耐230℃高温海水钻井液室内实验研究

为了解决深海油气井工程和大洋科学钻探深部高温井段钻井液流变稳定性和护壁性能等变差问题,以复合粘土为造浆材料,通过优选抗温抗盐降滤失剂、防塌剂和高温稳定剂等关键处理剂及钻井液配方优化研究,研发了一套耐230℃高温海水钻井液配方。采用高温高压流变仪、六速旋转粘度计和高温高压滤失仪等仪器,开展耐230℃高温海水钻井液的综合性能评价,如热稳定性、高温流变性等。实验结果显示,密度1.5 g/cm³的钻井液在230℃老化16 h前后,表观粘度变化率为2.5%,高温高压滤失量为23 mL。研究结果表明,该海水钻井液抗温可达230℃,具有良好的抗高温稳定性、高温流变性能以及较低的高温高压滤失量,可满足深海高温硬岩钻探要求。     

宁深1井深井高温钻井液技术

针对麻黄山西部区块深部地层特点及难点,在室内优选抗高温钻井液体系,并对该体系进行性能优化研究,逐步改善其抗温、抗污染能力,并引入SPC-220与磺化处理剂发生高温交联,进一步增强体系的抗盐污染能力。宁深1井现场应用证明,该抗温钻井液体系性能稳定,对井下复杂情况的处理及顺利钻达目的层起到了关键作用。     

抗高温高密度饱和盐水钻井液研究

通过实验研究了高效抗高温降滤失剂PAADS和结合磺化处理剂在饱和盐水钻井液体系中的协同增效作用,并分别对低密度和高密度钻井液体系的流变性、失水造壁性等性能进行了研究,最终确定了以PAADS为主要降滤失剂,复配磺化处理剂的聚磺抗高温高密度饱和盐水钻井液的基本配方体系。该钻井液体系的抗温能力大于200℃,将该体系用重晶石加重至2.3g/cm3,200℃高温老化后AV为160mPa.s,API失水为7.5mL,高温高压失水为11.5mL,具有良好的流变性、失水造壁性和页岩抑制性。最终分析表明:两性离子聚合物降滤失剂PAADS在高密度饱和盐水钻井液体系中,能与无机盐、磺化处理剂等协同增效,能提高体系的抗高温能力(≥200℃),在对体系流变性影响不大的情况下,能有效地控制失水,提高体系失水造壁性、保持井壁稳定。     

抗高温环保水基钻井液研究进展

为更好地服务国家生态文明建设及绿色勘查开发,环保型水基钻井液将成为发展方向。随着钻探深度增加,地层温度越来越高,对环保钻井液的抗温能力提出了更高的要求。本文介绍了国内外近10年来抗高温环保水基钻井液研究与应用的进展情况,包括高性能水基钻井液、甲酸盐钻井液、有机盐钻井液、聚合醇钻井液、硅酸盐钻井液及甲基葡萄糖苷钻井液等。总结了现有抗高温环保水基钻井液体系存在的不足,并分析了抗高温环保水基钻井液的发展趋势。     

国内外钻井液技术发展趋势研究

调研了国内外钻井液体系的现状及发展趋势,介绍了几种目前国内外发展较为成熟的新型钻井液体系。目前,国内外钻井液的攻关目标和难点仍以抗高温处理剂研发、深井复杂地层的钻井液技术为主。未来钻井液技术将向优质低价、一剂多能、保护储层和环境友好等方向发展。     

海洋天然气水合物地层钻探钻井液低温流变性能研究

海洋天然气水合物赋存于低温和高压环境条件,以分解抑制法钻进水合物地层,常通过降低钻井液的温度来抑制水合物的分解,所以要求钻井液具有良好的低温性能.对甲酸盐海水钻井液和聚合醇海水钻井液在不同低温条件下的流变性能进行了探讨.结果表明:钻井液处理剂和水合物抑制剂均对钻井液的低温流变性能有不同程度的影响.提出在研究海洋天然气水合物地层钻探钻井液时,应合理选择钻井液体系和处理剂,确保钻井液在低温条件下具有良好的流变性能.     

定北区块抗高温钻井液体系优化

定北区块储层深埋温高导致常规钻井液体系失效且复杂情况多发,研制一套抗高温钻井液体系已成为解决定北区块钻井复杂情况多发的重要途径。总结分析定北区块钻遇复杂情况及钾铵基钻井液体系性能测试结果,明确了钻井液优化方向——抗高温抑制性、稳定性、降滤失性和封堵能力。针对目前现场常用多种抗高温钻井液处理剂开展了流变性、滤失性、封堵性、润滑性等性能测试实验,优选SMC和SPNH作为抗高温降滤失剂、KCl和聚胺作为抗高温抑制剂、HQ-10作为抗高温封堵剂、白油及石墨作为抗高温润滑剂、SF-1作为抗高温稀释剂,并得出最佳土粉含量为4%,最终得到了抗高温钻井液体系配方。室内性能评价实验表明,该抗高温钻井液体系在180℃热滚72 h后粘度、切力及失水仍满足设计要求,且抗Na Cl及Ca Cl2污染分别达到10%和4%,储层岩心伤害渗透率恢复值可达80%以上。定北抗高温钻井液配方的形成将为定北区块安全高效钻进提供保障。     

抗高温高密度阳离子聚合物钻井液的研究

玉门酒东油田经过前期持续攻关,已形成5600m左右深井钻井液技术,但6000m以深超深井目前尚无钻井液技术储备,随着油田勘探开发程度的加深,亟需开展超深井抗高温高密度钻井液技术的研究。通过分析酒东超深井钻井液技术难点,提出研究思路,开展优选抗高温处理剂和抗高温高密度阳离子聚合物钻井液配方的室内评价,形成适合酒东油田超深井钻井用的抗高温高密度阳离子聚合物钻井液体系。     

高温高压水基钻井液技术发展浅析

钻井液是油气钻探过程中钻井工程的重要组成部分,钻井液的性能极大的影响了钻井速度、质量以及成本。随着钻井深度不断增加,井底温度和压力也不断增加,高温高压钻井液也随之产生,钻井液主要包括油基和水基两种,油基钻井液虽然受到温度和压力影响较小,但是污染性强,因而高温高压水基钻井液是深井钻探的主要研究方向。水基钻井液主要由水、处理剂、降粘剂等组成,其性能的好坏与处理剂、降粘剂等的各种物质的成份及配比关系密切,国内外专家主要针对处理剂开展了大量研究,采用了不同的处理剂,并形成了各种高温水基钻井液体系。     

超深井240℃高温钻井液室内研究

为了迎接当前大陆科学钻探(CCSD)逐步向深层次钻井的挑战,需要研发高温钻井液体系。本文通过对比多种处理剂的作用原理,评价优选出了抗高温钻井液用增黏护胶剂VIS-H,进一步确定钠基膨润土加量;筛选高温成膜封堵剂Lockseal、降滤失剂SHR和其他处理剂,建立了抗高温水机钻井液体系配方。室内对该体系综合性能进行评价,评价结果表明该体系抗温性能良好,在240℃高温老化后仍能保持较稳定的流变性能和较低的滤失量,且具有较强的抑制性、较高的滚动回收率和低摩阻。该成果对超深井科学钻探具有指导意义。     

昆仑101井三开高密度欠饱和盐水钻井液技术

昆仑101井三开地层易垮塌,存在多套高压盐水层,下部膏层段长达300m以上,钻进过程中易频繁的出现掉块,造成钻进和起下钻遇阻卡严重,划眼时间长等复杂情况,钻井液密度高达2.32g/cm3,高压水侵及大段膏层对钻井液的污染,对钻井液的维护处理带来了极大的难度,通过现有的高密度欠饱和盐水钻井液的基础上,优选出了抗高温抗盐抗膏层污染处理剂及配方。经过现场应用表明该体系具有抑制性强、稳定性好、抗污染能力强、现场维护处理方便等特点,钻进正常,起下钻无遇阻卡,电测和下套管顺利。本段未使用钻井液抗温抗盐降粘剂,加重剂为重晶石粉,流变性控制优良,为以后的超高密度钻井液施工积累了经验。     

钻井液环境可接受性评价及环保钻井液

对钻井液及其处理剂环境可接受性评价方法进行了概括,包括毒性评价方法和生物降解性评价方法,并重点介绍了近年来环保型钻井液的研究及应用进展情况,其中包括多元醇钻井液体系、合成基钻井液体系、甲基葡萄糖苷钻井液体系,有机盐钻井液体系和硅酸盐钻井液体系,且对这5个钻井液体系的作用机理、适用性和环保性能进行了详细的分析,最后指出了目前环保型钻井液技术存在的问题,对环保型钻井液技术的发展方向进行了展望.     

抗高温高密度盐水钻井液室内研究

南天山地区是典型的山前构造地带,在超深井钻井施工过程中,普遍遭遇到高温和高压盐水层等复杂问题,这就要求使用的钻井液体系必须具有良好的抗高温和抗盐水污染性能.根据常用的钻井液配方,通过大量室内试验,对影响高密度盐水钻井液流变性的因素,如抗盐抗温降滤失剂、膨润土含量和烧碱含量等进行了优选,并确定了该钻井液体系的最佳配方,即KCl欠饱和盐水钻井液.实验表明该体系抗温200 ℃以上、比重达2.38 g/cm3,具有优良的热稳定性和流变性,具有良好的防塌抑制能力.对南天山地区超深井盐膏层和高压盐水层钻井液体系的选择使用具有积极的指导意义和较高的参考价值.     

海水钻井液在卡拉图轮海油田的研究与应用

叙述了卡拉图轮海油田的钻井难点和存在问题,通过大量的室内实验,优选了抗盐抗钙的处理剂,确定了海水钻井液配方,并进行了室内评价,解决了里海海水配浆和维护难题,在该油田4口定向井中取得了较好的应用效果。     

改性柚子皮降滤失剂的合成与评价研究

天然材料因其易降解、环境友好、来源丰富和价格低廉等优势,成为环保型钻井液处理剂研发的重要方向。在天然柚子皮的基础上,通过化学合成引入酰胺基和磺酸基,形成了一种可满足高温地层绿色、安全、高效钻进的改性柚子皮降滤失剂,并对其抗温性、抑制性和抗盐抗钙性能进行了评价。柚子皮富含植物酚和聚糖等活性成分,改性后的柚子皮抗温能力强,在150 ℃的滤失量降低率超过70%;滚动回收实验结果表明,在加量为0.3%的情况下,其抑制效果优于KCl;抗污染实验表明,改性柚子皮降滤失剂抗盐抗钙效果好,0.3%的加量下,在淡水基浆、盐水基浆、饱和盐水基浆中均能使滤失量保持在10 mL以下,在CaCl₂含量为3%时,滤失量降低率达到82.22%。改性后的柚子皮具有良好的降滤失性能,为环境友好型钻井液处理剂的开发提供了新的技术思路。     

抗高温水基钻井液研究现状及发展趋势

随着全球经济的快速发展,对油气资源的需求越来越多,深井和超深井的勘探开发成为趋势,而深部地层的钻探对钻井液的抗温性提出了更高要求。通过文献调研,综述了抗高温水基钻井液的特点,分析了抗高温钻井液处理剂的作用机理,介绍了国内外抗高温钻井液的现场应用情况和未来抗高温钻井液的发展趋势。     

新型水基钻井液体系在页岩气钻井中应用探讨

目前中国页岩气水平井水平段钻井主要使用油基钻井液,但油基岩屑处理费用昂贵,急需开发和应用一种具有环境保护特性的高性能水基钻井液体系。通过室内实验,优选出适合于水基钻井液的封堵剂、降失水剂等主要处理剂,进而研制出了钾铵基聚磺成膜钻井液体系配方,并进行了抗温性、润滑性、防塌抑制性、封堵性、抗污染性性能评价实验。结果表明:钾铵基聚磺钻井液流变性能良好,抗温可达150℃;润滑性能优良,具有较好的抗盐、抗钙污染性能和防漏封堵性能,防塌抑制性强。     

抗温抗盐型包被絮凝剂DQB-150的研制与应用

采用丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、硅烷偶联剂等多元共聚物作为单体,用过硫酸铵作引发剂合成了钻井液用抗温抗盐型包被絮凝剂DQB-150,室内对其合成条件进行了优化,对研制产品性能进行了评价。实验结果表明,加量在0.3%DQB-150水溶液表观粘度在60mPa·s以上;该产品抗盐15%,在15%盐水浆中抗温达150℃,抑制钙土膨胀降低率可达60%,岩屑的高温滚动回收率在88%以上;环保性好、与其他钻井液处理剂配伍性好。DQB-150在大庆南193-平277、徐深8-平3等井的现场使用取得了很好的效果,DQB-150适合深井特别是深井钻井用盐水聚合物和盐水聚磺钻井液体系。     

抗高温随钻封堵材料研究进展

钻遇渗透性漏失地层、破碎地层及低承压地层时,通常加入随钻封堵材料以防止钻井液漏失、提高孔壁稳定性和地层承压能力。深井高温地层及高温地热、高温干热岩钻探,遇到上述复杂情况时,需采用抗高温封堵材料。本文介绍了我国近年来抗高温随钻封堵材料研究与应用的进展情况,包括由桥接堵漏材料组成的抗高温随钻堵漏剂、膨胀型聚合物堵漏剂、超低渗透处理剂及弹性石墨等新型抗高温随钻堵漏材料。分析了4种抗高温随钻封堵材料的组分及其堵漏原理,并对抗高温随钻封堵材料的研究方向提出了建议。     

抗盐钙水基钻井液室内研究

在分析了钻井液抗盐钙侵作用机理的基础上,结合现场应用经验和室内实验,优选出了一种适用于地质钻探现场施工的抗盐钙水基钻井液体系,并对该钻井液体系进行了抗盐抗钙能力的室内评价试验。结果表明,该钻井液体系抗盐抗钙能力强,并且该钻井液体系组成简单,便于配制、使用和维护。