新型聚合物防塌钻井液体系的应用

中原油田研制出以无荧光防塌降滤失剂KH-931为主处理剂的聚合物防塌钻井液体系。室内评价结果表明,KH-931的抗温性能好,抗盐膏污染能力强,防塌性能好。现场应用表明,KH-931具有良好的防塌降滤失作用和改善滤饼质量的功能,KH-931聚合物钻井液体系用于盐膏地层钻进时,体系性能稳定,钻井施工顺利。     

塔河油田钻井液体系优化

针对塔河油田的地层特征，研究适合塔河油田储集层的钻井液、完井液和防漏堵漏技术方案，有针对性地优选钻井液性能参数．使钻井液能有效地抑制泥页岩地层的水化膨胀和膏盐地层的污染、预防卡钻等其它井下复杂情况的发生，对提高该油田的钻井速度和储层的保护十分重要。通过对一开、二开、三开、四开井段的钻井液进行筛选试验，优选出密度小于1．20g／cm^2的低密度聚合醇防塌钻井液，密度大于1．20g／cm^3的聚合醇防塌钻井液和抗盐抗钙钻井液3套体系，以及相应的维护处理措施。一开井段，加入适量的包被剂和增粘降滤失剂，配合一定量的清洁剂，确保大井眼中携岩能力，井眼规则，提高固井质量；二开井段降低滤失量、粘度，提高絮凝能力，加强固相设备的使用；三开井段以聚合物抑制为主，加大抑制型聚合物用量，加入抗钙镁及抗温处理剂，补充防塌剂、降滤失剂、包被剂等，提高钻井液粘度，避免强紊流．减少对井壁的冲刷，控制好滤失量；四开井段防止井壁剥蚀掉块，井涌、井喷、漏失，要求钻井液有良好的抗温性能，增加抗盐处理剂。通过对塔河油田钻井液体系的优化，完善了钻井液性能，满足了钻井工程需要，减少了钻井事故，提高了钻井效率。     

新型防塌阳离子聚合物泥浆的研究与应用

本文第一部分报道了以粘土包被剂SP-Ⅱ、降滤失剂CHSP－Ⅰ、防塌剂WFT-666、降粘剂GN-1四种阳离子型泥浆处理剂为基础的新型防塌阳离子聚合物泥浆的配方、性能特别是耐固相污染性能；第二部分介绍了该泥浆在塔里木、河南、南海西部、渤海等油田40余口井应用概况，详细报道了在塔里木、塔中、牙哈地区五口井，英买力地区YM24井，南海W12-1-2井使用的情况。     

�����Ӿۺ����꾮Һ���о���Ӧ��

阳离子聚合物钻井液体系采用大分子量的阳离子聚合物作为包被絮凝剂、小分子量的阳离子有机化合物作为粘土稳定剂,配合使用降滤失剂、增粘剂、润滑等处理剂而组成。本文通过各种分析项目测定的研究,阐述了阳离子聚合物钻井液的特征,也涉及到了钻井液配方研究及现场应用的效果。     

浅海定向钻井中的聚合物海水钻井液工艺

在胜利油田已完成的126口浅海定向井中有近100口井是用聚合物海水钻井液体系钻成功的。聚合物海水钻井液体系以聚合物PAC141、KPHP、SK-2为主剂,使体系具有较强的抑制地层造浆能力,实现了体系的不分散低固相;采取以液体白油润滑剂为主,以固体润滑剂HZN-102为辅的联合方式,使体系具有很强的防粘卡能力;用无荧光防塌剂MHP和抗高温降滤失剂SMP提高体系的防塌能力。该体系对油层和海洋环境无污染,性能稳定,维护简单,携岩能力强,起下钻正常,复杂情况少,在所钻定向井中共发生6次卡钻,万米卡钻率为25％。     

强抑制性高钙盐聚合物钻井液体系的研究与应用

研究形成了以无机-有机单体聚合物SIOP、两性离子磺酸盐聚合物CPS-2000、聚合铝防塌剂AOP-1及固相化学清洁剂ZSC-201等为主处理剂的强抑制性高钙盐聚合物钻井液体系.该体系游离钙离子质量浓度大于1.5/L,具有良好的抑制防塌性能,抗温达到180℃,抗盐达饱和,抗钙达到30g/L,流变性能良好,在中原、塔河、...     

海洋油田水平井钻井液生物降解性研究

利用累计耗氧量方法试验评价了海洋油田水平井钻井液体系和处理剂的生物降解性。试验结果表明,无固相弱凝胶钻井液体系各处理剂具有很好的生物可降解性,其中改性淀粉类降滤失剂FLO生物降解速率最快,其次为增粘剂VIS和聚合醇防塌润滑剂JLX。无固相弱凝胶水基钻井液体系也具有较好的生物可降解性,是一种环境友好的水平井钻井液。     

新型海水高性能钻井液室内研究

通过研制有机胺抑制剂AMI和铝聚合物PAL,并筛选无生物毒性降滤失剂和润滑剂,研究出了新型的保护海洋环境的海水高性能钻井液。将该体系与聚合醇钻井液、烷基糖苷钻井液的各项性能进行了对比评价,结果表明,新型海水高性能钻井液除了有高性能水基钻井液优异的抑制防塌性能和储层保护能力外,还具有较低的生物毒性,能把钻井液对环境的影响降到最低,可满足海上快速、优质、环保钻井的需要。     

无机-有机单体聚合物钻井液在文新99-1井的应用

针对中原油田的实际情况,研制开发出了新型无机-有机单体聚合物钻井液.该体系是由具有独特的空间三维分子结构、分子链刚性大、耐温抗盐和耐剪切能力强的无机-有机单体聚合物Siop-E、Siop-D和CPS-2000B、固相化学清洁剂ZSC-201作主处理剂配制而成的.室内对该体系的抗温性能、抗盐性能、抗钙污染能力、抑制防塌性能和保护油气层效果的评价结果表明,无机-有机单体聚合物钻井液具有良好抗温性、抗盐性,抑制、防塌性强;并具有抗污染能力,能有效地控制钻井液的流变性,降低滤失量,保证钻井液清洁,有利于保护油气层.经应用表明,该钻井液性能稳定,钻井液中亚微粒子含量少,油层岩心渗透率恢复值高;具有较强的抑制能力,井壁稳定,砂样代表性好,无井垮、划眼等复杂事故,起下钻一次到底,完井电测及RFT电测均一次成功;该钻井液粘度、切力容易控制,维护简单,减少了处理剂的种类和用量,避免了替换钻井液,节约了钻井液成本,经济效益明显.     

四川油气田“七五”期间聚合物钻井液发展概况

本文论述了四川油气田“七五”期间聚合物钻井液技术发展概况,主要论述了适合四川油气田上部地层特点的聚丙烯酸钾防塌钻井液和多元聚合物防塌钻井液的防塌效果,以及多元复配的聚合物无固相和低固相钻井液和新型复合离子聚合物钻井液,利用流变参数优选优控技术,通过筛选聚合物品种,并针对各构造地层特征,使处理剂配伍性更良好.经现场522口井次的实践(1985年～1989年),聚合物钻井液工艺技术水平不断提高,流变参数更利于调控,解决了四川地区易塌层抑制性问题,红层造浆问题,进一步提高了防塌抗污染效能,达到了提高机械钻速的目的.     

强力抑制防塌剂QYJ的研究与应用

泥岩水化膨胀、分散造浆是造成井壁失稳、钻井液性能难以维护的主要原因,利用聚合物稳定泥岩的机理,研究出了天然高分子与烯烃类单体合成的高度支链化结构钻井液助剂强力抑制防塌剂QYJ,对强力抑制防塌剂QYJ的室内性能进行了评价。试验表明:1%QYJ膨润土表观黏度上升率仅为25%,优于聚丙烯酸钾、两性离子强力包被剂FA367和10%KC l;页岩回收率明显高于MMH、SJ-1、CAL和KPAM,尤其二次回收率更高;QYJ对淡水浆和4%NaCl盐水浆略有增黏作用,由于其分子量为35万,所以其增黏幅度很小;QYJ在4%NaCl盐水浆中降滤失作用明显,3%QYJ可使4%NaCl基浆API滤失量由98 mL降至17.5 mL;QYJ可抗150℃高温。现场应用表明,该防塌剂具有较好的抑制防塌、润滑防卡及油层保护能力,可满足井下需要。     

疏水抑制水基钻井液体系研究及其在页岩气井的应用

针对龙马溪组页岩气水平井钻井井壁失稳问题,研制出一种疏水抑制剂CQ-SIA和一种液体润滑剂CQ-LSA,并形成一套疏水抑制水基钻井液体系。CQ-SIA具有双亲特性,能使亲水的岩石表面发生润湿反转,在岩石表面形成一层疏水膜,具有强化抑制与包被的作用,实验测得岩屑在1% CQ-SIA中的滚动回收率为83.72%,明显高于KPAM、AP-1以及KCl。CQ-LSA具有特定的基团与结构,能在亲水的钻具、泥饼和地层岩石表面形成亲油膜,降低摩阻,实验测得加有1% CQ-LSA的5%膨润土浆黏附系数为0.050 7,低于加有RH-220和BARALUBE的膨润土浆。该疏水抑制水基钻井液的抑制性和润滑性能与油基钻井液相当,具有良好的流变性能和抗污染性能,加有1%~3%防塌封堵剂、1%~2%聚合醇和0.8%~1.6%纳米封堵剂,封堵能力强。该体系在长宁H25-8井进行了首次现场试验,在1 500 m水平井段的钻井过程中,该体系各项性能稳定,配制维护工艺简单,井下未出现任何复杂,起下钻、电测、下套管、固井作业顺利,表明该体系能满足长宁页岩气水平井的钻井需要。      

环保型聚合物钻井液抗温增效剂的研制与性能评价*

针对当前聚合物钻井液处理剂抗温性能较差,无法满足深层、超深层高温钻井要求,以及环保对部分磺化材料的使用受限等问题,以N,N-二甲基胺、草酸、CA催化剂为单体,通过优化合成单体配比、反应温度和时间,利用溶液聚合方法制备了抗温增效剂HAS,评价了HAS在包被剂聚丙烯酰胺钾盐KPAM、抗高温聚合物增黏降滤失剂driscal-D、抗温抗盐增黏剂BDV-200S等10余种聚合物溶液、低黏羧甲基纤维素钠盐LV-CMC膨润土钻井液、聚合物氯化钾钻井液体系中的抗温增效性能,并采用生物发光细菌法检测了HAS的生物毒性。研究结果表明,N,N-二甲基胺、草酸、CA催化剂摩尔比1∶3∶2、反应温度70℃、反应时间8 h的条件下制备的HAS产率最高,达98%。抗温增效剂HAS对大部分聚合物溶液具有明显的抗温增效作用,能将BDV-200S聚合物的抗温能力由180℃提高到220℃以上,将LV-CMC膨润土钻井液的抗温能力由80℃提高至150℃,聚合物氯化钾钻井液体系的抗温能力可达150℃。加入HAS后钻井液的流变性能稳定、黏度保留率高,与老化前相当,API滤失量降低了50%以上,抑制性能大幅度提高。该增效剂经过生物发光细菌法测定EC(50)为2.76×10~5mg/L,无生物毒性。表8参10。     

大情字井地区钻井液技术

大情字井地区是吉林油田公司重点开发区块，该地区地层复杂，钻井施工中易发生缩径、井漏、井塌情况，并引起卡钻事故。选择了两性离子聚合物钻井液体系，并加入有机硅稳定剂、润滑防塌剂和油溶性暂堵剂对钻井液进行调整，然后作为该地区钻井使用的钻井液体系。室内试验表明，调整后的两性离子聚合物钻井液体系的抑制性、泥饼质量等方面优于原来在该地区使用的钻井液体系。现场应用表明，复杂情况和事故时间明显减少，由原来的平均每口井152h减少到72h；平均钻井周期由原来的43d缩短到35d以内；漏失量由原来的平均150m。减少到平均60m。；油层段平均井径扩大率由原来的25％～30％减小到16％～20％，固井质量优质率达到100％。调整后的两性离子聚合物钻井液体系满足了大情字井地区的钻井需要。     

巴喀地区防塌钻井液技术的研究与试验

通过开展X-射线衍射分析以及滚动回收率和膨胀率实验,分析了巴喀地区地层黏土矿物理化性能变化规律。针对巴喀地层岩性特点和钻井液使用技术难点,结合现用的几种钻井液体系(分别为聚磺钻井液、聚醚多元醇钻井液和胺基聚醇钻井液),主要开展了常规性能、抑制性能和封堵防塌能力的评价,并采用最佳配方钻井液在柯21-平1井进行了现场试验。实验结果表明,煤层黏土矿物含量较高,且以伊/蒙混层为主,要求钻井液在煤层井段应具备强抑制性,下部应具备封堵防塌能力。优选出抑制性和封堵防塌能力均最好的胺基聚醇钻井液体系配方为(4%~5%)膨润土+0.5%胺基聚醇AP-1+0.5%铝基聚合物防塌剂DLP-1+(0.8%~1%)水解聚丙烯腈钠盐NaHPAN+0.5%NaOH+(0.3%~0.5%)羧甲基纤维素CMC+(3%~4%)阳离子乳化沥青+3%磺甲基酚醛树脂SMP-1+(3%~5%)磺甲基酚醛树脂SMP-2+3%褐煤树脂SPNH+2%无侵入保护剂BST-2+3%磺化单宁SMT+(2%-4%)磺化腐殖酸铬PSC,其API滤失量4.2mL,高温高压滤失量为12mL,能有效抑制泥岩水化膨胀,具有良好的封堵防塌能力。柯21-平1井的现场试验结果表明,煤层段钻井过程中未发生井下复杂事故,成功钻穿多套煤层及含煤地层,同时,还确保了定向钻井时的井壁稳定,使钻井周期明显缩短,且钻井液性能易于维护,操作简单,满足了煤层井段安全钻井的要求。图2表6参3     

延长油田水平井钻井液优化与应用

延长油田水平井现用KPAM聚合物钻井液体系存在着抑制性能不足、流变性能不佳等问题,导致现场卡钻、托压等问题频繁发生。提出用阳离子乳液聚合物DS-301与RHJ-1乳化石蜡取代原体系中的KPAM和水基润滑剂,以改善钻井液性能。DS-301为大分子阳离子聚合物抑制剂,带有大量的阳离子基团,其分子量可以达到600万以上,能够有效提高连续相的黏度;RHJ-1具有优良的润滑防塌性能,能辅助提高DS-301的化学抑制效果。通过室内实验优选,0.3% DS-301与2.0% RHJ-1复配的阳离子乳液聚合物钻井液体系在100℃老化16 h后塑性黏度为25 mPa·s,动切力为12.5 Pa,润滑系数为0.233,高温高压泥饼黏滞系数为0.052 4,滚动回收率高达92.8%,对比KPAM聚合物体系在流变性能和抑制性能上有了明显的提高,有利于大幅度减少了卡钻问题的发生;通过配合加入1%极压减摩剂JM-1,润滑系数进一步降低到了0.137,有效地提高了钻井液的润滑性能,解决了水平段出现的托压问题。现场试验3口井,在水平钻进井段控制钻井液滤失量在5 mL以下,保持动塑比在0.48 Pa/（mPa·s）左右,提高钻井液携岩性能,保持井壁的稳定,现场施工作业顺利。      

铝络合物钾盐强抑制性钻井液的应用

东濮凹陷兰聊断层下降盘白庙、前梨园、桥口等区块,从沙一段下部到沙二段有大段地层含有蒙脱石、伊利石及较多的伊蒙混层;沙三段为含伊利石的硬脆页岩,钻井液滤液易沿层理面的微裂缝渗入地层,引起井壁剥蚀垮塌.常规的聚磺钾盐钻井液有时不能有效稳定井壁,易引发井下复杂情况,钻井时效低,因此引入了新型抑制剂有机铝络合物LWJ-1,组成了铝络合物-钾盐钻井液.现场应用表明:该钻井液抑制性强,防塌效果好,井径规则,与同区块使用聚磺钾盐钻井液的井相比,平均井径扩大率低11.3%,钻井速度大大提高;膨润土容量限高,为55 g/L,对流变性能影响小,钻井液性能稳定;抗高温能力强,易于维护.     

多功能抗高温防塌剂研究及应用

针对复杂井的井壁稳定问题,开发出一种多功能抗高温防塌剂YFF。通过封堵实验、页岩滚动回收实验、抑制性实验,考察了多功能抗高温防塌剂YFF的性能,并进行了现场应用。实验结果表明,多功能抗高温防塌剂YFF带有正电荷,具有良好的抑制作用和封堵能力,加入2%YFF后,岩屑回收率从35.3%(空白)增至92.5%,1%膨润土的膨胀容由92 mL降至71 mL;抗高温(200℃)降滤失效果好,对钻井液流变性能影响小;加入3%YFF的聚合物钻井液(配方为4%膨润土浆+0.2%Na2CO3+0.2%KPAM絮凝剂+2%降滤失剂SPC+0.5%降滤失剂LV-CMC+3%降滤失剂SMP-1+2%封堵剂FT-1+1%降滤失剂SYP-1)对岩心封堵率达95%以上,且反排后的渗透率恢复率达95%以上。现场应用结果表明,YFF与钻井液具有良好的配伍性,对钻井液的黏度、切力影响不大,能有效稳定井壁及保护储层。     

水平井硅基阳离子钻井液体系

大庆长垣外围葡萄花油藏的开发需要低成本的可替代油基钻井液的水基钻井液.研制出了水平井硅基阳离子钻井液体系,该体系主要由抑制性阳离子聚合物和含硅基的油层保护剂组成,即5%膨润土 0.05%碳酸钠 (0.5%～1.0%)阳离子聚合物 (0.2%～0.5%)抑制剂 (1.5%～2.5%)润滑剂 (8%～12%)矿物油 (0.2%～0.5%)降粘剂 (1.5%～2%)降滤失剂 (0.2%～0.5%)有机硅表面活性剂 (1.0%～2.0%)油层保护剂 (0.1%～0.2%)流型调节剂 重晶石粉.实验研究表明,该钻井液具有性能稳定、抑制性强、润滑性好、滤失量小的特点,能够有效保护油气层.现场应用也表明,该钻井液性能稳定,具有一定的悬浮携砂能力和润滑防卡能力,滤失量低,抑制性好,达到了稳定井壁的效果;该钻井液成本低,环境污染小,满足了水平井钻井的施工要求.     

玉门青2-7井钻井液技术

玉门青2－7井一开井段砾石层成岩性差,胶结疏松,易卢井漏、井塌、沉砂;二开为砂泥岩互层,裸眼井段长,泥岩易水化膨胀,砂岩渗透性好易形成厚泥饼,砾岩、砂泥岩胶结差,井壁易坍塌,并存在石膏污染;三开为产层钻进,地层倾角大,裂缝发育,岩性为硬脆性泥岩,易发生掉块砖塌现象,井底温度高,根据该井地层特点、钻井工程要求和保护油气层的需要,一开使用“三高一适当”普通膨润土浆,防止了表层疏松砾石层的井漏、井漏;二开采用金属离子聚合物钻井液,该体系抑制能力强,防止了泥岩水化膨胀,具有良好的失水造壁性,防止了因砂岩地层渗透性好而形成的厚泥饼缩径,保证了长裸眼段的防塌及井下安全;三开选用金属离子聚磺屏蔽暂堵钻井液,该体系具有良好的失水造壁性,封堵防塌能力强,防止了油层段的剥落掉块垮塌,实现了近平衡钻井,保护了油气层。现场施工表明,该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要,达到了保护油气层的目的。