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。     

非离子降滤失剂BXJ在正电胶钻井液中的应用

MMH钻井液能提高机械钻速、保持井壁稳定,解决了复杂地层及特殊井的钻井及保护油气层等问题。但传统的降滤失剂对MMH钻井液的降滤失效果不理想,尤其是在华北油田南部地区,地层中含有丰富的石膏层,用CMC、CMS和SPNH等虽然能降低滤失量,但这些降滤失剂带有很强的负电性,对MMH钻井液会产生一定的影响。为此,研制出了BXJ降滤失剂。通过在3口井中试用,取得了良好的效果,满足了该地区的钻井施工要求。     

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。     

正电胶钻井液降滤失剂JHG

在室内合成了一种阴、阳、非复合离子型多元共聚物正电胶钻井液降滤失剂JHG。JHG的性能评价结果表明,JHG在淡水钻井液和正电胶钻井液中均具有很好的降滤失性能,与正电胶钻井液的配伍性能好,具有很好的抗盐、抗钙和抗温性能。当JHG加量为1.0％时,抗盐可达饱和,抗钙在2000 mg/L以上,抗温在150℃以上。JHG不仅能作为正电胶钻井液的降滤失剂,还可作为淡水钻井液、盐水(或饱和盐水)钻井液及深井钻井液的降滤失剂,具有较好的应用前景。     

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.     

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。     

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。     

有机正电胶聚合物钻井液研制与应用

分析了小井眼侧钻水平井对钻井液的要求.以新研制的有机正电胶为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂、降滤失剂进行了优选实验,在此基础上研制了有机正电胶聚合物钻井液完井液.对该钻井液体系的抑制性、泥饼形成能力和控制滤失性能、流变性和润滑性以及对油气层的保护性能进行了评价实验,研究了该钻井液体系的作用机理.在侧平苏185井对该体系进行的现场试验表明,在整个钻进过程中,井壁稳定,井径规则,全井起、下钻畅通无阻,井下安全,电测井、下套管、固井作业顺利.室内实验和现场应用均表明,该钻井液兼有常规正电胶钻井液和聚合物钻井液的优点:具有独特的流变性及优良的润滑性;能抑制岩屑分散,能起到稳定井壁的作用;具有显著的保护油气层的特性,能够满足小井眼侧钻水平井的需要.     

低荧光惰性降滤失剂XNJ-3的性能评价

为了兼顾探井、生产井（开发井）和环境保护等的要求，以直链饱和烃为原料，采用分散与聚集相平衡原理，研制成功了低荧光、低毒的钻井液惰性降滤失剂XNJ－3。对XNJ－3在淡水、正电胶和高密谋盐水钻井液中的作用进行了综合评价，并与磺化沥青进行了对比。结果表明，XNJ－3惰性降滤失剂具有良好的降滤失、润滑、防塌、封堵能力，抗温能力强（150℃以上）、抗盐能力强（7％NaCl 7%KCOOH)，与疏水缔合聚合物AP－P1、甲酸钾等处理剂配伍性好，并在高温（150℃）高密谋（密度为2.0g/cm^3）钻井液中表现出良好的降滤失效果和改善流变性能的能力；可用于正电胶MMH钻井液体系，且无荧光、低毒，整体效果明显优于磺化沥青HL－Ⅱ和SAS。     

MMH钻井液在华北油田的应用

介绍了MMH钻井液在华北油田的研究与应用,该钻井液是由MMH胶液和DT—1组成,NPAN作为降粘剂,具有独特的流变性和抑制性,能明显提高机械钻速,满足钻井、地质、测井及固井等工艺要求。     

新型有机正电胶双聚钻井液体系研究和应用

针对常规钻井液使用正电胶和聚合醇存在的问题,研制开发出了新型液态有机正电胶和聚合醇产品,并介绍了两种产品的性能特点.以有机正电胶、聚合醇和聚合物为主体,研制出了有机正电胶双聚钻井液体系,并进行了室内性能评价.结果表明,有机正电胶双聚钻井液克服了常规正电胶钻井液的缺点,兼有正电胶钻井液和聚合醇钻井液的优点,具有独特的流变性、优良的润滑性、抑制岩屑分散和稳定井壁作用,以及显著的保护储层特性.现场应用证明,该钻井液综合性能优良,完全能够满足定向井、水平井井眼稳定、井眼净化、润滑防卡和储层保护的需要,具有良好的推广应用价值.     

一种用于正电胶钻井液的抗高温抗盐降滤失剂

介绍了一种与正电胶钻井液配伍的降滤失剂,分析了它的反应机理,并对该产品的性能进行了评价。结果表明,该产品对正电胶钻井液的流变性影响很小;抗盐性能好(抗15％盐),并具有一定的抗高温分散和抗热解能力。     

正电胶泥浆的研究及应用

介绍了混合金属层状氢氧化物胶(正电胶)为主体的泥浆体系,经室内研究和现场试验证明,该体系具有独特的流变性,用宾汉模式描述,其静切力接近屈服值;10s静切力、屈服值和φ_3读数相近,是一条τ_s接近τ_0的塑性流变曲线;该体系有较低的塑性粘度、较高的屈服值和动塑比值、较大的凝胶强度和剪切稀释能力,以及有长的松弛时间。因此,该体系悬浮固相和携带钻屑能力强,并依靠高密度的电荷起到抑制粘土水化分散和稳定井壁的作用,适应于大斜度定向井和水平井的钻井施工。     

一种耐高温交联淀粉钻井液降滤失剂的制备与评价

针对常规钻井液降滤失剂耐高温性能不足的缺点,以玉米淀粉为原料,以三偏磷酸钠为交联剂,采用交联反应的方法,合成了一种耐高温的交联淀粉钻井液降滤失剂,并采用六速旋转黏度计、泥浆失水测定仪等设备评价其性能。实验结果表明:采用三偏磷酸钠为交联剂制备的交联淀粉具有良好的耐温性能,当钻井液中交联淀粉质量分数为1.5%时,在160 ℃的条件下仍具有较好的降滤失性能,API滤失量为11.0 mL,黏度为33.5 mPa·s,与羧甲基淀粉降滤失剂相比,该降滤失剂抗高温效果明显,且不增黏。在西南油田元坝区块某评价井应用结果表明,在150 ℃条件下有效降低了钻井液的滤失量,同时控制了钻井液黏度,提高了钻井液整体耐温性能,现场应用效果良好。该研究成果对交联淀粉钻井液降滤失剂的制备具有一定的参考价值。     

聚醚多元醇钻井液研制及应用

以新研制的多功能聚醚多元醇SYP-1为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂和降滤失剂进行了优选实验.在此基础上,研制了一种新型的聚醚多元醇钻井液.对聚醚多元醇钻井液的抑制性、流变性、滤失造壁性、润滑性以及对油气层的保护性能进行了室内评价实验,并分析了该钻井液的作用机理.在LN3-6H井和HD4-23H井进行的聚醚多元醇钻井液现场试验表明,在钻进过程中井壁稳定,井径规则,起、下钻畅通,井下安全,测井、下套管及固井作业顺利.室内实验和现场应用表明,聚醚多元醇钻井液具有优良的防塌性和润滑性,能有效地抑制岩屑分散,起到稳定井壁和保护油气层的作用,满足复杂地质条件下钻井的需要.     

鄂西水井沱组页岩水平井水基钻井液的实验研究

鄂宜页1井在寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,但缺乏与之配套的高性能水基钻井液体系。对采自湖北省秭归县的水井沱组页岩露头,开展了X射线衍射和扫描电镜分析;进行了造浆黏土、盐类、纳米材料、降滤失剂、正电胶和表面活性剂等的遴选,基于电性抑制和润湿性控制方法,研发了一套SWDF高性能水基钻井液体系;对钻井液的流变性、滤失性、润滑性、抗温能力、抑制性和抗污染性能进行了综合评价。结果发现:①水井沱组页岩以石英、长石、方解石等脆性矿物为主,含量在55%～67%;黏土矿物以伊利石为主,含量在13%～27%,无蒙脱石,属弱膨胀性地层;②页岩表面的孔隙、微裂隙发育,为钻井液的侵入提供了天然通道;③ SWDF钻井液体系黏度与切力适中,API滤失量仅为7.2 mL,摩阻系数为0.21,可抗120℃高温,对页岩水化有较好的抑制性,有良好的抗盐、抗钙、抗黏土（模拟钻屑）侵能力,能满足鄂西地区水井沱组页岩水平井钻进需求。      

八面河油田储层损害机理与保护储层的钻井液技术

利用八面河区块沙河街组储层岩心进行了粘土矿物分析和敏感性实验评价，研究认为八面河区块沙河街组储层渗透率高，粘土含量高，属于强水敏、强盐敏的中高渗储层。在钻井过程中主要的损害因素是钻井液固相侵入和钻井液滤液引起的储层水敏和盐敏性损害。文章针对该储层损害特点，研制开发了无机正电胶双聚钻井液体系，并在25口井上进行了应用，产油量平均提高19%，含水降低6%。室内实验和现场应用表明，该体系兼有正电胶钻井液和聚合醇钻井液的优点，具有独特的流变性、优良的润滑性、稳定井壁作用，以及显著的保护储层功能。     

鄂西水井沱组页岩水平井水基钻井液的实验研究

鄂宜页1井在寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,但缺乏与之配套的高性能水基钻井液体系。对采自湖北省秭归县的水井沱组页岩露头,开展了X射线衍射和扫描电镜分析;进行了造浆黏土、盐类、纳米材料、降滤失剂、正电胶和表面活性剂等的遴选,基于电性抑制和润湿性控制方法,研发了一套SWDF高性能水基钻井液体系;对钻井液的流变性、滤失性、润滑性、抗温能力、抑制性和抗污染性能进行了综合评价。结果发现：①水井沱组页岩以石英、长石、方解石等脆性矿物为主,含量在55%～67%;黏土矿物以伊利石为主,含量在13%～27%,无蒙脱石,属弱膨胀性地层;②页岩表面的孔隙、微裂隙发育,为钻井液的侵入提供了天然通道;③ SWDF钻井液体系黏度与切力适中,API滤失量仅为7.2 mL,摩阻系数为0.21,可抗120℃高温,对页岩水化有较好的抑制性,有良好的抗盐、抗钙、抗黏土（模拟钻屑）侵能力,能满足鄂西地区水井沱组页岩水平井钻进需求。