泥浆技术

作者:admin    来源:信息中心    日期:2013年5月20日

 

胜利泥浆公司SDMC中国石油石化行业钻井液完井液技术进步的“先锋”

  胜利泥浆公司是一家集钻井液完井液技术研究与推广,陆地和海洋钻井液完井液施工设计与技术服务,钻井废弃液污染治理与控制,油田化学品开发与生产,散装加重材料供井,钻井液完井液配制、处理剂检验、仪器检定以及技术培训于一体的高科技、专业化技术服务公司。

  公司内部建有泥浆工艺研究所、现场技术服务队、石粉供井车队、制剂厂、河口泥浆站等10个专业技术服务队伍。

  现有员工380人,其中专业技术人员145人(研究员1人,高级工程师16人,工程师67人,助理工程师49人,大学本科以上学历102人),占员工总数的38%。

 

(一)成长发展历程

  该公司前身是二十世纪六十年代中国山东省东营境内原九二三厂(胜利油田)泥浆化验室。1976—1997年,先后更名为泥浆总站、泥浆服务公司、泥浆公司。伴随胜利油田40多年的勘探开发,该公司从过去单一的化验室,逐步发展成为基础规模雄厚、科研水平一流的中国同行业知名公司。其成长发展历程,大致经历了四个时期。

  1962—1976年,为创业起步时期。胜利油田会战初期,该公司泥浆化验室和现场施工条件十分简陋,泥浆处理剂仅有栲胶、纯碱、腐植酸等。之后改进应用“铁胶泥浆”、“油基泥浆”、“工农泥浆”等处理剂,并将粗分散泥浆体系改进为细分散泥浆体系,为确保会战顺利进行发挥了重要作用。

  1976—1983年,为初步发展时期。为优化泥浆技术资源,该公司先后调入一批专业技术人员,增加了多套先进的泥浆实验仪器设备,使科研力量显著增强。逐步建立起泥浆常规技术体系,聚丙烯酰胺生产、解卡剂配制、钻井泥浆配制车间相继建成投产。试验成功了散装重晶石粉气动加重工艺,并广泛推广应用。泥浆及各种流体生产能力和规模有了进一步提高,泥浆质量和钻井综合效益初步显现。

  1983—1997年,为规模壮大时期。为实现泥浆行业专业化、规模化发展,该公司开始进行大规模基础设施建设,化学试验楼、处理剂生产车间、产品库房、办公室、宿舍楼等相继建成使用,花园式的厂区初步形成。先后有10余项科研成果获国家级、省部级奖励。形成了年石粉供井21万吨的能力,可满足100个钻井队生产需要。能生产20多个品种的泥浆助剂产品,服务区域遍及中国境内数个油田。

  1997—2010年,为创新发展时期。为适应国内外市场发展需要,该公司加大了产业结构调整和科研攻关力度,引进配备了一批具有国内领先水平的科研试验设备。在国内主导编印了《钻井泥浆手册》、《胜利油田泥浆系列及技术标准》。在油田和国家级刊物发表科技论文100余篇,有90余项科研成果获局级、省部级、国家级奖励。研制和推广的20余项钻井液完井液新技术,开发和生产的30余种钻井液完井液处理剂,为胜利油田及中国境内各油田的勘探开发做出了突出贡献。同时,泥浆技术大包服务已扩展到伊朗、委内瑞拉、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦、土库曼斯坦等多个国家,在国际市场打响了“胜利泥浆”SDMC品牌。

 

发展里程碑

  1962年5月,胜利油田泥浆化验室成立,标志着该公司开始进行泥浆试验与攻关探索。

  1976年7月,胜利油田钻井指挥部泥浆总站成立,标志着该公司初步具备自主创新和科研开发的条件。

  1983年6月,胜利油田钻井总公司泥浆服务公司成立,标志着该公司开始步入专业化、规模化发展轨道。

  1986年3月,完成中国广西省百色油田水基密闭取芯服务,标志着该公司钻井液技术服务开始走向全国。

  1990年8月,开始进入中国新疆塔里木油田技术服务市场,累计完成井深超过5000米的水平井253口,创出多项区域新纪录,标志着“胜利泥浆”SDMC品牌在国内同行业的知名度大幅提升。

  1997年5月,胜利油田钻井工程技术公司泥浆公司成立,标志着该公司开始由计划经济发展模式步入市场经济发展轨道。

  1997年9月,受聘美国斯伦贝谢公司为南海提供钻井液技术服务,标志着该公司与国际石油公司开始进行反承包技术合作。

  2002年1月,可循环泡沫泥浆首次远销委内瑞拉市场,标志着该公司自主研发的泥浆产品开始进入国际市场。

  2003年5月,在伊朗KASHAN风险勘探地区完成ARAN-1井等3口井钻井液技术服务合同,标志着该公司现场技术服务正式进入国际市场。

  (二)科技研发能力

  该公司依托泥浆工艺研究所、博士后工作分站的科研优势,通过自主研发,与国内大学、科研院所联合攻关,在钻井液完井液技术领域,先后完成科研项目100多项,获奖89项,其中国家发明奖、技术进步奖6项,省部级科技进步奖17项。在国内同行业始终处于科研和技术领先水平。

  泥浆工艺研究所是胜利石油管理局钻井液完井液技术工艺研发基地和重点实验室。下设钻井液研究室、化工合成室、油层保护研究室、环境保护研究室、产品评价室、仪器检定室和技术资料室。配有采油化学剂评价装置、高温高压动失水仪、电泳仪、极压润滑仪、激光粒度仪、高温高压膨胀仪、岩芯流动实验仪、高温高压流变仪等300多台(套)先进科研设备。拥有一幢4000多平方米的科研综合楼,现有科研技术人员130人,研发能力雄厚。 

 

博士后工作分站

  是2000年中国泥浆行业建立的第一个博士后工作分站。先后开展完成了博士后基金项目《新型阳离子高分子在油田中的开发应用研究》、《深井抗高温防塌钻井液研究》、《耐温抗盐钻井液用表面活性剂研究》等新型钻井液开发与研究,科技含量处于国内同行业领先地位。

 

主要科研成果

  《钾盐防塌钻井液》,1987年获国家科技进步二等奖。

  《钻井解卡剂的研究与应用》,1985年获国家科技进步三等奖。

  《油气田地层特性与钻井液完井液技术研究》,2003年获国家科技进步二等奖。

  《黑色正电胶(BPS)及强抑制性抗高温钻井液完井液的研究与应用》,2001年获中国石化集团公司科技进步二等奖。

  《正电钻井液体系研究及在保护油气层中的应用》,2004年获中国石化集团公司科技进步一等奖。

  《钙醇水基钻井液完井液技术研究》,2004年获中国石化集团公司科技进步三等奖。

  《可循环泡沫钻井液完井液》,1998年获胜利石油管理局科技进步一等奖。

  《正电性钻井液完井液体系研究》,2004年获胜利石油管理局科技进步一等奖。

  《纳米钻井液处理剂的研究与应用》,2005年获胜利石油管理局科技进步一等奖。

  《正电性钻井液的推广与应用》,2006年获胜利石油管理局新技术推广一等奖。

  《生物酶可解堵钻井液体系的研究》,2010年获中国石化集团公司科技进步三等奖。

 

(三)技术服务能力

  该公司凭借雄厚的技术研发实力,形成了十三项钻井液完井液新体系,十一项钻井液完井液新工艺,具备十项钻井液完井液技术服务能力。可进行钻井施工、完井作业和工程事故及复杂情况处理。能满足高温、高密度和低密度对复杂钻井施工和保护油气层的需要。

十三项钻井液完井液体系

序号

名    称

1

盐水钻井液体系

2

BPS黑色正电胶钻井液体系

3

双保型正电钻井液体系

4

钙醇络合钻井液体系

5

强抑制性水基钻井液体系

6

可循环泡沫钻井液体系

7

超低密度钻井液体系

8

低毒油基钻井液体系

9

无固相钻井液体系

10

生物酶可解堵钻井液体系

11

非渗透钻井液体系

12

超高密度钻井液体系

13

深井抗高温钻井液体系

 

十一项钻井液完井液工艺技术

序号

名    称

1

定向井、水平井钻井液工艺技术

2

深井钻井液工艺技术

3

近平衡、欠平衡钻井液工艺技术

4

保护油气层钻井液、完井液工艺技术

5

防塌钻井液工艺技术

6

防卡解卡钻井液工艺技术

7

中途测试钻井液工艺技术

8

防漏堵漏钻井液工艺技术

9

钻井液流变参数控制工艺技术

10

油基密闭取芯工艺技术

11

水基密闭取芯工艺技术

十项技术服务能力

序号

名    称

1

钻井液完井液体系设计及施工

2

钻井液处理剂生产与供应

3

钻井液处理剂质量检验

4

散装加重材料供井

5

钻井液完井液与各种特种流体的配制及供井

6

钻井液技术培训

7

钻井液技术咨询及复杂事故处理

8

钻井液技术监督服务

9

钻井液仪器检定

10

废弃钻井液处理

 

技术服务资质

  1997年,通过中国船级社ISO9001质量体系认证。

  2004年,通过中国石化集团公司石油工程甲级队伍资质认证。

  2006年,通过方圆认证集团质量管理体系认证。具有“钻井液设计、钻井液技术服务、钻井液材料检验、钻井液仪器检定、钻井液材料开发和生产”资质。

 

技术服务规模

  该公司具备年完成各类技术服务井500口、年供应加重材料25万吨、年处理500口井废弃钻井液的能力。已在国内外完成重点井、超深井、复杂井300多口,定向井700多口,水平井300多口的技术服务施工。同时为煤层气、盐矿等非石油领域提供了16口井的技术服务,是中国石油石化行业泥浆技术服务能力最强的公司之一。

 

(四)技术服务业绩

  主要纪录指标

  在钻井液完井液技术现场试验中创出八个全国同行业第一:

  应用水基钻井液体系,完成国内第一口一井双探水平井—水平2井,水平段长901.43米。

  应用正电胶钻井液体系,完成国内第一口定向井内套管开窗侧钻水平井—草20-12侧平13井。

  应用低密度钻井液体系,完成国内第一口古潜山低渗透穿漏水平井—草古100-平1井。

  应用水包油钻井液体系,完成国内第一口欠平衡水平井—王云平1井。

  应用正电胶聚合物防塌钻井液体系,完成国内第一口全部采用国产工具施工的短半径水平井—河90平1井。

  应用聚合物钻井液体系,完成国内第一口全部采用国产工具施工的开窗侧钻短半径水平井—盘40-41侧平1井。

  应用BPS黑色正电胶—硅聚润滑防卡水基钻井液体系,完成国内第一口水平位移超过3000米的埕北21-平1井。

  应用钻井液综合工艺技术,完成川东北普光105-1井并创出水平井垂深最深5883.47米的亚洲纪录。

 

国际合作历程

  1997年,受聘美国斯伦贝谢公司为路安公  司、南海石油公司提供多口井钻井液技术服务。

  1999年,与美国贝克休斯公司合作为雪古1井、雪古2井提供钻井液技术服务。

  2000年,与美国能源开发公司进行钻井液技术合作开发CZK-2井。

  2002年,总承包完成美国能源开发公司埕子口2口井的钻井液技术服务。

  2003年,为吉尔吉斯斯坦的马平528井、伊斜167井提供钻井液技术服务。

  2003—2009年,在伊朗KASHAN和KUHEDUST风险勘探地区完成ARAN-1井等6口井钻井液技术服务。

  2004—2006年,为哈萨克斯坦提供11口井钻井液技术服务。

  2007年,中标土库曼斯坦6+6钻井液技术服务项目。

 

(五)技术服务案例

  深井钻井液工艺技术应用

  该公司根据不同地层和井型,研制出用于普通深井的聚磺钻井液;用于大井眼、易坍塌地层深井的MMH聚磺钻井液;用于易塌、易漏深井钻探的硅酸盐聚合物钻井液等多种适用于深井钻探的钻井液体系,有效满足了各类地层深井、超深井钻井施工的需要。

  郝科1井是1995年胜利油田钻探的一口重点科学探索井,设计井深5500米,完钻井深5807.81米。钻井液密度最高达1.95克/立方厘米,抗温230摄氏度。该公司应用“MMH聚合物钻井液”进行施工,并根据施工需要,适时转化为“MMH聚合物盐水钻井液”和“MMH聚合物饱和盐水防塌钻井液”,取得整个钻井过程起下钻畅通,钻井液性能稳定的效果。

  利67井是2008年胜利油田部署在济阳坳陷的一口重点预探深井。该公司应用聚磺聚合醇防塌钻井液体系,及时解决了井壁掉块、泥浆起泡、井涌、油气侵、石膏侵、盐水侵和井漏等各种复杂问题,保证了中途测试和钻进施工的顺利进行。该井完钻井深4241米,钻井液密度达到1.97克/立方厘米。获得日产天然气16000多立方米的高产工业油气流。

 

  水平井钻井液工艺技术应用

  该公司研制开发出的水基钻井液、聚合物乳化钻井液、欠饱和盐水钻井液等水平井和大位移井钻井液体系,有效满足了钻井施工要求,其技术含量达到国内领先水平。

  埕129-斜10井是胜利油田飞雁滩油区一口高难度的滩海陆采大位移定向井。该公司采用海水聚合物润滑钻井液体系和纳米乳液胺基聚合物润滑钻井液体系,有效提高了钻井液抑制性、润滑性和携岩能力,保证了施工安全顺利完成。该井完钻井深3276米,垂深1446.59米,水平位移2515.96米,机械钻速达到10.67米/小时,钻井周期48天7小时。

  高42-平2井是胜利油田高青油区的一口水平井,该井地层压力系数低于1.0,主要成分为火成岩和砂岩。在火成岩地层存在裂缝,甚至有大型溶洞,在钻进时容易发生井漏,严重时会只进不出。该公司根据该区块的特点,在该井三开井段使用了可循环泡沫钻井液体系,保证了工程的顺利施工,有效保护了油气层。

 

  生物酶可解堵钻井液工艺技术应用

   生物酶可解堵钻井液是利用现代生物酶技术的催化和降解特点,将钻井与完井相结合的新型钻井液体系。在钻井完成后不需要采用常规压裂解堵、酸化解堵、油溶解堵、破胶解堵等工艺技术,储层先前形成的泥饼在生物酶的作用下自动降解破除,降解时间可人为控制在2—720小时,可广泛应用于石油钻井作业中的解堵增产措施中。该公司分别在昌68-斜3井、昌66-斜8井等14口井进行了生物酶可解堵钻井液体系现场试验。在曲15、曲9区块应用投产后,日产油超过该区块平均日产量50%—100%,取得良好的增油效果。

 

  无粘土钻井液工艺技术应用

  无粘土钻井液的主要特点在于固相含量低,滤液抑制性强,油气层保护效果好。该公司已研究开发出了NaCL(氯化钠)、KCL(氯化钾)、卤水、HCOONa(甲酸钠)、HCOOK(甲酸钾)等多套无粘土钻井液体系,能满足低压地层的勘探开发需要。在埕北307井、埕北39井、垦古22-平1井等现场应用了无粘土钻井液,均取得显著效果。其中埕北39井获日产油160吨、天然气52566立方米的高产,由该井新增探明石油地质储量达1020万吨。垦古22-平1井,采用无粘土钻井液体系,试油获得日产92吨的高产油流,是邻井的6-7倍。

 

  可循环为泡沫钻井液工艺技术应用

  可循环为泡沫钻井液的主要特点是密度低,在0.60克/立方厘米—1.0克/立方厘米(地面测试)范围内可调。该公司已在胜利油田滨674区块、滨348区块、临盘、草桥等10多个油田区块推广应用上百口井。与使用常规钻井液相比,可有效地防止钻井液的漏失,与同区块同类井相比,产油量可增加20%以上。2002年该技术和产品出口到委内瑞拉­。

 

  强抑制性水基钻井液工艺技术应用

  强抑制性水基钻井液适应于强水敏储层和中强水敏油藏,具有较强的抑制性,页岩膨胀高度≤1毫米。该公司在胜利油田郑王地区、单6东区块、孤东281区块进行了100多口井的现场推广应用,取得了较好的增油效果。特别是郑408-试1、郑408-试2井,投产后日产油提高50%以上。孤东281£­1井日产油11吨,较邻井孤东281井产量提高2倍以上。单6东区块投产井的平均日产油量由原来的15吨提高到40吨以上。

 

  防漏堵漏钻井液工艺技术应用

  该公司应用了静止堵漏、稠浆桥塞堵漏、柴油坂土浆堵漏、聚合物交联堵漏、注水泥浆堵漏、可酸化凝固型堵漏等工艺技术,并完成了单向压力暂堵剂复配堵漏工艺技术的研究和现场推广应用,使堵漏成功率大幅度提高。车660井是一口评价井,完钻井深4765米。该井沙三下、沙四段地层压力较高,钻至井深4238.52米时井涌。该公司组织高密度钻井液压井成功。但由于地层比较脆弱,在压井的过程中造成了井漏,共漏失钻井液1400立方米。该公司采用可酸化凝固型堵漏剂进行堵漏一次成功,顺利钻穿沙三段盐膏层,保证了该井的顺利施工。

 

  川东北钻井液工艺技术综合应用

  普光105-2H井是中国石化集团公司在川东北部署的一口高难度重点探井。该公司通过采用地层底部压顶技术、分段转换技术、静止封堵技术以及研发适合地层特点的综合钻井液体系,形成了独有的《空气钻后钻井液转换施工工艺》。该井实现了两次钻井液转换过程均一次成功,替入泥浆呈现出良好的造壁、抗温、防塌性能,有效防止了泥浆的漏失和井壁坍塌。运用该技术优质高效完成的河坝1井,钻井液密度在2.1克/立方厘米以上,成为川东北地区井深最深6126.00米、施工难度最大的一口探井,为该区域钻井施工提供了强有力的技术支撑。

 

  钻井液新工艺新技术在国外综合应用

  BAB-1井是该公司在伊朗KUHDASHT区块的第一口大包重点探井,设计井深2450米。当钻至井深404.16米时,出现了特大型井漏和失返现象,共消耗钻井液1455立方米。该公司采用可酸化凝固型堵漏剂堵漏成功。在该井钻遇Amiran、Gurpi地层时,出现了井壁大量坍塌等复杂情况。该公司及时优选出有较强抑制性和稳定性的KCL(氯化钾)欠饱和盐水钻井液体系,成功地解决了缩径和坍塌问题。进入目的层三开以后,为了发现和保护油气层,应用成熟的可循环泡沫钻井液技术钻进,地面泡沫钻井液密度为0.80-0.84克/立方厘米,最终在该井发现了很好的工业油流,得到甲方高度评价。

  亚速尔哲别012井是该公司为土库曼斯坦项目施工的第一口井,可参考的地质资料和临井资料非常有限。为确保该井顺利施工,该公司前期设计钻井液种类达30余种,配备钻井液材料近600吨。施工初期,提前降低钻井液失水,维护井壁稳定,顺利钻穿500米的盐膏层,确保了钻井液体系转型和技术套管下入。针对三开井段易漏地层,该公司使用了自行研制的可Ñ­环泡Ä­钻井液体系,最低密度降到了0.82克/立方厘米,最大限度地保护了油气层,使该井成为一口高产自喷井。