油气井固井发气型冲洗液

固井注水泥前使用冲洗液,它的使用能提高顶替效率,改善界面胶结性能,最终提高界面胶结质量和固井质量。对国内冲洗液使用情况、冲洗液体系研究存在的问题进行了分析,通过对材料和处理剂的优选和复配,筛选出一套可用于固井现场密度在一定范围可调节的冲洗液。该冲洗液不但所具有的黏度低、流变性能好等一般冲洗液的特点,而且通过发气剂发气等特点,降低环空液柱压力,从而解决低压井和易漏井固井难题。     

泥饼质量改进剂及其对固井质量的影响

以增强油井固井界面胶结强度,提高固井质量为目的,从增强泥饼的强度、减小泥饼厚度、提高泥饼与固井水泥浆胶结力的角度出发,研制了一种新型的泥饼质量改进剂EA,考察了EA对固井界面胶结强度的增强效果,分析了EA的界面胶结增强机理.EA由磷酸钙矿物纤维、金红石粉和磺化丹宁组成,通过网状支撑和诱导作用增强泥饼强度,通过表面活性和静电排斥作用减薄泥饼厚度.将EA以1％的比例加入到钻井液中,泥饼强度和模拟固井二界面的胶结强度分别提高到原强度的19倍和8.5倍,油田现场应用结果表明油井的平均固井优质率可提高30％.     

减弱泥饼对二界面胶结质量影响的方法与技术

钻井液上返时会在井壁发生滤失形成泥饼,虽然在固井前会对井壁进行冲刷,但仍无法完全清除井壁上的泥饼。泥饼强度低,与水泥浆相容性差,固化时会收缩并产生裂缝,导致固井二界面胶结质量差,使固井质量达不到要求,产生油气井窜流等现象。为了减弱泥饼对二界面胶结强度的影响,相继提出了MTC、MTA等方法,通过消除井壁的泥饼及在钻井液中加入添加剂改善泥饼的强度、韧性、致密度等方面来提高固井质量。综述了这些技术和方法的原理、应用情况及发展方向。     

页岩气固井技术应用及分析

对页岩气水平井固井面临的套管下入与居中度、油基钻井液有效驱替和大型压裂对固井胶结质量的影响等技术难题进行深入分析,从有效通井、套管居中、套管漂浮固井技术、高效清油冲洗液,固井水泥浆优化等几个方面提高固井质量,从而满足后期开采需要。     

高效驱油前置液SLP在BYP1井的应用

为了提高对油基泥饼的冲洗效果,改善一、二界面胶结质量,利用SLW-021L稀释剂、SLW-020S悬浮剂和SLW-600S活性加重剂,形成了一种高效驱油前置液SLP体系。测试了该前置液的冲洗效率,分析了前置液与油基钻井液、前置液与领浆的相容性,评价了前置液的沉降稳定性及抗污染稠化实验,并进行了现场应用。结果表明:高效驱油前置液对油基钻井液的金属壁冲洗率达到95%,API相容性检测,该前置液能有效地分散水泥浆和钻井液,没有絮凝、增稠、沉淀的现象,混合后保持较好的流变性和抗污染能力,具有优异的沉降稳定性能。扫描电镜结果表明,该体系中的活性材料能与水泥水化产物相互"楔合",有效的提高界面胶结强度。现场试验表明,SLP确保了BYP1井固井水泥浆安全注入和整个固井施工安全,固井电测质量良好,为后期酸化压裂打下了良好的基础。     

MTC技术提高固井二界面胶结强度实验研究

本文对MTC固井液二界面胶结强度进行了实验研究。研究表明：与常规水泥石相比,MTC固化体能够与残余钻井液、钻井液泥饼实现整体固化胶结,MTC固化体体积收缩率较小,井壁界面条件特别是有泥饼时对常规水泥石的二界面胶结强度影响较大,但对MTC固化体的二界面胶结强度影响较小,MTC固井液可以有效地提高固井二界面胶结强度,从而提高固井质量。     

普光气田防气窜固井液试验研究

普光气田具有井深、井底温度高、压力高,地层压力系统复杂等特点,固井质量要求很高,固井难度较大。气井生产一段时候后,原固井水泥环与套管间产生微裂缝,气体通过微裂缝上窜至井口,导致井口附近严重憋压,造成很大的安全隐患。本文在总结气窜形成机理,特别是对微裂缝——微环隙的成因进行了较为全面的分析和总结的基础上,通过大量的室内固井水泥浆探索实验,研制出了以CW-1、NJ-1和GS-1为组合的最佳方案,该方案选用乳胶作为主剂,膨胀剂和抗高温稳定剂为辅助剂,配合一定的前置冲洗液,提高了水泥与钢管的界面胶结强度,增强了水泥浆的致密性,增大水泥浆对气体阻力,有利于增强防气窜能力。该水泥浆体系具有较好的流变性能和低失水性,较大的水泥石韧性和抗压强度,适合在普光气田固井现场中应用。     

平衡固井技术在程1井中的应用

程1井在钻井过程中发现了较好的油气显示,为了保证该井顺利地进行固井施工并确保固井质量合格,通过室内对高效能冲洗液性能的改进、加重隔离液体系的优选、防窜水泥浆体系的筛选和隔离液与钻井液、冲洗液和水泥浆相容性实验,以及查阅＂既涌又漏＂井固井技术资料[1,2],进行总体的分析优化,形成了该井的平衡压力固井施工技术方案,较好的解决了该井＂既涌又漏＂而造成的固井施工液柱密度窗口小、井壁油污清洗困难、水泥浆顶替效率低的难题,确保了该井固井施工安全和固井质量合格。其中加重隔离液和高效能冲洗液首次在河南油田使用,为以后类似复杂井固井施工提供了宝贵经验。     

密度差与水泥浆流变参数耦合的水平井固井顶替规律研究

为了研究水平井套管居中差条件下的固井顶替过程,通过对水泥浆-钻井液组合的密度差、水泥浆流变参数进行数值实验,使用界面长度、顶替效率以及顶替合格井段占比3个指标对顶替过程进行优选.结果表明:在套管居中度低的条件下,增大密度差能够减小界面长度,增加顶替效率,提高顶替合格井段占比,但当套管居中度降低到某一个值时,提高密度差也不能有效改善窄边钻井液滞留的现象,结合调整密度差与水泥浆流变参数,能够获得较好的顶替效果.研究结果对于提高水平井套管居中度低条件下的固井顶替效率,优化水平井固井施工方案提供了理论依据.     

硫铝酸盐水泥的膨胀性能对固井一界面胶结强度的影响

硫铝酸盐水泥是一种具有微膨胀特性的新型固井材料,同时具有抗渗性好、耐久性持久、强度高等优点。为深入了解硫铝酸盐水泥的膨胀性能对其固井一界面胶结强度的影响,本文利用XRD分析硫铝酸盐水泥的水化进程及水化产物;通过三轴岩石力学测试系统,测定硫铝酸盐水泥石的膨胀特性以及一界面的力学性能;采用扫描电子显微镜观察硫铝酸盐水泥石一界面的微观形貌。分析结果表明:硫铝酸盐水泥的微膨胀特性可通过化学预应力的产生提高固井一界面的胶结强度,当龄期为1 d、3 d、7 d时,其一界面胶结强度比G级水泥浆分别提高了24.3%、20.1%和25.3%。微观机理表明套管表面分布着大量的铝元素和钙元素,形成结构较为密实的界面,有利于固井质量的提高。     

油基泥饼解除液体系研制及性能评价

针对东海油田钻井过程中油基钻井液在井壁和筛管上形成的泥饼难以清除等复杂问题,室内经过有机溶剂、有机酸、增溶剂等处理剂优化筛选,研制出一套油基泥饼解除液体系,其配方为:55%5#白油+45%增溶剂HZRJ+5.5%有机酸HTS+5%有机溶剂RJ;通过API滤失实验、配伍性实验、渗透率恢复值实验对体系进行了性能评价,结果表明该体系具有良好的泥饼解除效果和较强的储层保护能力,且与钻井液及储层岩石、原油具有较好的配伍性。     

PDF-THERM钻井液体系在陵水13-2-1井的应用

陵水13-2-1井(LS13-2-1)是位于南海西部海域的一口高温高压预探井,地层压力系数1.97,井底温度150℃,这是中海油服油田化学事业部所承钻的钻井液密度最高的一口高温高压井。在本井的311.1 mm井段及215.9 mm井段都使用了PDF-THERM钻井液体系,在密度高达1.98 s.g的情况下,流变性可控,从后续电测效果上看,该体系具有较好抑制性及良好的储层保护效果。     

抗高温高密度水基钻井完井液的室内研究

针对新疆塔里木油田某井的特殊地质构造,为节约成本,减少试油测试工具、套管腐蚀和环境污染,进一步优化原钻井泥浆,建立了一套防沉降、热稳定性好的抗高温（150～180℃）高密度（2.00g/cm3）完井液技术.室内实验表明,该完井液防沉降稳定性与热稳定性（性能稳定15d）好,抗高温热稳定性强,抗污染能力强.     

水基钻井液降粘剂JNG-1的合成与性能评价

以苯乙烯磺酸钠（SSS）、丙烯酰胺（AM）和丙烯酸（AA）为原料,合成了SSS/AM/AA共聚物降粘剂,并对其在泥浆中的降粘性能进行了评价。最佳合成方案为：n（苯乙烯磺酸钠）∶n（AM）∶n（AA）=2∶1∶4,单体质量为15%,反应温度80℃,反应时间3 h,引发剂用量为2%。在此条件下,合成的聚合物降粘剂结构和预计的结构一致,具有较好的抗温能力,在盐浓度为30%的盐水泥浆中,降粘率为62.71%。     

Evaluation and application of poly(ethylene glycol) as lubricant in water‐based drilling fluid for horizontal well in Sulige Gas Field

With the increasing amount of drilling of directional wells and large‐displacement wells, high torque and high resistance have become critical problems. Therefore, high‐performance and environment‐friendly lubricants for water‐based drilling fluid are urgently needed. In this paper, poly(ethylene glycol) 2000 (PEG) was used as a lubricant, and the lubricity, inhibition, compatibility and temperature resistance of the PEG lubricant were investigated. The results show that 0.1% (mass ratio) PEG in water‐based drilling fluid can reduce the friction coefficient of mud cake by 44.5%. This PEG also has certain inhibition and temperature resistance. As PEG is used with other drilling fluid additives, the compatibility was good and the lubricity of drilling fluid can be improved effectively. The lubricating mechanism of PEG was explored and the results showed that the hydrophobic alkane chains in the PEG molecules were adsorbed on the surface of bentonite, forming a hydrophobic film on the friction surface, thereby forming a lubricating layer. Field application in Sulige Gas Field showed that the PEG lubricant has good lubricity and can meet the technical requirements of corresponding horizontal wells. © 2020 Society of Industrial Chemistry     

亚微米立方体碳酸钙的制备及应用

粒径≤100 nm的纳米碳酸钙容易团聚,分散性不好,用于密封胶时具有挤出性能差、模量高等缺点,为了改进这些缺点,研究了石灰的活性度、石灰生浆氢氧化钙的粒径、碳化反应时不同的碳化率和补浆量等关键参数对立方体碳酸钙合成的影响。在石灰的活性度为330~350 mL、氢氧化钙浆料的平均粒径≤2 μm、碳化率达30%~65%、补浆量为原浆的20%～50%的实验条件下,制备了亚微米级碳酸钙。并通过扫描电镜、激光粒度仪对其表面形貌进行表征,发现制备的碳酸钙呈立方体、粒径分布为100~400 nm、比表面积为10~15 m²/g。将其应用于硅烷改性聚醚（MS）密封胶,具有挤出性大、强度高、伸长率高、模量低的优点,符合GB 14683—2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》中低模量密封胶的标准。     

粉煤灰泡沫陶瓷浆料的稳定机制

通过不同组分浆料的沉降实验,研究了固含量、分散剂（淀粉、硅酸钠、柠檬酸三铵）对浆料稳定性能的影响。实验过程中测量了1#～12#浆料浑浊液和上清液的高度,进而得到浆料的相对沉降高度（RSH）值。通过测量10#、13#、14#浆料在沉降过程中上清液高度的变化,研究了13#、14#浆料的稳定性。实验结果分析发现,在含硅酸钠的悬浮浆料中,随着浆料中固含量的增加,淀粉作为分散剂对浆料的稳定性能的影响减小;在不含硅酸钠的浆料中．这一规律只在3#～6#的浆料中出现;淀粉、柠檬酸三铵作分散剂可显著提高浆料的稳定性。硅酸钠对浆料的分散效果较差,保证素坯在低温强度的状态下,应尽量减少硅酸钠的用量。     

新型赤泥基充填材料的制备与性能研究

为弥补多数矿用充填材料因成本较高而在煤矿开采过程中存在的不足,并有效解决铝行业固废赤泥大量堆积、无法处理的现状,通过多种添加剂与主原料的有效掺和,开发出一种可用于煤矿井下沿空留巷充填工艺的新型赤泥基充填材料,并对其抗压强度、凝结时间、流动性以及稳定性等性能指标进行研究。结果表明:新型赤泥基充填材料单浆流动性好,凝结时间大于6 h;材料中的赤泥添加量可调控(质量分数在0%~50%);成型材料早强快硬,初凝时间仅为25 min,抗压强度1 d可达8.4 MPa,3 d可达10.3 MPa,7 d可达12.3 MPa;成型材料封膜浸渍长达14 d,浸出液pH值保持为6,赤泥组分中的碱性物质得到良好的固化,造成污染的概率低。