第6章钻井液设计

第8章钻井液设计

本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。

8.1 钻井液体系设计

钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。

新疆地区常用钻井液体系简介[16]：

(1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。

(2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。

(3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。

(4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。

(5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较

强的抗温能力，可耐温达232度；具有较强的抗电解质污染能力；与阳离子或非离子处理剂具有良好的配伍性。

8.1.1 选择钻井液体系的原则

（1）根据不同地层性质选择钻井液体系。由于各处岩石地层不一样，对钻井液体系的要求也不同。钻井液体系必须与其适应才能起到保护、润滑等作用。

（2）根据不同钻孔的类型选择钻井液体系：深孔；定向孔；全部取心钻孔；普查钻孔；生产钻孔(水井、油气井)：基本了解地层情况，主要要求是保护生产层及提高钻探速度上，一般采用低固相或无固相钻井液，水井钻探时如果地层完整、钻取的水层为裂隙或砾石层，可以使用普通钻井液。

（3）根据不同地层特点选择钻井液体系：易坍塌地层对钻井液的要求；易卡钻地层对钻井液的要求；易漏失地层对钻井液的要求；盐膏地层对钻井液的要求；矿（油气）层对钻井液的要求；地下水层对钻井液的要求。

8.1.2 钻井液体系设计的要求

当确定了钻井液体系后，每口井都必须进行钻井液设计，设计要求如下[6]：（1）确定循环当量密度值。所谓循环当量密度值是指钻井液静液柱压力与钻井液循环时由于流阻所增加的对地层压力之和，换算成的钻井液的密度。一般按照规定的压力附加值确定循环当量密度值。这个密度值是由原钻井液的密度及钻井液循环时引起的密度之和。循环当量密度值过大不利于提高钻速，过小易产生井喷、井涌等孔内事故。

（2）以循环当量密度值为准确定最佳固相含量及流变性能。钻井液的密度主要是由所含固相造成的。一般以密度为依据选择在不同密度下的最佳固相含量及流变性能的范围。

（3）根据规定的内容进行分层设计。各个钻孔的钻井液一定要按照实际情况进行设计。

新孔开钻前根据地质资料，如地层空隙压力、破裂压力、井温及复杂孔段的地质情况等资料，根据钻探工程提出的要求，作好钻井液的设计。其主要内容有：分段钻井液类型和性能范围；复杂地层及矿心地层处理措施；维护处理要点；钻井液材料计划；钻井液和材料储备。

（4）钻井液密度设计以地质提供的地层压力为依据，主要目的是平衡地层或裂隙的压力，按照规定的密度附加值进行设计，基本实现压力平衡或欠平衡钻进。

（5）严格执行钻井液设计方案，没有特殊情况不得随意更改钻井液体系。

8.1.3 A1-4井钻井液体系设计

参考部分新疆地区钻井液体系选择[17,18]，针对A区块地层易漏情况，选择钾基钻井液体系。

8.2 钻井液性能参数设计

钻井液性能参数设计，主要是根据相应井段的地层岩性、地层温度、孔深、井身结构、地层压力、钻井参数、故障提示、相邻井的情况等数据，以及确定的钻井液类型，确定相应的钻井液性能参数。

8.2.1 钻井液性能参数简述

钻井液各种性能参数设计简述如下：

（1）钻井液密度ρ的设计。钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护气层的一个十分重要的参数。通过钻井液密度的变化，可调节钻井液在井筒内的静液柱压力，以平衡地层孔隙压力。有时亦用于平衡地层构造应力，以避免孔壁坍塌的发生。如果密度过高，将引起钻井液过度增稠、易漏失、钻速下降、对油气层损害加剧和钻井液成本增加等一系列问题；而密度过低则容易发生井涌甚至井喷，还会造成井塌、井径缩小和携屑能力下降。因此，在钻井工程设计中，必须准确、合理确定不同井段钻井液密度范围，并随时检测和调整。

（2）流变性能的设计。钻井液流变性是钻井液的一项基本性能，它在解决下列钻井问题时起着十分重要的作用：携带岩屑，保证井底和井眼的清洁；悬浮岩屑与重晶石；提高机械钻速；保持井眼规则和保证井下安全。此外，钻井液的某些流变参数还直接用于钻井环空水力学的有关计算。因此，对钻井液流变性的深入研究，以及对每口油气井钻井液流变参数的优化设计和有效调控是钻井液工艺技术的一个重要方面。

钻井液特性通常是用钻井液的流变曲线和塑性粘度、动切力、静切力、表观粘度等流变参数来进行描述的。

（3）钻井液的滤失量。根据地层岩性、井深、复杂情况以及钻井液的类型确定滤失量。

（4）PH值。由于酸碱性的强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关，因此会在很大程度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数。在实际应用中，大多数钻井液的pH值要求控制在8～11之间，即维持一个较弱的碱性环境。PH值主要由钻井液的类型决定，合适的PH值能有效地发挥各种处理剂的作用。

（5）粘度。根据地层特性、钻井液的类型、钻井液密度以及经验确定。

（6）切力。钻井工艺要求钻井液应具有良好的触变性，在停止循环时，切力能迅速地增大到某个适当的数值，既有利于钻屑的悬浮，又不至于恢复循环时开泵泵压过高。钻井液的触变性与其所形成结构的强弱和方式有关。如果膨润土含量过高，往往会导致最终的凝胶强度过高，并且这种结构的强度受粘土颗粒的

电位和吸附水化膜厚度的影响较大。

（7）稠度系数。根据地层特性、井温、地层压力、钻井液密度、钻井液质量等，由专家经验确定。

8.2.2 A1-4井钻井液性能参数设计分析

由岩心五敏实验分析，可知目的P1层呈极强盐敏，强水敏，弱酸敏，弱碱敏，存在速敏，但其临界流速和速敏损害值不确定；目的层P2层呈强盐敏，中等偏强水敏，弱酸敏，弱碱敏，无速敏。地层的地温梯度为0.0214-0.0397℃/m，压力梯度为1.07MPa/100m，为正常的温压系统。由此可知本井钻井液以稳定井壁和最大限度的减少对储集层的损害，快速钻进、保护油层为主。同时，考虑到探井中严重的漏失情况，由此可选用钾钙基聚合物钻井液，通过K+和Ca2+的晶格固定和离子交换作用来抑制泥页岩吸水水化膨胀，以高分子量阳离子聚合物作为包被絮凝剂,以小分子量有机阳离子化合物作为泥页岩抑制剂, 二者的相互结合,使得钻井液具有较强的抑制性、较好的稳定井壁能力，并配合阳离子乳化沥青和磺化类处理剂的应用，有效地解决了抑制防塌问题，稳定井壁。而造斜段、稳斜段可适当调节钻井液的配方来提高钻井液的稳定性，严格控制钻井液滤失量≤5ml。

8.3 分井段钻井液配方

查阅文献[17]，选择钻井液配方如表8-1。

表8-1 A1-4井分井段钻井液配方

8.4 分段钻井液性能、流变参数

查阅文献[17]，钻井液流变性能如表8-2所示。

表8-2 分段钻井液性能及流变参数

备注：（1）表中漏斗粘度FV（s）为马氏漏斗粘度测定值。

8.5 钻井液维护与处理

采用罐循环，三级净化系统。

8.5.1 一开井段（0～309.4m）

Ⅰ钻井液基本配方：

基浆+8%膨润土+2%NaOH+5%Na2CO3

Ⅱ维护与处理：

该井段钻遇地层为棕黄色、灰黄色砂质泥岩、泥岩，中软地层，可钻性好。采用高粘度、高切力和膨润土含量高的的钻井液，有效地解决了砾石层垮塌及携带岩屑的问题，起到防漏、堵漏作用。开钻前按配方配制新浆150m3，新浆要充分预水化，性能调整到设计要求方可开钻。在钻进过程中，视地层造浆情况适当补充稀浓度溶液处理，保持钻井液较高的粘度(40～60s)。一开完钻后大排量冲孔，保持井底干净，确保表套顺利下入。

8.5.2 二开直井段（309.4～550m）

Ⅰ钻井液基本配方：

基浆+ 5%膨润土+0.5%KOH +2%SMP +0.7%KCl +0.15%CaO+0.3%K- PAM+1%YTH- 2+1%HYB- 1+2%GXL- 1+0.3%XC+1.5%YGC+1~2%润滑剂。

Ⅱ维护与处理

二开选用钾钙基聚合物钻井液，二开前，将沉砂罐清理干净，并对一开钻井液进行二开前的预处理；全部采用罐式循环，严禁采用清水钻进，防止清水长期浸泡地层引起井壁垮塌、埋钻等恶性事故的发生。同时，下钻至表套管内转化钻井液为钾钙基钻井液体系，将循环池中和井内钻井液经清水稀释膨润土含至40~45g/L，一次性按室内试验确定配方加入足量聚合物、聚磺处理剂，循环均匀后，充分对钻井液进行护胶后，依次加入0.7%KCl、0.15%CaO转化为钾钙基钻井液。

8.5.3 二开斜井段（309.4～550m）

配方：原钻井液+1~2%润滑剂

本井从550m开始定向造斜，定向造斜前在钻井液中加入润滑剂，减少摩阻和扭矩。控制粘滞系数在设计范围。调整好流变参数，保持动塑比在0.36～0.48之间，提高钻井液的携带能力，使用好固控设备，保证井眼清洁。

由探井数据可知，二开钻进过程中要重点防漏。钻进过程中要平稳操作，注意观察泥浆罐的液面，一旦发生大的漏失，可配高粘度钻井液并加入隋性堵漏材料堵漏（如锯沫、荞麦皮、粉碎的黄豆或海带等）或复合堵漏剂。另由探井资料可知，J2x-J1b为事故多发地层（多为漏失），需要时刻注意泥浆罐液面，以便出现事故及时应对。

8.5.4 三开井段（1350-1529m）

Ⅰ.钻井液的配制

与二开配置钻井液相同。

配方：

基浆+ 5%膨润土+0.5%KOH +2%SMP +0.7%KCl +0.15%CaO+0.3%K- PAM+1%YTH- 2+1%HYB- 1+2%GXL- 1+0.3%XC+1.5%YGC+1~2%润滑剂。

Ⅱ.钻井液维护处理措施

（1）正常钻进时，以K- PAM提供抑制包被性。用SMP、YTH - 2、HYB- 1 来控制钻井液的低API 和HTHP 滤失；

（2）用XC 提高钻井液的悬浮携带能力，清洁井底。用YGC 来增强井壁的稳定性，防止井壁垮塌；

（3）加强固控设备的使用，保持钻井液的低固相、低含砂,控制劣质固相积累。

（4）钻进过程中，要注意观察井口返浆情况，振动筛上的岩屑返出、岩屑形状的变化，严格控制钻井液性能达到设计要求，提高钻井液的抑制防塌、悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进。

（5）钻进中要保持各种处理剂的有效含量，并定期补充，使钻井液性能符合设计要求，既有利于携岩、也要保持井壁稳定。

（6） 钻进期间，以补充胶液为主，尽量把所有药品都配制成胶液，然后均匀加入钻井液，保持钻井液性能的稳定，并防止未溶好的钻井液处理剂堵塞仪器和筛网，影响仪器工作和振动筛跑浆。

（7）加强固控设备的使用，钻井过程中不间断使用三级固控设备，使用150目以上的振动筛，同时勤捞砂、清沉砂罐，及时清除钻井液中的有害固相，降低钻井液的密度。

（8）钻进过程中根据振动筛上的返砂情况，及时发现地层岩性变化，及早发现煤层和泥岩，调整钻井液性能，保证井壁的稳定性和井下安全。

（9）进入目的层，钻进过程中，严格控制钻井液的PH 值在8～9范围内。 8.6 钻井液用料

按井筒容积的二倍预算各种材料的用量，但最少应按100m3钻井液配备材料，其中井筒容积计算公式为[1]：

221

[()]

4

c c b b c V

d H d H H π=+-

6.1

式中，V ，井筒容积，m 3；c H ，上开次套管下入深度，m ；c d ，上开次套管内径，m ；b H ，钻头钻达深度，m ；b d ，钻头尺寸，m 。

（1） 一开钻井液用量见表8-3：

（2） 二开钻井液用量见表8-4：

表8-4 二开钻井液用量计算结果

（3） 三开钻井液用量见表8-5：

表8-5 三开钻井液用量计算结果

8.7 钻井液设备要求

良好的固控设备和高的运转率是保证钻井液质量的前提，固控设备的使用应达到表8-6的要求。

表8-6 固控设备要求

必须按科学打井要求配备固控设备，强化固控管理，使用振动筛、除砂器、除泥器三级固控除砂，以使钻井液含砂量、固相含量控制在合理范围内，为快速钻进创造良好条件。

配备2台高频振动筛，筛布目数150目以上。

储层钻进固相含量应控制在设计范围内，含砂量小于0.2%。

8.8 储层保护措施

钻井过程中不间断使用三级固控设备，尽可能降低钻井液密度来降低井底压力，尽量减少钻井液滤液侵入地层的深度。

使用好固控设备及时清除钻进中混入钻井液中的固相，消除固相对储层喉道的堵塞。

钻井液中加入抑制剂，钻井液具有较强的抑制性，抑制气层中粘土的膨胀，可减少水敏损害。

水平段钻进期间，减小固相颗粒及滤液在储层侵入深度，达到保护油层的目的。

8.9 环保要求

（1）钻井生产施工中，应严防钻井液及污水外溢，如果发生钻井液罐刺漏或污水外溢现象，应及时清理。

（2）钻井液药品按标准化管理规定妥善存放，如在装卸中发生失散现象应及时清理；钻井液药品的废包装应加以回收，不得随意乱放。

（3）配制钻井液应优先选择低毒或无毒化学剂，严禁使用国际上已禁止使用的毒性化学剂和有毒化学剂。

（4）所有钻井液化学剂和材料，应有专人严格管理，防止破损和流失；有毒化学剂必须有明显标志，并建立收、发登记制度。

8.10 固相控制措施

（1）提高携岩能力，避免形成岩屑床。

（2）降低钻井液摩阻系数，减少摩阻和扭矩。

（3）降低失水，稳定井壁。

（4）保持适当钻井液液柱压力，维护井眼稳定。

钻井队必须按设备配套标准配齐各类固控设备（除砂器、除泥器、除气器和振动筛）。并于开钻前安装好固控设备，确保固控设备性能良好，并有专人负责使用和保养。

振动筛安装双层网，选择合适的筛网，使钻井液覆盖筛网面积的75%左右。保证振动筛使用率100%。

每口井开钻前，除砂、除泥器必须进行试运转，试压要求达到0.3～0.4MPa。旋流器的正常工作状态是底流伞状喷出，底流密度1.5g/cm3以上，当底流成串状排出时，应调大底流口。正常钻进中，除砂器的开动率不能低于90%，除泥器的开动率不能低于80%。

除气器保持完好运转状态。定期清理泥浆罐，一般要求在每次固井前清理。认真做好废泥浆、废水和钻屑的处理排放工作，废水尽量回收利用。在生活用水层位钻井时，泥浆不得使用有毒处理剂。

8.11 防漏堵漏预案

Ⅰ.防漏

（1)尽可能使用较低的钻井液密度

钻井液密度是决定漏失压差的主导因素，钻井液密度越高，发生井漏的可能性或井漏的严重度将越大，因此，满足井壁稳定和平衡地层流体的前提下，尽可能使用较低的钻井液密度，有利于防止井漏的发生。井漏发生后，根据井下实际情况，适当降低钻井液密度是处理井漏的有效手段之一。

（2）控制合适的钻井液粘度和切力

适当提高钻井液粘切，尤其是提高钻井液的静切力，有利于防止或消除井漏。

Ⅱ.堵漏方案

推荐堵漏的桥堵配方(高密度)，不同漏速情况下推荐的桥堵配方：

（1）桥堵材料加入顺序：蛭石→果壳（粗、中、细）→复合堵漏剂→锯末→棉子壳。

（2）锯末加入前必须充分润湿。

（3）每个配方中以（1）号配方为优先。

（4）目的层可加少量酸溶性材料。

8.12 钻井液材料计划

钻井液材料见表8-7.

表8-7钻井液材料计划

备注：钻井液材料可根据现场实际情况调整；堵漏材料工区备用。

8.13 钻井队钻井液测试仪器配套要求

现场应配备以下表为基础的测试设备，以利于及时检测钻井液性能和现场进行维护处理试验。测试仪器送井前必须进行标定，所使用仪器要经常校准，以保证所测数据的准确性。

表8-8钻井液测试仪器配套表

第6章钻井液设计

第8章钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。 8.1 钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介[16]： (1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。 (3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较

间31井钻井液技术

间31井泥浆技术报告 1概况 间31井地理位置：河北省河间市时村乡李安庄村；构造位置：冀中坳陷饶阳凹陷马西洼槽间31断块；钻探目的：预探马西洼槽间31断块沙1段含油气性；井型为直井；设计井深：2600米；实际井深：2600米；目的层：Ed、Es1段。间31井钻井周期19天9：30小时,建井周期26天15：00小时,平均机械钻速9.58M/H,固井质量、井身质量全部合格，符合甲方要求。 2工程简况 一开: Φ444.5mm×184.6m+Φ339.7mm×183.33m 二开：φ215.9mm×2600m 3泥浆措施 本井一开用般土浆开钻，泥浆性能为：比重1.05，粘度28秒。二开预处理采用大、中、小分子复配的方法，加入K－PAM和NPAN，控制泥浆粘度和失水。二开后，随着井深的增加及时补充K－PAM和NPAN，保持其在泥浆中的含量。进入馆陶组前加入一定量的SMP和FT-103改善泥饼质量,同时加足K－PAM和NPAN以控制造浆和失水，保证了第一趟钻的起下顺利, 并且为转型做好了基浆准备。馆陶组底部加入足量SMP和FT-103，将聚合物泥浆转型为聚磺泥浆。进入东营段后，每班将K－PAM和NPAN按1：2的比例配成胶液以细水长流的方式补充，同时加足SMP和FT-103，以控制造浆、中压失水和高温高压失水，提高泥饼质量。本井沙一段有一段油页岩，为了防止油页岩垮

塌，根据设计在打开油页岩前加入一定量的HY-212。在以后钻进过程中，及时补充SMP、FT-103、NPAN、K－PAM等处理剂，确保了全井泥浆性能稳定，特别是泥浆的失水得到了很好的控制，进入油层的中压失水、高温高压失水都在设计范围内，从而保证了钻进顺利和井下的安全。完钻后，调整好泥浆，首先进行了短起下，到底后大排量充分循环钻井液，直至振动筛没有砂子，打入一段重塞对油页岩段进行了封堵以后，方起钻电测，电测一次成功。 4电测情况 本井泥浆性能符合设计要求，全井没有因泥浆性能引起的井下复杂和井下事故，起钻电测前，首先进行了短起下，反复刮拉井壁，到底后采用大排量充分循环钻井液，用重塞对油页岩段进行封堵后，起钻电测，电测一次到底。 5小结 本井泥浆性能较好，各项性能符合设计要求，进入油层段后的失水特别是高温高压失水控制得较好，有效的降低了井下事故发生的可能性。每次起下钻都很顺利，钻进周期相对缩短，减少了泥浆对油层的浸泡时间。全井没有因泥浆性能而引起的井下事故和井下复杂。值得注意的是该地区明化镇和东营段的严重造浆，以及沙一段的特殊岩性。在明化镇和东营段必须把大分子的量加足，用好固控设备，降低泥浆的固相含量；进入沙一前把失水控制好。

水平井钻井技术经验概述

第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然 石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井） 国外定向井发展简况

（表一）

10．井眼尺寸不受限制 11．可以测井及取芯 12．从一口直井可以钻多口水平分枝井 13．可实现有选择的完井方案 （4）．短曲率半径水平井的优缺点 优点缺点 1．井眼曲线段最短1．非常规的井下工具 2．侧钻容易２．非常规的完井方法 3．能够准确击中油层目标３．穿透油层段短（120—180米）4．从一口直井可以钻多口水平分枝井４．井眼尺寸受到限制

5．直井段与油层距离最小５．起下钻次数多 6．可用于浅油层６．要求使用顶部驱动系或动力水龙头 7．全井斜深最小７．井眼方位控制受到限制 8．不受地表条件的影响８．目前还不能进行电测 第三节定向井的基本术语解释 1）井深：指井口（转盘面）至测点的井 眼实际长度，人们常称为斜深。国外 称为测量深度（MeasureDepth）。 2）测深：测点的井深，是以测量装置 率是井斜角度（α）对井深（L?）的一阶导数。 dα Kα＝─── dL 井斜变化率的单位常以每100米度表示。 8）井深方位变化率：实际应用中简称方位变化率，?是指井斜方位角随井深变化的快慢程度，常用KΦ表示。计算公式如下： dΦ ＫΦ＝─── dL

水基钻井液配方组合的回顾与展望

水基钻井液配方组合的回顾与展望 摘要：本文是对我国水基钻井液技术的发展的一篇综合分析及发展趋向。介绍及叙述了聚磺钻井液的形成过程、硬脆性泥页岩地层分析及处理措施、从半透膜机理发展出的4种新体系（聚多醇类，甲酸盐类，甲基葡糖苷，硅酸盐类）、无渗透钻井液、胺基钻井液配方的组成和处理剂的发展新技术，最后提出了几点展望意见。 关键词：水基钻井液配方组合回顾综述我国钻井液处理剂技术在几十年的 发展中有两次关键性的突破。一次是70年代在四川地区钻7000米的深井三磺钻井液处理剂的研制成功，解决了深井钻井的井壁稳定问题。另一次是80年代研制成功的多类型有机聚合物处理剂，解决了浅井膨胀性泥页岩地层的“井壁稳定”问题。通过多年摸索，最终形成了目前的“聚磺钻井液”模式和十几种常用的钻井液处理剂。 1聚磺钻井液的形成 上世纪50年代初我国的钻井液类型属于细分散型，不久(1952年)即开始向用钙（石灰、石膏）处理的粗分散阶段过渡；70年代中期，三磺处理剂（磺化丹宁，磺化酚醛树脂，磺化褐煤）的研制成功，为四川地区钻探7000米深井提供了保障，到现在仍为深井不可缺少的主要处理剂。80年代初全国开展了“不分散低固相聚合物”钻井液的攻关工作，以丙烯酰胺或丙烯腈为主要原料的产品如雨后春笋，很快研制出了十几个品种，最终解决了钻浅部地层（2500m以上）、富含蒙脱土地层的膨胀、缩径等问题，进而形成了以“聚合物钻井液”命名的钻井液。但是这一钻井液不能适应井深超过2500m的地层，当进入伊利石含量较多的硬脆性地层时，所用钻井液就不能“不分散”了，必须加入某些磺化物或分散性类处理剂。当时为了克服各地区使用钻井液时出现的问题，全国开展了各种探索攻关课题。80年代由原石油部钻井司组织了一个全国性的基础课题,即“钻进地层和油层岩石矿物组份和理化性能的研究及分区分层钻井液标准设计的研究”。这一课题有全国19个油田和一个科研单位参加，共分析了全国的2万多块泥页岩，历时8年，综合后拟定了我国的“钻进地层的分类方法”和各地区的“分区分层的标准钻井液设计”。当时的想法是通过深入全面的地层岩石矿物分析和理化性能分析，拟定各地区的钻井液标准配方,以解决当时各油田遇到的井壁稳定问题但是对各地区的标准钻井液设计进行综合分析后却意外地发现：尽管全国各油田所处地区不同，地层性质有差异,但在钻井液技术的对策方面却有明显的规律可循,而且惊人地相似。 2硬脆性泥页岩地层分析及处理措施 尽管已经形成了较成熟的水基钻井液配方组合模式（聚磺钻井液），但还是不能得心应手，时有事故发生。这时开展了全国性的硬脆性泥页岩稳定问题科研攻关工作（列入中石油总公司的研究课题）。（根据已发表的30多篇文献）有关硬脆性泥页岩的主要观点和建议归纳如下。 （1）“七五”期间，由原石油部钻井司组织开展了“钻进地层和油层岩石矿物组成和理化性能的研究及分区分层钻井液标准设计的研究”课题[1]，对全国19个油田的钻进地层和油层岩石矿物组成和理化性能作了全面、系统的剖面分

中国石油天然气集团公司钻井液技术规范

中国石油天然气集团公司钻井液技术规范 第一章总则 第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分，直接关系到钻探工程的成败和效益。为提高钻井液技术和管理水平，保障钻井工程的安全和质量，满足勘探开发需要，特制定本规范。 第二条本规范主要内容包括：钻井液设计，现场作业，油气储层保护，钻井液循环、固控和除气设备，泡沫钻井流体，井下复杂的预防和处理，钻井液废弃物处理与环境保护，钻井液原材料和处理剂的质量控制与管理，钻井液资料管理等。 第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。 第二章钻井液设计 第一节设计的主要依据和内容 第四条钻井液设计是钻井工程设计的重要组成部分，主要依据包括但不限于以下几方面： 1、以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础，依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。 2、钻井液设计应在分析影响钻探作业安全、质量和效益等因素的基础上，制定相应的钻井液技术措施。主要有：地层岩性、地层应力、地层岩石理化性能、地层流体、地层压力剖面（孔隙压力、坍塌压力与破裂压力）、地温梯度等信息；储层

保护要求；本区块或相邻区块已完成井的井下复杂情况和钻井液应用情况；地质目的和钻井工程对钻井液作业的要求；适用的钻井液新技术、新工艺；国家和施工地区有关环保方面的规定和要求。 第五条钻井液设计内容主要包括：邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测；分段钻井液类型及主要性能参数；分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理；储层保护对钻井液的要求；固控设备配置与使用要求；钻井液仪器、设备配置要求；分段钻井液材料计划及成本预测；井场应急材料和压井液储备要求；井下复杂情况的预防和处理；钻井液 HSE 管理要求。 第二节钻井液体系选择 第六条钻井液体系选择应遵循以下原则：满足地质目的和钻井工程需要；具有较好的储层保护效果；具有较好的经济性；低毒低腐蚀性。 第七条不同地层钻井液类型选择 1、在表层钻进时，宜选用较高粘度和切力的钻井液。 2、在砂泥岩地层钻进时，宜选用低固相或无固相聚合物钻井液；在易水化膨胀坍塌的泥页岩地层钻进时，宜选用钾盐聚合物等具有较强抑制性的钻井液。 3、在地层破裂压力较低的易漏地层钻进时，宜选用充气、泡沫、水包油等密度较低的钻井液；在不含硫和二氧化碳的易漏地层钻进时，也可采用气体钻井。

钻井液技术规范

附件 钻井液技术规范 (试行) 中国石油天然气集团公司 二○一○年八月

目录 第一章总则┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3第二章钻井液设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3第一节设计的主要依据和内容┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 第二节钻井液体系选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 第三节钻井液性能设计项目┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 第四节水基钻井液主要性能参数设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄7 第五节油基钻井液基油选择和主要性能参数设计┄┄┄11 第六节油气层保护设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 第七节钻井液原材料和处理剂┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 第八节钻井液设计的管理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 第三章钻井液现场作业┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14第一节施工准备┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14 第二节预水化膨润土钻井液与处理剂胶液的配制┄┄┄14 第三节淡水钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 第四节盐水钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 第五节水包油钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 第六节油基钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 第七节钻井液性能检测┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 第八节现场检测仪器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 第九节现场钻井液维护与处理的基本原则┄┄┄┄┄┄20 第十节水基钻井液性能维护与处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄20 —1 —

第十一节油基钻井液性能维护与处理┄┄┄┄┄┄┄┄23 第四章油气层保护┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24 第五章循环净化系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25 第一节设备的配套、安装与维护┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25 第二节钻井液净化设备的使用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 第六章泡沫钻井流体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 第一节一次性泡沫钻井流体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 第二节可循环泡沫钻井流体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 第三节压井液和压井材料的储备┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 第七章井下复杂事故的预防和处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 第一节井壁失稳的预防与处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 第二节井漏的预防与处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33 第三节卡钻的预防和处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄35 第八章废弃钻井液处理与环境保护┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄37 第九章钻井液原材料和处理剂的性能评价与储存┄┄┄┄37 第一节技术标准与性能评价┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄38 第二节钻井液原材料和处理剂的储存┄┄┄┄┄┄┄┄38 第十章钻井液资料收集┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄39第十一章附则┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄39 附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄40 —2 —

伊犁盆地伊3井煤层气井钻井液设计与应用

伊犁盆地伊3井煤层气井钻井液设计与应用摘要:对伊3井煤层气井钻井液的设计、技术思路、现场应用及复杂情况处理进行了论述和分析。钾基两性离子聚磺防塌钻井液对井眼清洁、井眼稳定、减阻防卡、防漏堵漏、防塌等性能进行了总结。 【关键词】煤层气, 粉煤层, 聚磺防塌, 伊3井 abstract: iraq 3 cbm well drilling fluid design, technical ideas, the application situation and the complicated treatment were discussed and analyzed. potassium base zwitterion together the collapse of well drilling fluid sulfonylurea eye cleaning, borehole stable friction reduction, the card, plugging, prevent the collapse, such as performance was summarized. 【 key words 】 cbm, adding layer, and gather the sulfonylurea collapse, the iraq 3 wells 中图分类号： p618.11文献标识码：a文章编号： 随着煤层气勘探开发的领域不断扩展，煤层气钻井过程中遇到的地层越来越复杂、储层越来越深，出现的井内复杂情况更加难以预料，处理的难度也在不断增加。因此需要我们对煤层气井钻井液技术要不断研究、完善。 一、地质与井身结构概况

647.2-2013_页岩气水平井钻井作业技术规范_第_2_部分：钻井作业(出版稿)

Q/SYCQZ 川庆钻探工程有限公司企业标准 Q/SYCQZ 647.2—2013 页岩气水平井钻井作业技术规范 第2部分：钻井作业 2013-12-22发布2014-01-22实施

目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 钻井工程设计 (1) 4 井眼轨迹控制 (2) 5 防碰作业 (3) 6 水平段安全钻井 (3)

前言 《页岩气水平井钻井作业技术规范》分为五个部分： ——第 1 部分：丛式井组井场布置； ——第 2 部分：钻井作业； ——第 3 部分：油基钻井液； ——第 4 部分：水平段油基钻井液固井； ——第 5 部分：井控。 本部分为第 2 部分。 本标准按 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写规则》进行编写和表述。 本标准由川庆钻探工程有限公司提出。 本标准由川庆钻探工程有限公司钻井专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、川庆钻探工程有限公司川东钻探公司、川庆钻探工程有限公司川西钻探公司 本标准主要起草人：张德军、赵晗、卓云、叶长文。

页岩气水平井钻井作业技术规范第2部分：钻井作业 1 范围 本标准规定了页岩气丛式井组钻井工程设计、井眼轨迹控制、防碰作业、水平段安全钻井等内容和要求。 本标准适用于川渝地区页岩气井的钻井作业。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 SY／T 1296 密集丛式井上部井段防碰设计与施工技术规范 SY／T 5088-2008 钻井井身质量控制规范 SY／T 5416 定向井测量仪器测量及检验 SY／T 5435-2003 定向井井眼轨迹设计与轨迹计算 SY／T 5547 螺杆钻具使用、维修和管理 SY／T 5619 定向井下部钻具组合设计方法 SY／T 6332-2004 定向井轨迹控制 SY／T 6396 钻井井眼防碰技术要求 Q／SYCQZ 001 钻井技术操作规程 Q／SYCQZ 372-2011 丛式井井眼防碰技术规程 3 钻井工程设计 3.1 井身结构 3.1.1 表层套管应封隔地表漏层和垮塌层，相邻两井表层套管下深错开20 m以上。 3.1.2 水平井技术套管下入位置井斜应不低于60°，若井下出现严重垮塌、钻遇高压油气，可提前下入技术套管。 3.1.3 油层套管尺寸不小于 11 4.3 mm，抗内压强度与增产改造施工压力之比＞1.25。 3.1.4 水平段长度宜控制在800 m ～ 1400 m。 3.2 靶区 3.2.1 靶区半径设计符合SY／T 5088-2008的规定，且满足井眼轨迹控制要求。 3.2.2 水平段井眼方向与地层最小主应力方向的夹角不小于 15°。 3.3 井眼轨道 3.3.1 每口井地下靶心与井口位置连线相互之间不宜空间交叉。

钻井液润滑性测定

中国石油大学钻井液工艺原理实验报告 实验日期：2015.03.23 成绩： 班级：石工12-1 学号姓名：教师：范鹏 同组者： 实验四钻井液润滑性测定 一.实验目的 1. 掌握钻井液润滑性测定仪器的使用方法； 2. 掌握钻井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响。 二.实验原理 液体类润滑剂通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜，减少钻具对井壁和套管的摩擦；多数固体润滑剂类似细小滚珠，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，因而可大幅度降低扭矩和阻力。 在斜板倾斜条件下，放在泥饼上的滑块受向下的重力作用，当克服粘滞力后开始下滑，根据牛顿内摩擦定律，设滑块重量为W，其与斜面平行的分力为F，F 即摩擦力，垂直于斜面的力为P，F=Wsinα，P=Wcosα，摩擦系数f=F/P=tgα。泥饼的摩擦系数即仪器所测的粘滞系数。 三.仪器、药品 1.ZNS型打气筒失水仪一台 2.粘滞系数测定仪一台 3.高搅机一台 4. 秒表一只 5. 钢板尺一个 6. 20ml量筒1个 7.滤纸 8. 待测泥浆泥浆约500ml 四、实验步骤 1.接通粘滞系数测定仪的电源，预热15min，并检查电机、清零及显示屏工作是否正常。

2.通过手动调节测试板和仪器箱底的升降螺母使仪器测试板水平泡居中。 3.按清零按钮将数字显示屏归零。 4.测定基浆的滤失量后，将泥饼平整的放置在测试板上，将长方体滑块以垂 直于测试者身体方向，缓慢地放置在泥饼的中心位置，并静置1min。 5.按动电机按钮，测试板开始以一定速率缓慢的倾斜，直到滑块开始与泥饼 出现相对滑动时，立即记录下此时显示屏的读数。此读数的正切值即为泥饼的粘 滞系数。 6.取基浆加入一定量的NaCl并高速搅拌10min，按实验步骤4和5测定盐水 泥浆泥饼的粘滞系数。 五、数据处理 确定加入NaCl前后的润滑系数降低或提高率，并简要解释原因并提出简要的对策。 润滑系数提高率=（1.1504-0.0612）/0.0612=17.80 润滑系数提高。 钻井液中加入NaCl后，发生盐侵，会压缩粘土的扩散双电层，使其 电位降低，水化膜变薄，粘土颗粒间形成或增强网架结构，从而导致钻井液粘度、切力上升，摩擦阻力增大。 由此可知为了提高钻井液的润滑性，应该降低钻井液的矿化度。 六．实验总结 通过本次实验的具体操作，我掌握钻井液润滑性测定仪器的使用方法，对钻 井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响有了初步的认识。 最后感谢老师的细心指导！

钻井设计基本原则

钻井设计基本原则 1.钻井的目的：是为勘探和开发油气田服务。 2.钻井设计必须国家及政府有关机构的规定和要求，保证钻井设计的合法性。 3.钻井设计的主要依据： 3.1.地质设计是钻井设计必须遵循的主要依据。地质部门至少应在开始钻井作业前75 天，向钻井部门提供地质设计，并应在该设计中尽可能地提供所钻之井的地质情况（包括地层孔隙压力、破裂压力等），以及提出地质上要求的资料。 3.2.井场调查资料和邻井的钻井资料，也是进行钻井设计的主要依据。地质部门至少应 在钻井作业开始前45天做完井场调查，并将获得的各有关资料（包括井位自然环境、土壤情况、浅层气等）尽快交给钻井部门；同时，还应收集全邻井的钻井资料（包括复杂情况的处理、钻井液密度的使用情况等）。 3.3.钻井部门应根据地质部门提供的资料和邻井资料，认真分析，作好钻井设计。如存 在由于目前技术水平、设备的限制，保证不了钻井作业在安全情况下进行，或钻井作业结果达不到地质设计的要求，应尽早明确提出，以便地质部门修改地质要求或调整井位位置。 4.钻井设计应体现安全第一的原则。大到井身结构，小到每一项作业程序，都要重视安全， 既要重视井下安全，也要重视地面安全，把安全第一的原则贯穿到整个设计中。对于重大的作业和风险大的作业，还应制定相应的安全应急程序。 5.设计钻井液密度的原则。钻井液密度必须大于地层孔隙压力当量密度，小于地层破裂压 力当量密度。钻井液密度对地层孔隙压力的安全附加值，用压力表示，油井为 1.5~3.5MPa，气井为3.0~5.0MPa。 6.井身结构的设计，是钻井设计的关键内容，必须遵循下述几点： 6.1.保证井眼系统压力平衡，不出现喷漏同在一裸眼中，即钻下部高压地层时用的较高 密度的钻井液产生的液柱压力，不会压漏上部裸露的地层。 6.2.井内钻井液液柱压力和地层压力之间的压差不宜过大，以免发生压差卡钻。 6.3.为保证安全钻进，必须用套管封住复杂地层井段，如易漏、易垮塌、易缩径和易卡 钻等井段。 6.4.探井，特别是地层压力还没有被掌握的井，应设计一层套管作为备用，以保证井眼 能够钻到设计的深度。 6.5.对钻探多套压力系统的井，应采用多层套管程序，以保护油气层不受钻井液污染和 损害。

钻井液技术总结

钻井液技术总结 《钻井液技术总结》的范文，。篇一：钻井液施工技术总结TH12533井钻井液技术总结 一、工程概况 1.基本情况： TH12533井是位于库车县境内阿克库勒凸起西北斜坡构造的一口三开结构制的开发井，地面海拔高度958.316m，设计井深6591m，目的层位奥陶系一间房组。 该井于20XX年8月25日8:00一开，20XX年9月3日7:00二开，20XX年11月4日00:00三开，20XX年11月6日7:00完钻，完钻井深6591m。钻井周期72.96天，平均机械钻速 9.72m/h。二开井径平均扩大率3.6%，最大井斜1.69°。三开井径平均扩大率0.15，最大井斜1.84°。井身质量优、固井质量合格，试压合格，无任何人身、设备事故发生。2.井身结构： 二、钻井液技术难点及重点 1.钻井液技术难点： (1) 一开、二开井段重点解决：①大井眼携砂问题；②上部交接疏松，地层欠压实钻井液渗透性漏失；③由漏失引起井壁形成厚泥饼造成缩颈问题；④提高地层承压减少复杂。 2+ （2）康村组与吉迪克组存在石膏，钻进时加强钻井液性能检测，特别是Ca离子的检测，并防止和及时处理石膏污染钻井液。

（3）侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系和泥盆系易剥蚀掉块、坍塌，形成不规则井径，增大钻井液的携屑难度，造成起下钻阻卡、电测阻卡、影响固井质量等问题。应使用与地层温度匹配的沥青类防塌剂、聚合醇等，同时加入足量的抗高温处理剂，范文写作严格控制高温高压滤失量，充分保证钻井液的防塌性能。 （4）本井二叠系火成岩（5540~5688.5m）段长140m，易发生井漏、井塌，易造成卡钻，并严重影响下套管、固井施工。钻遇二叠系前，应调整好钻井液性能，适当降低排量，采用超细碳酸钙、单向压力封闭剂、随钻堵漏剂等封堵地层裂缝，降低井漏风险；同时严格控制高温高压滤失量，加足防塌剂，将钻井液密度控制在设计上限，适当降低转速，保持井壁稳定。 （5）石炭系卡拉沙依组深灰、灰黑色泥岩，灰色、褐色泥岩（胶粘性很强），易造成PDC钻头泥包，对机械钻速和施工进度造成较大影响。应使用好固控设备尽可能清除无用固相，适当降低钻井液粘切，提高大分子聚合物包被剂用量，使用润滑剂降低泥岩对钻头及扶正器的黏附，同时增大泵排量，提高钻头清洗效果，防止钻头泥包。 （6）泥盆系东泥塘组岩性以灰白色细粒砂岩为主，渗透性好，地层压力低，易发生粘卡。应调节好钻井液流变性，加足抗温材料，严格控制高温高压滤失量，使用超细碳酸钙、高软化点沥青、聚合醇、润滑剂等封堵、润滑材料，改善泥饼质量，降低

苏里格气井水平井钻井液技术方案

苏里格气井水平井钻井液技术方案苏里格气井水平井钻井液最关键的技术是井眼净化、大斜度井段“双石层”和水平段泥岩的垮塌、预防PDC钻头的泥包、润滑性、产层保护等。 1 基本情况 直井段：保持了本区块直井、定向井钻井液方案。 斜井段: 继续采用强抑制无土相复合盐钻井液体系。 水平段：采用无土相酸溶暂堵钻井液体系。 2 技术难点 2.1 苏里格区块直井段安定底直罗组、延长底部纸纺组顶部易垮塌。 2.2苏里格区块刘家沟组与石盒子组地层承压能力低，普遍存在渗透性漏失和压差性漏失。 尤其是苏5区块漏失最为频繁。 2.3“双石层”、煤层和水平段泥岩的垮塌，是导致水平井易发生复杂和故障的致命的因素。 2.4如何优化钻井液体系、性能、组分，通过钻头选型，水力参数优化，是预防PDC钻头泥包和提高斜井段机械钻速的关键。 2.5 如何通过改善泥饼质量，提高钻井液的润滑性是水平井钻井液防卡润滑的关键。 3 技术方案 3.1表层技术方案 3.1.1表层钻井液配方 表层及导管钻进严格按《苏里格气田表层钻井液技术》执行，打导管采用白土浆小循环，导管打完后固定、找正、坐实、水泥回填，侯凝2-3小时，开钻过程中监控导管情况。 若流砂层未封住（流沙层50米以上），采用白土浆钻井，0.1%CMC+5-6%白土，密度:1.03---1.05g/cm3，粘度:40-50s ；钻穿流沙层50-80米之后，采用低固相钻井液体系，密度:1.01---1.03g/cm3，粘度:31-35s。 若流砂层已完全封住，用清水聚合物钻井液体系，配方为0.2%CMP +0.2%ZNP-1。钻井液性能：密度:1.00---1.02g/cm3，粘度:31-32s。 3.1.2下表层表套前技术措施 打完表层后配白土浆（约40-50方）密度：1.03-1.05g/cm3，粘度：40-50s，采用地面小循环清扫井底后打入井里封固裸眼井段，起钻连续灌白土浆，确保井口流沙层段为白土浆，防止下表套过程中流沙垮塌。

苏里格气井水平井钻井液技术方案设计

里格气井水平井钻井液技术案 里格气井水平井钻井液最关键的技术是井眼净化、大斜度井段“双层”和水平段泥岩的垮塌、预防PDC钻头的泥包、润滑性、产层保护等。 1 基本情况 直井段：保持了本区块直井、定向井钻井液案。 斜井段: 继续采用强抑制无土相复合盐钻井液体系。 水平段：采用无土相酸溶暂堵钻井液体系。 2 技术难点 2.1 里格区块直井段安定底直罗组、延长底部纸纺组顶部易垮塌。 2.2 里格区块家沟组与盒子组地层承压能力低，普遍存在渗透性漏失和压差性漏失。尤其是 5区块漏失最为频繁。 2.3“双层”、煤层和水平段泥岩的垮塌，是导致水平井易发生复杂和故障的致命的因素。 2.4如优化钻井液体系、性能、组分，通过钻头选型，水力参数优化，是预防PDC钻头泥包和提高斜井段机械钻速的关键。 2.5 如通过改善泥饼质量，提高钻井液的润滑性是水平井钻井液防卡润滑的关键。 3 技术案 3.1表层技术案 3.1.1表层钻井液配 表层及导管钻进格按《里格气田表层钻井液技术》执行，打导管采用白土浆小循环，导管打完后固定、找正、坐实、水泥回填，侯凝2-3小时，开钻过程中监控导管情况。 若流砂层未封住（流沙层50米以上），采用白土浆钻井，0.1%CMC+5-6%白土，密度:1.03---1.05g/cm3，粘度:40-50s ；钻穿流沙层50-80米之后，采用低固相钻井液体系，密度:1.01---1.03g/cm3，粘度:31-35s。 若流砂层已完全封住，用清水聚合物钻井液体系，配为0.2%CMP +0.2%ZNP-1。钻井液性能：密度:1.00---1.02g/cm3，粘度:31-32s。 3.1.2下表层表套前技术措施 打完表层后配白土浆（约40-50）密度：1.03-1.05g/cm3，粘度：40-50s，采用地面小循环清扫井底后打入井里封固裸眼井段，起钻连续灌白土浆，确保井口流沙层段为白土浆，防止下表套过程中流沙垮塌。

冀东油田水平井钻井液技术重点

第22卷第4期钻井液与完井液Vol.22No.4 2005年7月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJul12005 文章编号:100125620(2005)0420072202 冀东油田水平井钻井液技术 邓增库左洪国夏景刚杨文权赵增春蒋平 (华北石油管理局第三钻井工程公司,河北河间) 摘要针对水平井钻井要求和冀东油田的地层特点,采用强包被、、,定向井段和水平井段采用聚磺硅氟乳化原油钻井液。该钻井液中PMHA与JJ能力;GT298、KJ21与NPAN,L21与JGWJ复配使用可以提高钻井液的封堵能力,。现场应用表明,该钻井液具有较强的防塌能力、,解决了上部地层和水平井段砂岩储层的井塌以及大斜度井段、水平井段的携砂、,完全满足了冀东地区垂深小于3000m水平井的钻井需要。 关键词聚磺硅氟钻井液井眼净化井眼稳定防止地层损害水平钻井冀东油田中图分类号:TE254.3 文献标识码:A 钻井液性能优良是水平井井下安全的重要保证。为满足水平井钻井要求,对水平井钻井液技术进行了调研,结合冀东油田的地层特点,从钻井液的抑制防塌能力、流变性、润滑性、油层保护等方面进行室内评价,优选出了聚磺硅氟乳化原油钻井液配方,并首次在G362P4井进行试验,获得了成功。随着水平井钻井液技术的不断完善,22口水平井实践表明,聚磺硅氟乳化原油钻井液具有较强的防塌能力、良好的流变性和润滑性,油层保护效果好,满足了冀东油田垂深小于3000m的水平井钻井需要。 砂带来困难;水平段处于砂岩产层,钻速快(钻时为0.8～2min/m),钻井液中岩屑浓度大;一般水平井段的井径比常规井径大,同时钻具不能居中,在重力作用下,岩屑在运移过程中产生沉降,在钻具周边淤积。如果钻井液携砂能力较弱,或工程措施不当,极易形成岩屑床,造成卡钻。113润滑防卡 由于油层埋深较浅,井眼轨迹半径较小,造斜率有时达30°/100m以上,大斜度井段地层较软,地层与钻具接触面大,固相润滑作用小,主要依赖液相润滑,增加了润滑防卡难度。114油层保护 1技术难点 111井壁稳定 该油田馆陶组下部地层存在不同厚度的玄武 岩,胶结物少,地层破碎,表现为大块塌落;东营组泥页岩地层易吸水造成不均质剥落坍塌;储层砂岩胶结性差,返出岩屑类似流砂,储层砂岩裸露段长达几百米,上层井壁

井控设计规范

井控设计规范 第八条井控设计是钻井地质和钻井工程设计的重要组成部分，大港油田地质、工程设计部门要严格按照井控设计的有关要求进行井控设计。 第九条进行地质设计前应对井场周围2000米范围内的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、国防设施、高压电线、水资源情况和风向变化等进行勘察和调查，并在地质设计中标注说明；特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和距地表深度；江河、干渠周围钻井应标明河道、干渠的位置和走向等。 第十条地质设计书中应明确所提供井位符合以下条件： 油气井井口距离高压线及其它永久性设施不小于75m；距民宅不小于100m；距铁路、高速公路不小于200m；距学校、医院、油库、河流、水库、人口密集及高危场所等不小于500m。若安全距离不能满足上述规定，由油田公司与油田集团公司安全主管部门组织相关单位进行安全和环境评估，按其评估意见处置。含硫油气井的应急撤离措施，执行SY/T 5087《含硫油气井安全钻井推荐作法》有关规定。 第十一条地质设计书应根据物探资料及本构造邻近井和邻构造的钻探情况，提供本井全井段预测的地层孔隙压力和地层破裂压力剖面（裂缝性碳酸盐岩地层可不作地层破

裂压力曲线，但应提供邻近已钻井地层承压检验资料）、浅气层资料、油气水显示和复杂情况。 第十二条在已开发调整区钻井，地质设计书中应明确提供注水、注气（汽）井分布及注水、注气（汽）情况，提供分层动态压力数据。 第十三条在可能含硫化氢等有毒有害气体的地区钻井，地质设计应对其层位、埋藏深度及含量进行预测，并在工程设计书中明确应采取的相应的安全和技术措施。 第十四条工程设计书应根据地质设计提供的资料进行钻井液设计，钻井液密度以各裸眼井段中的最高地层孔隙压力当量钻井液密度值为基准，另加一个安全附加值： 一、油井、水井为0.05g/cm3～0.10g/cm3或增加井底压差1.5MPa～3.5MPa； 二、气井为0.07g/cm3～0.15g/cm3或增加井底压差 3.0MPa～5.0MPa。 具体选择钻井液密度安全附加值时，应考虑地层孔隙压力预测精度、油气水层的埋藏深度及预测油气水层的产能、地层油气中硫化氢含量、地应力和地层破裂压力、井控装置配套情况等因素。含硫化氢等有害气体的油气层钻井液密度设计，其安全附加值或安全附加压力值应取最大值。 第十五条工程设计书应根据地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、岩性剖面及保护油气层的需要，设计合理的

水平井钻井液

水平井钻井液 前言 水平井钻井是钻井技术发展的必然产物，和钻直井相比涉及到新的工艺和新的技术措施，它对钻井液技术提出了更高的要求，因此在水平井钻井液的设计和施工中，必须把握好钻井液的特性、分优钻井液性能、钻井液参数的优选，这样才能安全、顺利的完成钻井任务，才可能取得更高的经济效益。从胜利油田钻水平井的发展历史来看，套管结构在不断的简化，钻井周期在不断的降低，成本在不断的减少，当初钻二千来米的水平井需三开完钻，现在钻将近五千米的水平井也只下两层套管，所取得的技术和经济效益是相当可观的。所钻地层也由当初的较稳定的地层到现在的低压易漏失地层；钻井液的发展经历了水基、油基到现在的泡沫钻井液，水平井钻井液技术的持续、稳定发展，使我油田目前能钻各种类型、各种难度、不同井深的水平井。 一、水平井钻井液的发展 为提高水平井钻井液的携岩洗井效果，只有提高钻井液粘度和动切力，降低钻屑的下滑速度，避免岩屑床的形成，但粘度太高不利于钻井的施工，提高动切力是有效的方法。为达到这个目的，胜利油田在最初的几口水平井用聚腐粉JFF来改善钻井液这方面的性能，但JFF有它的局限性，作用时间不能持续长久，处理量大时易使粘度迅速上升，在此基础上采用正电胶MMH来改善钻井液流变参数，可以大大地提高动切力，施工方便、快捷。这两者处理剂实际上都是改善钻井液中粘土的性质，不同的只是JFF在施工时就已对粘土进行了处理，加入时同时会增加泥浆中的般土含量；而MMH是在施工之中进行，不可能增加钻井中的般土含量,且作用时间长。润滑剂的种类可根据地质需要而选择不同的类型。 二、钻屑在井下的运移状态 分析钻屑的运移情况，必须从钻井液的流变参数，当动切力越小，流型越显尖峰型，动切力越大，则呈现平板型层流，以宾汉模式计算，钻井液的临界环空返速 321.49 (Do+Di)(PV+(PV2+YP(Do-Di)2D) 1/2 Qc= D 7716 式中：Do井眼直径（米） Di 钻杆内径（米） D 钻井液密度（Kg/m3) PV 钻井液塑性粘度（PaS) YP 钻井液动切力（Pa)

钻井液设计

1基础资料 井位 构造位置：位于阿克库勒凸起东南斜坡部钻井性质：探井 1.2钻井地质任务： 1) 探索阿克库勒凸起东边缘寒武系建隆性质，储层发育特征及含油气性。为进一步研究寒武系－奥陶系的地层，沉积特征及储层发育，储层的成因机制提供基础资料; 2) 取全，取准岩芯，测井，测试等基础资料，为储量计算提供准确资料； 4之下各反射波的地质属性提 3) 验证地震波组的地质属性，为准确标定T 7 供基础资料； 4) 为进一步分析，研究油气运移，聚集规律等提供基础资料； 5) 为测试，采油提供合格的井眼条件。 1.3 设计井深：8000m(钻台面算起) 1.4 完钻原则 1) 钻到设计井深，进入建隆体1的顶225m完钻。 2) 如寒武系钻遇好的油气显示(如井漏，井涌等油气显示井段)，强钻8－10米后，经测试获高产油气流，可提前完钻。 1.5 完钻方式：裸眼或套管完井。 塔深1井钻遇地层预测表

4386 注：深度均从台板起算。 目录 1、塔河油田超深井钻井液技术难点

2、国内外高温超深井钻井液状况 3、塔深1井钻井液体系配方选择、性能要求及维护处理要点 4、风险分析 5、超深井钻井液配套工艺技术 1、塔河油田超深井钻井液技术难点 1.1 钻井液处理剂高温高压失效问题。 1.2 钻井液高温流变性的控制问题。 1.3 钻井液高温滤失造壁性的控制问题。 1.4 抗高温钻井液的护胶问题。 1.5 超深井段地层破碎，白云岩地层防塌问题。 1.6 超深井段地层破碎，防漏堵漏问题。 1.7 超深井奥陶系、寒武系地层为防塌防漏寻找一个安全钻井液密度窗口的问题。 1.8 超深井可能存在的高压问题。 1.9 超深井钻井液润滑性问题。 1.10 超深井钻井液陈化问题。 1.11 超深井膏盐层问题。 1.12 硫化氢、二氧化碳污染问题 技术难点 在塔河油田,按正常地温梯度2.2-2.3℃/100m计算，井深8000m的超深井,井底温度可达170-200℃左右,井底循环温度在150-170℃左右,所用钻井液体系必须能抗200℃左右的高温.在超深井的钻进中，可采用抗高温的钻井液体系有

水平井钻井液技术

水平井钻井液技术 水平井钻井液技术 水平井技术是当代油气资源勘探开发的重点技术之一.从80十九 世纪末期开始，为了勘探提高钻探开发综合经济效益，全世界各油公 司掀起了水平井的热潮，在生产中所取得了重大经济效益，断定了水 平井“少井高产”的突出优点，取得了减少油田勘查勘探开发费用， 加快资金回收，少占土地减少和环境污染等一系列经济效益和社会效益。 由于水平井催化裂化在钻井过程中井转角从0°~90°变化，因而 水平井与直井钻井工艺有较大的差别，为了确保水平井的钻成井保护 好油气层，对水平井的钻井液完井液提出了特殊要求，必须解决井眼 净化、井壁稳定、摩阻控制、防漏堵漏和保护储层堵漏等症结。 一、井眼净化 井眼净化是水平井钻井工程的一个主要组成部分，井眼雾化不好 会导致摩阻和扭矩增加、卡钻；下能影响下套管和固井作业正常进行。 （一）影响井眼净化的因素 1、井斜角：环空岩屑或临界流速随井斜角的增加而变大，而清洁 率则随之下降 2、环空返速：其大小直接影响环空岩屑的运移方式、状态和环空 岩屑浓度。提高环的空运速： 环空岩屑浓度降低，井眼减低净化状况得以改善；岩屑侵蚀床厚 度降低或被破坏，井眼下侧不形成明显的岩屑床。 3、环空流型：完全一致态的携屑效果基本相同。通过调整钻井液 流变性能，改变层流速度剖面的平板程度来取代紊流，使钻井液在环

空处于平板型层流，从而达到改善井眼净化旌善线的目的；55°~90°紊流比层流携屑效果好 4、钻井液密度：钻井液电阻率的提高，这有利于钻屑的携带 5、钻柱尺寸：当井身结构中已确定，随着钻杆尺寸柱塞的增大环空返速增加，有利于携屑 6、转速：钻柱的旋转，对沉积的岩床起搅动指导作用，有利于床面岩屑的离去；转动钻柱可以限制钻柱的偏心效应，从而改善井眼净化；提高转速可防止钻井液在井壁周围形成不流动，从而不断提高井眼净化；钻柱除了自转外，还围绕井眼周界作圆周运动，因而利于岩屑的携带 7、钻柱的偏心度：随着井斜角的增大，钻校的偏心度对环空岩屑的影响较大；环空岩屑浓度随钻柱偏心度的增大而增大8、钻井速度和岩屑尺寸：当钻速过高时，会造成环空钻屑浓度过大，岩屑床内径增加；岩屑尺寸大小亦会对井眼净化效果带来影响(二)技术措施 水平井的井眼清洗在现场经常采用机械清洗和水力清洗相结合的措施来解决，实现水平井净化的技术措施可归纳为以下几个方面： 1、增强环空返速； 2、选用合理流型与钻井液流变参数； 3、改变下部钻具组合 4、适当增加钻井液密度； 5、转动钻具或上下大范围活动； 6、使用钻杆扶正器； 7、压制钻进速度； 8、采改采高转速金刚石钻头； 9、倒划眼二、井壁稳定 井壁稳定是钻井工程中最常见的井下复杂情况之一。酿成井壁不稳定的原因可归纳为力学因素与物理化学因素，但最终均归结为井壁岩石所受的应力超过其自身强度风速造成岩石发生捏切破坏，井眼钻开前，地下岩石在上覆地层压力、水平地应力及地层孔隙压力的作用下，继续保持应力平衡状态，井眼被钻开后，井筒内的钻井液柱压力取代了所钻岩石对井壁的支撑，惹起引起井壁邻近的应力重新分布，当井筒的液柱压力小于地层坍塌压力时，井壁周围的岩石所受的远远