国外深水钻井液技术进展

采油

第37卷第3期石 油 钻 探 技 术Vol 37,No 3

2009年5月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUESMay,2009

教授专家专栏

国外深水钻井液技术进展

王 松 宋明全 刘二平

1

2

1

(1 长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州 434023;2 中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所,山东德州 253005)

摘 要:随着石油工业的不断发展,海洋油气勘探的水域越来越深,深水钻井难度也越来越大。介绍了深水钻井存在的主要问题:海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等,这些都对钻井液技术提出了更高的要求。国外深水钻井作业开始得较早,使用的钻井液体系主要有水基钻井液和合成基钻井液,其中水基钻井液主要包括墨西哥湾的高抑制性水基钻井液体系、高性能水基钻井液和CaCl2/聚合物钻井液,挪威海域的硅酸盐钻井液体系以及甲基葡萄糖甙钻井液等;合成基钻井液主要包括墨西哥湾的酯/烯烃基钻井液、IO和酯基钻井液及环境可接受的专用合成基钻井液等。另外,还介绍了充气钻井液和特殊的油基钻井液体系。最后,分析了深水钻井液技术的发展趋势,并提出了一些建议。

关键词:深水钻井;水合物;水基钻井液;油基钻井液;充气钻井液;合成基钻井液中图分类号:TE254 文献标识码:B 文章编号:1001-0890(2009)03-0008-05

自1985年以来,随着第一批水深在300m以上深水油气勘探开发项目的投入建设,国际深水油气勘探开发逐渐增多。最初10a的年平均增长速度为65%,西北欧、巴西、墨西哥湾的勘探开发速度最快,2001年起墨西哥湾深水区的产量已超过浅水区。据统计,截至2000年,水深500m的深水油气田有162个,遍及世界各海域,其中尤以美洲的墨西哥湾海域、拉丁美洲的巴西海域及西非海域最多,深水油气田探明油气储量为22 6 108t油当量,占海上油气田探明总储量的12%。

目前,深水钻井还面临着许多难题,对钻井液技术的要求更高,为此,笔者在分析深井钻井存在的主要难题的基础上,详细介绍了国外先进的深水钻井液技术,并对其发展趋势进行了分析,以对我国深水钻井有所借鉴和指导。

1 1 海底页岩的稳定性差

在深水区中,由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,海底页岩的活性大。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,由于缺乏上部压实作用,胶结性较差,易于膨胀、分散,导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中,从而影响钻井液性能。1 2 钻井液用量大

在深水环境下的钻井液需求量是很大的。一般隔水管体积就高达159m3,再加上平台钻井液系统,而且由于井眼直径大,为了钻达设计井深,一般下入的套管也多(常常是4~7层),因此钻井液用量就比其他同样井深的陆上或浅水区的井大得多。1 3 井眼清洗难

深水钻井时,由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大,如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。因此,对钻井液清洗井眼的能力提出

1 深水钻井中存在的问题

与浅水区域相比,深水钻井面临的主要问题有:海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清

洗难、浅层天然气与形成的气体水合物、低温下钻井液的流变性、地层破裂压力窗口窄等。这些问题给钻井工作带来了诸多困难,同时对钻井液技术提出了更高的要求:在保证钻井安全的前提下,兼顾钻井[1 4]

收稿日期:2008-11-19;改回日期:2009-03-26

作者简介:王松(1964 ),男,1985年毕业于江汉石油学院钻井工程专业,教授,硕士生导师,主要从事油田化学方面的研究与教学工作。

:

第1页下一页