一种定量评价钻井液用胺类抑制剂的新方法

针对泥页岩发育的地层,国外石油公司研制出了一种高效泥页岩抑制剂——胺类化合物,并以此为基础构建了高性能水基钻井液体系.介绍了胺类抑制剂的作用机理和目前几种用于胺类抑制剂的评价方法,并指出了这些方法的优缺点.通过室内实验建立了一种定量评价钻井液用胺类抑制剂抑制性的新方法——析水率法.室内测试了3种胺类抑制剂在不同膨润土基浆中的析水率,并与膨润土抑制实验结果进行了对比,2种方法的结果非常吻合.     

海洋水合物地层钻井用聚合醇钻井液研究

针对海底天然气水合物地层的独特特性,在充分考虑现有的常用聚合醇钻井液体系的基础上,论述了适合海底天然气水合物地层钻井用含动力学抑制剂的聚合醇钻井液的室内研究情况。结果表明,该体系具有优良的页岩抑制性和水合物抑制性、良好的低温流变性、稳定性和润滑性等特点,能够有效保持井壁稳定,是一种非常适合海底天然气水合物地层钻探的钻井液体系。     

多胺型泥页岩抑制剂对黏土水化膨胀的抑制性能评价

泥页岩水化膨胀和分散引起的井壁失稳一直是钻井工程中的技术难题,因此钻遇泥页岩地层的水基钻井液中必须提高钻井液对泥页岩的抑制性,最大限度地降低井下复杂情况的发生率。为此,以有机二酸与胺为原料合成多胺型泥页岩抑制剂,并通过线性膨胀性、防膨、抑制黏土造浆、钻井液性能评价等实验,评价了其抑制性。实验结果表明:草酸、丁二酸、己二酸与四乙烯五胺按照酸与胺的摩尔比为1∶2时的反应产物的抑制性最佳,浓度为0.1%的溶液与4%氯化钾溶液的抑制作用相当;钻井液加入筛选出的抑制剂后的动切力值明显降低,且土容量越大,变化越明显;在0.1%二酸-四乙烯五胺(1∶2)溶液中,90min时膨润土的线性膨胀率与同条件下4.0%氯化钾溶液中的效果相近,防膨率最高可达34.41%;室温下,多胺类抑制剂所需加量少,对水基钻井液有一定的增黏作用,对膨润土水化膨胀、分散的抑制效果较好。     

高性能页岩抑制剂ATROL的研制及现场应用

高性能强抑制性水基钻井液体系是一种类似油基钻井液的环境友好型钻井液体系,其核心处理剂之一就是新型高性能抑制剂。针对所钻遇泥页岩地层黏土矿物的水化膨胀和分散等问题,研制出了具有较强抑制作用的高性能页岩抑制剂ATROL。在介绍ATROL组成的同时,分析和研究了其作用机理。室内评价试验和在渤海CFD5-5-3D井现场应用的效果表明,ATROL能有效地应用于泥页岩复杂地层的钻进,并具有抑制能力强、防塌效果好、无毒无污染等优点,可很好地满足渤海石油勘探开发的要求。     

含胺优质水基钻井液研究进展

综述了胺类化合物作为泥页岩抑制剂的发展及含胺优质水基钻井液的技术现状,介绍了国外近期研发的UltraDrill高性能水基钻井液,并从分子结构的设计上对高效胺类抑制剂的研发进行了展望,浅析了含胺优质水基钻井液的发展方向.     

胺类抑制剂在临盘地区的应用

胜利油田临盘区块上部地层黏土矿物含量高,在钻至东营组地层前采取大土池循环沉降方式控制钻井液黏度和切力,而沙一、沙三段地层存在油页岩段,钻井过程中常出现严重的井壁失稳垮塌.针对该区块地层特点,通过室内实验,选用胺类抑制剂原用钻井液的抑制性.现场应用结果表明,加入0.3%～0.4%的胺类抑制剂后,钻井液具有良好的流变性和强的抑制性,且性能稳定,能防止井壁失稳;应用该体系钻井后,含油页岩特殊区块的钻井周期可缩短5～7 d,减少了钻井液外排造成的环境污染,排放量可减少约30%,有利于将传统的大土池循环方式改为罐式循环,达到清洁生产的目的.     

杂多糖钻井液抗温抑制性能评价

为改善杂多糖钻井液抑制剂--SJ钻井液的抗温性能,通过岩屑滚动回收率实验、泥页岩线性膨胀率实验、泥球浸泡实验以及流变性能参数和滤失量随SJ钻井液添加量变化关系曲线,评价了SJ钻井液的抗温抑制性能。结果表明：水基钻井液中SJ添加量为1%～6%时,SJ钻井液具有合理的泥页岩抑制性、流变性和滤失性,抗温极限为140 ℃;SJ钻井液的抑制作用机理包括“连续半透膜”和“胶体软粒子填充降滤失”以及“硅锁封固壳去水化”等方面。该成果为开发保护油气层的水基钻井液又找到一类新型的抑制剂。     

阳离子型胺类页岩抑制剂研究进展

自国内页岩气大开发以来,页岩井壁稳定问题一直是影响钻井提速增效的重要因素之一,且在水基钻井液作业过程中尤为突出。而阳离子型胺类页岩抑制剂不仅具备与钾离子相似的镶嵌抑制特性,还能利用有机物的多样性获得全方位的页岩抑制效果,逐渐发展成为页岩抑制领域的重点材料。本文简要阐述了包括单阳离子型胺、低聚阳离子型胺和高聚阳离子型胺在内的阳离子型胺类页岩抑制剂的发展现状和作用机理,并指出了未来的发展趋势和研究方向。     

复杂地层仿油基钻井液研究

针对江苏油田深部泥页岩不稳定地层导致的复杂及含泥页岩长水平段水平井、大位移井的井壁稳定、润滑、携岩及托压等问题,结合江苏油田特点及环保要求,开展了仿油基钻井液探索性研究,优选出聚醚多元醇JMC-60、高效页岩抑制剂DYZ-1、惰性纳米材料DS-RH325等处理剂,形成了初步的仿油基钻井液体系配方,其页岩抑制性、高温高压滤失性能及润滑性基本达到油基钻井液水平,为江苏油田复杂区块井及含泥页岩水平井钻井提供了新的技术思路和研究方向。     

新型聚胺页岩抑制剂性能评价

针对钻井工程中泥页岩井壁易失稳的问题,近年来开发并应用的聚胺强抑制水基钻井液,被认为是最接近油基钻井液性能的新型水基钻井液。其中,聚胺页岩水化抑制剂作为该钻井液的关键处理剂,具有独特的分子结构和优异的抑制性能。通过抑制膨润土造浆试验、三次页岩滚动分散试验、X射线衍射分析黏土层间距和Zeta电位测试等试验,对比评价了聚胺与传统阳离子钻井液抑制剂小阳离子的抑制性。同时,考察了聚胺、小阳离子与膨润土及常用钻井液处理剂的配伍性。结果表明,与小阳离子相比,聚胺更能有效抑制黏土水化膨胀和抑制泥页岩水化分散,并具有长期稳定作用。聚胺与膨润土及各种钻井液处理剂配伍性良好,克服了阳离子钻井液配伍性差的问题。