻井液的硅基阳离子钻井液,分析了该钻井液对低渗岩心的损害情况,发现具有良好的防止岩泥水化和防止井壁塌陷的能力。

摘要：毛坝-1井位于四川省的东北部，其钻穿的地层倾角大、结构复杂，有易坍塌的碳质泥岩层、多套煤层、石膏层，膏盐层等，为克服石膏侵、膏盐侵、硫化氢气侵、高压天然气侵、井漏、井涌等复杂情况，试验应用了稀硅酸盐钻井液体系，取得了较理想的结果。所设计的稀硅酸盐抗钙防塌钻井液体系可保持较高的pH值，具有良好的抗膏、盐、硫化氢、天然气侵能力，良好的封堵微裂缝效果和润滑防卡作用，抗硫化氢侵污能力强，与各种除硫剂配伍性好，适合高含硫地区钻井施工。体系所使用药品种类少，性能稳定，易于维护，处理剂毒性小，符合环保要求。