MMH/KCl和MMH/AlCl_3钻井液性能研究

研究了MMH/KCl和MMH/AlCl_3,钻井液体系的抑制性、流变性和滤失性能,考察了传统降滤失剂的作用效果。实验结果表明,KCl和AlCl_3,可提高MMH正电胶钻井液的抑制性,采用MMH/KCl或MMH/AlCl_3钻井液可更有效地抑制强造浆地层的造浆问题。常规降滤失剂在该类钻井液中具有良好的降滤失效果,但对钻井液流变性的影响较复杂。     

MMH钻井液在华北油田南部地区的应用

针对华北油田南部地区地层粘土矿物以伊蒙混居为主共夹杂石膏的特点,优选了MMH钻井液体系。加入MMH正电胶的目的是提高钻井液的流变性、抑制性,为了控制滤失量还必需加入降滤失剂。加入降滤失剂后,影响到正电胶的正电性能。为了解决这一矛盾,经3年来大量的室内试验和12口井的现场应用,摸索出了以MMH为主体处理剂、BXJ为降滤失剂、NPAN为辅助降粘剂所组成的MMH钻井液体系。一般地层控制MMH的加量为0.2~0.3kg/m,降滤失剂BXJ一般加量为0.4%,需要降粘时加入少量NPAN。该体系具有独特的流变性,携砂能力强,能明显提高机械钻速,提高对油层的保护效果。     

与MMH钻井液配伍的降滤失剂的研制

MMH钻井液与负电荷多的传统降滤失剂(如CMC-LV、PAC-142)配伍会丧失其独特的流变性,与负电荷少的降滤失剂配伍则影响其抑制性,为此研究出一种两性离子聚合物降滤失剂HY-1。HY-1的护胶能力强,对钻井液的抑制性影响小,而且其自身能产生一定的结构,保持钻井液的流变性。室内实验研究了HY-1加量、分子量对MMH钻井液滤失量、流变性的影响,HY-1对泥饼质量的影响。结果表明,HY-1适于与MMH钻井液配伍,分子量应适当,太大和太小都不利于保持钻井液的独特流变性。     

抗高温降滤失剂HUC研究与应用

针对大庆油田榆树林地区开发井所钻地层造浆严重,井壁易大段剥落、坍塌等问题,在易塌井段钻井液选用抗高温降滤失剂HUC进行处理。室内及现场试验证明,HUC具有良好的降滤失作用,能改善泥饼质量,减少井下复杂情况,而且与不同的钻井液体系配伍性好,解决了该地区的钻井难题。     

钻井液用抗温抗盐润滑降滤失剂SLJWP的制备及性能评价

在深井复杂地层钻井过程中,高温、高盐和高摩阻一直是困扰钻井工作的难题。在钻井液中加入抗温抗盐润滑降滤失剂,可以在降低摩阻的同时,还具有抗温、抗盐降滤失的效果。利用反相乳液聚合方法制备了一种抗温抗盐润滑降滤失剂SLJWP,在确定合成条件的基础上,对抗温抗盐润滑降滤失剂SLJWP进行了性能评价。红外光谱分析表明,新研制的SLJWP抗温抗盐润滑降滤失剂具有多羟基结构,该结构易和水分子结合,阻止水分子渗入地层。利用旋转粘度计,失水仪、极压润滑仪等仪器,对其性能进行了评价分析。结果表明,SLJWP降滤失剂具有良好的降滤失、抗温、润滑、抗Na+污染能力。     

不同油水比油基钻井液滤失性能的影响因素

为了揭示油基钻井液侵入地层后对钻井液滤失性的影响,通过调整油水比来模拟地层水侵入钻井液的体系,研究了有机土、降滤失剂(磺化沥青、氧化沥青、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)聚合物降滤失剂、有机胺改性腐殖酸及其复配)和温度对钻井液体系滤失性的影响,用显微镜观察了加入有机土前后不同油水比钻井液的微观形貌。结果表明,随着油水比的降低,钻井液高温高压滤失量呈降低趋势;有机土和降滤失剂均会降低钻井液的高温高压滤失量,降滤失剂复配后的降滤失效果好于单一降滤失剂,其中聚合物类和沥青类复配降滤失剂的降滤失效果最好;随着温度的升高,钻井液的高温高压滤失量逐渐增大;比较加入有机土前后不同油水比钻井液的微观形貌可见,随着油水比的降低,有机土在油基钻井液体系中作为悬浮剂和增黏剂的降滤失效果愈加明显。通过合理选择降滤失剂及有机土种类和加量可以有效调节油基钻井液的高温高压滤失量。     

抗高温成膜降滤失剂CMJ-1的研制及其性能

以乙烯、乙酸、甲醇和磺化剂为主要原料，通过高温氧化、酯化、聚合、醇解及磺化合成了一种新型抗高温能形成致密隔离膜的降滤失剂CMJ-1。优选出了产品的最佳磺化度，经红外光谱确认了该聚合物的基本结构，通过冷冻扫描电镜(SEM)分析，证实了CMJ-1在钻井液中能够形成致密的隔离膜，并对其成膜降滤失机理做了初步探讨。评价了它在淡水钻井液、1％和4％盐水钻井液、MMH正电胶钻井液和无机硅酸盐钻井液中的降滤失效果。实验结果表明：CMJ-1可以用作水基钻井液降滤失剂，抗温达180℃，在淡水钻井液中的最佳加量为1．O％；CMJ-1在1％和4％的盐水钻井液中也具有良好的降滤失效果，其最佳加量为2．0％；CMJ-1可用于正电胶、硅酸盐等各种水基钻井液，并与其它各种处理剂配伍性较好。     

超高温水基钻井液技术在超深井泌深1井的应用

针对超深井钻井中存在的高温稳定性以及流变性、滤失性控制等钻井液技术难题,通过进行分子结构设计、单体优选和制备条件优化,研制出了抗高温抗盐聚合物降滤失剂和降黏剂,对比评价结果表明,研制出的降滤失剂的抗高温、抗盐抗钙和降滤失性能均优于国内外同类产品;研制出的降黏剂在各种钻井液基浆中的高温降黏效果明显优于国外的降黏剂.结合河南油田泌深1井深层钻井,对钻井液高温稳定性和防塌技术的需求,研制出了抗温达245℃的超高温水基钻井液,其具有高温稳定性强、润滑性好以及页岩抑制能力、封堵能力及抗污染能力强等优点.应用结果表明,应用井段起钻无挂卡,下钻能顺利到底,没有发生长段划眼情况;在井底241℃超高温条件下钻井液性能稳定;钻井周期短,钻井液成本较低.     

ST-598降滤失剂在胜利河143区块的应用

随着钻井液工艺技术的改进和发展,钻井液处理剂也要不断地更新换代。ST-598聚合物降滤失剂属非离子型降滤失剂,它是一种新型的换代产品,能与不同类型钻井液体系配套使用。在胜利油田河143区块8口井现场应用,结果表明,ST-598聚合物降滤失剂具有降滤失明显、降粘切能力强、防止井壁坍塌等特点,使钻井、完井作业顺利,井身质量优良,提高了钻井效益。     

油包水钻井液降滤失规律研究

钻井液滤失性是钻井液的重要性能。通过对加入不同降滤失剂的油包水钻井液体系滤失规律的试验研究,表明油基钻井液体系的滤失性和水基钻井液有着相同的规律,滤失量的大小和时间的平方根呈线性关系,油包水钻井液降滤失剂的评价方法可以采用与水基钻井液相似的方法进行评价,但是需要对破乳电压进行测定。当油基钻井液体系经过高温老化后,油包水钻井液的滤失量会大幅度降低,这使得油基钻井液在高温地层钻井时有很好的优势,能更好地维持钻井液的性能稳定。     

棕榈油基钻井液降滤失剂的研制

棕榈油不仅具有生物降解性强、成本低、环境友好等优点,还具备了油基钻井液基液的基本功能。但由于棕榈油的组分结构与柴油、白油等存在较大区别,目前市场上的降滤失剂不适用于棕榈油基钻井液,因此需要研制适用于棕榈油的降滤失剂。分别采用干法、湿法和酰氯法对棕榈油基钻井液降滤失剂进行制备及优选,并对优选出的降滤失剂进行性能评价。结果表明,用湿法由有机改性剂SAA-6与腐植酸钠通过离子吸附反应得到的降滤失剂FLA效果最好,在棕榈油中的胶体率达到92%,最佳反应条件为95℃、2 h,腐植酸钠与有机物比为5.5。将5% FLA加入到棕榈油基钻井液中,棕榈油基钻井液的API滤失量降为4 mL以下,动切力在8 Pa左右,表现出了良好的降滤失效果,并且加入FLA的棕榈油基钻井液体系的热稳定性良好,抗高温达150℃,高温高压滤失量低于9 mL。通过实验证明,该体系抑制性、润滑性、抗污染性能、保护油气层性能以及生物毒性等能够基本满足现场钻井的需要,为促进棕榈油在钻井液领域的应用提供了实验基础。      

中原油田探井保护油气层钻井液的评价及改进

探井钻井液性能是油气层保护技术一个重要部分,对油田的勘探开发起着举足轻重的作用。对水敏性地层要减少钻井液对油气层的伤害,必须控制钻井液的滤失量和低密度固相含量,匹配的降滤失剂一定要加足,同时必须控制好钻井液密度,保持平衡钻井。加强对探井钻井液的监测对保护油气层效果显著。     

有机黑色正电胶钻井液在华北油田的应用

针对华北油田以蒙脱石和伊蒙混层为主的强造浆性地层在钻井过程中存在的问题,选用了不仅具有MMH正电胶钻井液的特性,而且正电性比MMH正电胶高、可油溶、抑制能力以及抗污染能力均优于MMH正电胶的有机黑色正电肢.经过近3年来58口井现场应用表明,有机黑色正电胶钻井液能与多种处理剂配伍,钻井液的滤失量既可以控制在聚合物钻井液要求的范围内,又可以发挥正电胶钻井液的特性;固相、膨润土容量较高,可用于造浆较强以及含膏泥岩的地层;有机黑色正电胶钻井液5正电位高,对粘土矿物抑制能力强,井壁稳定,减少了井下事故复杂的发生,提高了机械钻速,保护油气层效果好.     

中原油田新研制成功无荧光防塌降滤失剂KH-931

钻井过程中，为了防止泥页岩水化膨胀，减少钻井液滤失对油气层的损害，一般要在钻井液中加入页岩抑制剂和降滤失剂等，处理起来既复杂，成本又高，为解决这一难题，中原石油勘探局钻井工艺研究院最新研制了钻井用无荧光防塌降滤失剂KH－931。在优选钻井液配方的基础上，KH-931分别在江汉油田的钟市、周矶、广华、王场等4个地区的6口井，及中原油田的文72－10、文95－69、文51－180、濮3－372等井投入使用。现场应用表明，KH－931具有较强的抑制性和配伍性，降滤失效果显著且性能稳定，井径扩大率大幅度降低，从而减少了事故的发生，使钻…     

一种新型固体润滑降滤失剂的研究及应用

介绍了润滑剂在钻井液中的作用机理，并以此为基础，成功地研制出ZRHJ-1固体润滑降滤失剂，经室内实验评价及现场一系列井的应用，证明ZRHJ-1固体润滑降滤失剂能极大地降低钻井过程中的摩擦阻力，并具有优良的降滤失效果。     

钻井液用封堵剂的评价方法及影响因素

井塌、井漏、油气层保护是当前制约钻井工程顺利进行的3大技术难题.为了解决此难题,要求钻井液具有强的封堵性能.通过对钻井液封堵剂的评价方法及影响因素进行研讨,提出采用42型或71型高温高压滤失量测定仪,测定钻井液HTHP滤失量、HTHP渗透失水、HTHP砂床滤失量和HTHP砂床渗透失水4个指标来评价钻井液的封堵效果;并对钻井液封堵剂种类、加量、膨润土和加重剂含量、钻井液中固相粒级分布、含油量、温度、压差、地层裂隙大小等因素对钻井液封堵效果的影响进行了研讨.得出,复配使用降滤失剂、沥青类产品、成膜封堵剂等可以有效实现对地层裂隙的封堵,随温度与压差增加,封堵剂的品种与加量必须进行调整.     

几种新型抗高温降滤失剂对钻井液粒度分布的影响

降滤失剂作用机理的研究对高温深井钻井液的应用有着指导性的意义,对照传统钻井液降滤失剂综合评价3种新型抗高温降滤失剂Redul-200、JNJS-220以及CPF的性能。3种新型降滤失剂较传统降滤失剂SMP-1、SMP-2、SMP-3、PSC-2及SPNH有着良好的降滤失性能和流变性。通过分析钻井液体系的粒度分布来研究这3种新型降滤失剂的作用机理。降滤失剂Redul-200是一种聚合物和惰性固相颗粒的混合物,降滤失剂JNJS-220中含有亚微米级固相颗粒,降滤失剂CPF拓宽了钻井液固相颗粒粒径分布范围(亚微米级~100微米级)。通过在2口风险探井施工中的应用,这3种新型降滤失剂有效地控制了滤失量,保证盲区地层施工顺利进行。     

成膜封堵低侵入保护油层钻井液技术的研讨

为使钻井过程所采用的钻井液对所钻遇的不同渗透率油层均能有效地阻止其固相与液相进入油气层,不诱发储层的潜在损害因素,防止对储层发生损害,提出了成膜封堵低侵入保护油气层钻井液技术的新构思.其核心是在钻开油气层钻井液中加入成膜剂、特种封堵剂和降滤失剂.在钻开油气层的极短时间内,此钻井液中的膨润土、加重剂、岩屑等固相在不同渗透率的油层表面架桥、填充形成内外泥饼,特种封堵剂和高温高压降滤失剂封堵近井壁油层内外泥饼的孔喉,成膜剂在井壁上成膜,封堵孔喉未被架桥粒子、填充粒子、降滤失剂封堵的空间,从而形成钻井液动滤失速率为零、厚度小于1 cm的成膜封堵环带,有效阻止钻井液固相和液相进入油气层.此项技术对钻遇的不同渗透率油层均能有效减少损害,通过室内实验证实了其可行性.     

正电泥浆体系的研究：Ⅳ.高岭土正电泥浆体系

研究了高岭土-混合金属层状氢氧化物(MMH)体系的ξ电位、流变学及滤失量等性质,发现MMH在浓度很低时即可将体系转化成正电体系。MMH对高岭土泥浆有分散、稳定作用,可使体系由非牛顿流体转化为牛顿流体。传统的降滤失剂均对高岭土-MMH泥浆有降滤失作用,但同时使体系的ξ电位降低。     

超高温聚合物降滤失剂PFL-1的合成及性能评价

针对超深井钻井对钻井液的要求,采用氧化-还原体系,通过对含磺酸烯基单体的选择和单体配比及引发剂用量的考察,在兼顾聚合物相对分子质量和降滤失效果的情况下,确定了聚合物合成的原料配比,在优化配方的基础上合成了一种聚合物降滤失剂PFL-1,对其在钻井液中的降滤失剂性能进行了初步评价,并用傅里叶红外光谱仪对PFL-1进行了红外光谱分析。结果表明,PFL-1不仅具有较强的降滤失能力,且其1%水溶液的黏度较低（低于15 mPa·s）,在钻井液中的黏度效应小,热稳定性好,抗温抗盐能力强,用该降滤失剂处理的钻井液即使经过240 ℃高温老化后其滤失量仍然较低,与SMC、SMP等具有较好的配伍性。