硫酸钾钻井液体系的室内评价与应用

受加拿大皇朝公司在宋芳屯油田州13区块采用硫酸钾钻井液成功进行油层保护的启发,在室内优选出的硫酸钾钻井液体系的基本配方为:5%膨润土 0.4%Na2CO3 5.0%K2SO4 1000mg/LDCL 200mg/LDesco 100mg/LAlcome 500mg/LSAP 1000mg/LLT 1000mg/LKEL,K 含量为50000mg/L时,钻井液具有合适的粘度、切力和滤失量,页岩滚动回收率大于85%,岩心静态膨胀率小于2%,岩心伤害率小于20%。其保护油气层的机理为:K 抑制粘土水化膨胀的能力、油层保护剂的吸附能力、K 与油层保护剂的协同作用。     

抗高矿化度盐水的聚合物钻井液及应用

文章介绍了高矿化度盐水、聚合物(SK、80A_(-51))钻井液。对该钻井液进行了膨润土含量的选择与SK、80A_(-51)聚合物抗盐(或钙)浸污实验,探讨了钻井液的各种有关影响因素,提出了其使用和维护的方法。文中还介绍了该钻井液在川东地区的钻井实例。     

解决塔河地区上部地层阻卡的聚合物钻井液技术

塔河地区上部地层具有欠压实、胶结性差、可钻性好、渗透性强、弱膨胀强分散的特点。在该段地层普遍存在起下钻阻卡现象。根据地层特点提出,使用好聚合物钻井液是降低阻卡、加快钻井速度的有效措施之一。现场实践表明,充分发挥聚合物钻井液的包被抑制性,抑制钻屑分散,并与高效固控相结合,可很好地实现钻井液的低固相,再控制适当的膨润土含量,保证了钻井液具有良好的流变性、携砂性和滤失造壁性,而且性能稳定,完全可以满足井下要求,大大降低阻卡的严重程度。具体钻井液技术为:聚合物包被剂分子量不低于2.5×106,在444.5 mm井眼的用量为3～4kg/m,在311.1 mm井眼为2～3 kg/m,使用充分溶解水化的胶液维护,配胶液用水矿化度越低越好;膨润土含量为20～35 g/L;钻井液精斗粘度为38～48 s,塑性粘度为10～18mPa·s,动切力为3～7 Pa,静切力为(1～3)/(2～5)Pa/Pa,滤失量为6～12 mL,固相的体积分数小于10％。     

四川页岩气井碳酸根/碳酸氢根污染问题的处理实践

四川页岩气井随着施工区块由威202向威204区块转移，水基钻井液在二开普遍出现了CO₃2?和HCO₃?污染问题。污染发生地层主要为长兴组、龙潭组、茅口组，表现为黏度和切力快速上升且难以控制。针对这一问题，首先对污染来源进行了探讨，分析认为CO₂侵入长兴组、龙潭组地层钻井用钻井液，部分井浆中含有大量HCO₃?（大于10 000 mg/L）。对预防措施和2种处理方案进行了讨论，提出用CaCl₂处理更适合该区块钻井液。最后对威204H23-5井和黄206井钻井液CO₂污染的处理工艺进行探索。2口井在采用CaO处理不理想情况下，改用CaCl₂方案处理。威204H23-5井钻井液中HCO₃?含量由15 420 mg/L降低至1120 mg/L，黏度大于300 s降低至污染前状态的54 s；黄206井钻井液受污染后黏度为180 s，处理后黏度降至污染前状态的57 s。该方法具有高效、经济、针对性强等优点，但应落实好技术措施，避免钻井液受Ca2+和HCO₃?双重污染。      

胶原蛋白改性阳离子絮凝剂对废弃钻井液的絮凝

利用鞣制化学中的铁鞣机理,将Fe3+络合在明胶水解所得的胶原蛋白分子上,制备出了胶原蛋白改性阳离子絮凝剂,并用于废弃钻井液的絮凝.以CODCr去除率、悬浮物含量和色度为评价指标,考察絮凝条件对废弃钻井液絮凝效果的影响,利用SEM对絮凝产物进行表征并对絮凝机理进行初步探讨.实验结果表明,当所制备的絮凝剂用于废弃钻井液絮凝时,絮凝剂用量为19.6 g/L,且使用时有较宽的值pH范围(5～8)和温度范围(20～40℃).絮凝后,废弃钻井液的CODCr去除率达75.8％,悬浮物含量从初始的2 115 mg/L降至220mg/L,色度从初始的1 003倍降至18倍,絮凝效果明显.     

高温高矿化度高密度水基钻井液用润滑剂

复杂深层油气钻井工程中,超高温高矿化度高密度（简称“三高”）复杂条件对水基钻井液润滑剂性能提出了更高要求。笔者利用环保性能较好的改性基础油、极压耐磨成膜材料、复合表面活性剂以及复合抗氧化剂等,研制了一种高温高矿化度高密度钻井液润滑剂SDR-1。评价结果表明,润滑剂SDR-1抗温达200℃,在饱和盐水基浆及含6000 mg/L钙的饱和盐水基浆中润滑系数降低率均大于80%,其沉降稳定性好,荧光级别小于3级;与高密度钻井液配伍性良好,可有效降低高密度钻井液的循环流动压耗及动态摩阻。      

云安6井被污染钻井液的处理

云安6井钻井液多次出现增稠结块，发黑，发臭，税水等恶性现象，系川东地区钻井史罕宛，经分析是CO2，H2S及盐水严重污染，经采用氢氧化钙和硫酸钙为主要处理剂，适当控制膨润土含量（15－18mg/L),保持Ca(OH)2加量＞3％，FcLs含量＞2％，消泡剂加量＞0．5％后，钻井液密度达2．45－2．48g/cm^3，满足工程要求。     

水基钻井液CO2污染的处理

虽然目前钻井液CO₂污染处理技术的研究成果较多,但在实际应用中仍然存在许多问题,是一个十分棘手的问题。总结了常见的CO₂污染处理方式及其不足之处。针对水基钻井液CO₂污染现象,根据污染机理提出了处理建议:保持钻井液中适度的黏土含量,使用Ca (OH）2和CaCl₂等钙处理剂;使用抗高温抗盐的强吸附性处理剂、适当使用新浆替代老浆。介绍了XX46-X1和XX008-6-X2两口受CO₂污染井的处理情况。以XX46-X1井为例,采取的具体措施有:使用离心机控制固相含量,用真空除气器不间断在地面脱气,增大钻井液密度至2.0 g/cm3,以阻止CO₂进入流体;使用适量0.2%石灰乳冲入钻井液,补充SMP-Ⅲ、SMP-Ⅱ、高温抗盐降滤失剂RSTF、高温稀释剂HTX等处理剂及NaOH胶液;由于污染较为严重,后期配制胶液时加入适量0.5% CaCl₂配合处理。受污染钻井液按建议经过处理后,钻井液黏度、切力降低,流变性和滤失量得到控制,满足了工程需要,达到了预期目的。      

胜利油田草南地区水平井钻井液技术

水平井钻井液要解决的主要问题是防粘卡和防沉砂卡钻。在聚合物乳化钻井液的基础上加入主处理剂MMH和FTJN,形成了一种新型钻井液体系。钻井液配方为(2％-3％)MMH+(2％-3％)FTJN+(2％-3％)SMP+(10％-15％)原油+(0.5％-0.8％)SN-1+(0.3％-0.5％)PHP+2％MRX。在一开和二开的直井段以MMH和FTJN为主处理剂,配合使用聚合物,控制粘土造浆,抑制粘土分散,达到井眼稳定的目的;斜井段为解决裸眼水平井摩阻大的问题,用MMH和FTJN处理钻井液并混入原油,定向后,使原油含量达到10％-15％,SN-1固体乳化剂含量达到0.5％左右,以提高泥饼质量,增强钻井液的润滑性,防止粘卡事故的发生;井斜超过45°后,使混油量达到12％左右,严格控制钻井液的流变性,特别是动切力和10 s静切力,保证摩阻系数小于0.05;钻进砾石层时,钻速较快,砾石颗粒较大,为了防止沉砂卡钻,控制密度为1.14-1.16 g/cm3,动塑比为0.8-1.0 Pa/mPa·s,塑性粘度大于10 mPa·s,动切力大于8 Pa。应用结果表明,以MMH和FTJN为主处理剂的聚合物乳化钻井液具有较好的防塌性能、抑制性能及较强的携岩能力,钻井速度快,井眼清洁,施工过程中未出现任何井下复杂情况,满足了草南地区水平井钻井及完井要求。     

钻井液处理剂高温交联性能评价

针对深井水基钻井液实践中高温对钻井液性能的破坏问题,采用黏度法研究了钻井液处理剂SMP、SMC、SMK及SMP与SMC、SMK复配体系水溶液的高温交联随影响因素的变化规律及对应条件下高温交联与钻井液性能的关系,发现影响钻井液处理剂高温交联的因素有:介质矿化度(NaCl和CaCl_2)、处理剂类型、处理剂浓度配比、pH值、温度等。结果表明,在复配处理剂(SMP/SMC、SMP/SMK)配比大于1、NaCl浓度为10%~20%、pH值为8.0~11.0、温度为150~200℃时,有利于钻井液处理剂高温交联,从而改善钻井液性能。     

坨-胜-永断裂带高密度深井钻井液技术

坨-胜-永断裂带储油层埋藏深、压力高，断层发育，构造较复杂，在钻井过程中容易发生与高密度钻井液相关的钻井问题。通过分析研究，确定在三开之前采用低密度聚合物铵盐体系，三开之后采用抗高温抗盐的聚合物硅氟防塌降滤失钻井液。提出了在该区块使用高密度钻井液技术的主要施工措施：禁止直接加加重材料．采用混重钻井液的逐步加重方式，同时保证加重材料有充分的水化时间；对直井，润滑剂总含量应为2％～3％．对定向井，润滑剂总含量应为3％～5％；该区块高密度钻井液用水的矿化度不能超标，氯离子含量应小于1000mg／L，钙镁离子含量均应小于200mg／L；处理剂应具备良好的抗高温和抗盐性能；保证四级固控设备的使用率，特别是离心机在每次下钻后调整钻井液时的使用至关重要。现场应用表明，聚合物硅钾基防塌降滤失钻井液具有滤失量低、抑制性强、抗高温、防塌和润滑性能好、携岩能力强等优点。     

如何判定改性沥青对地质荧光录井的影响

钻井液中混有的柴油、改性沥青等含荧光成分的处理剂,给地质钻屑荧光录井分辨带来一定困难。YZ-1型石油荧光分析仪是通过分析原油、柴油和改性沥青的荧光光谱差异而研制成功的。应用该仪器对辛47-28、辛47-35井和冀海1×1探井的岩样进行了荧光分析。结果表明,在没有改性沥青污染的情况下,或改性沥青钻井液的污染低于20mg/L时,YZ-1型石油荧光分析仪可以直接测定钻屑的荧光级別;当污染高于20mg/L时,用荧光强度差减法可以消除钻井液污染造成的那部分荧光干扰;使用YZ-1型石油荧光分析仪的测定结果与地化结果和地质检测结果基本吻合。     

低密度水包原油钻井液的应用

介绍了一种新型高油水比(7:3)水包原油钻井液体系。对乳化剂及钻井液配方进行了优选,对水包原油钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性进行了评价。结果表明,该钻井液具有密度低、滤失量低、润滑性好、抗温达120℃、流变性易调整等特性。在任平2井现场应用效果良好。     

水平井钻井液完井液技术新进展

简要回顾了近年来国内外钻水平井的情况,着重从适用于钻水平井的钻井液完井液体系、水平井井眼净化和水平井保护油气层等三个方面综述了水平井钻井液完井液技术所取得的重要研究成果与进展;并对今后该项技术的进一步发展进行了讨论。     

类油基水基钻井液体系研究与应用

针对页岩气层等含易坍塌地层储层开发采用油基钻井液时存在的成本高、污染环境等缺点,以聚醚胺基烷基糖苷NAPG为主剂,并配套其他处理剂,研发出一种在抑制及润滑性能方面类似于油基的环保型水基钻井液。室内研究结果表明,该类油基水基钻井液体系在抑制性能、润滑性能方面与油基钻井液相当,抗温达140℃,具有良好的抗土、抗钻屑、抗原油、抗水污染的性能,EC₅₀为128 400 mg/L;无生物毒性,静态渗透率恢复值达90%以上。现场应用结果表明,该钻井液体系性能稳定,抑制防塌能力强,润滑性能好,有效地解决了云页平-6井二开造斜段摩阻大、定向易托压的难题,具有推广应用前景。      

新型堵漏材料的合成

钻井过程中井漏会导致井塌和储层损害等复杂问题。高吸水量树脂是一种低交联度的高分子量聚合物,遇水能吸收相当干自身质量几百倍到上千倍的水而发生体积膨胀,可以作为钻井堵漏剂。以高吸水量树脂的吸水倍率为评价指标,探讨这种新型堵漏材料的合成方法及工艺技术。合成的优化条件为:交联剂用量0.005％—0.0125％;引发剂用量0.26％—0.67％;还原剂用量0.17％—0.583％;丙烯酸中和度为50％—60％。引入非离子型单体丙烯酰胺,可以改善堵漏材料的耐盐性;引入膨润土,既可提高堵漏材料的强度,也可以降低成本。     

朝平2井钻井液技术

介绍了朝平2井地层特点及其井身结构。在上部地层直井段和大斜度井段优选小阳离子聚合物钻井液、在下部地层水平井段优选油包水钻井液。现场应用结果表明,小阳离子聚合物钻井液抑制能力、防塌能力、携砂能力强、润滑性好、性能易于维护;油包水钻井液性能稳定、携砂和润滑效果好。两种钻井液均能满足相应井托的钻井施工需要,避免了井下复杂情况的发生。     

靖安油田延9段非均质储集层敏感性特征研究

靖安油田延9段油藏为河流相非均质性严重的构造-岩性油藏,在系统分析储集层的矿物成分、物性、流体性质、孔隙结构特征的基础上,进行了敏感性实验.研究结果表明,该区储集层强酸敏、强水敏、中等盐敏.据此提出储集层保护措施为:钻井、试油、洗井时入井液的矿化度应在4 250 mg/L以上,采用以浓磷酸为主的浓缩酸酸化解堵和无机盐、胶束酸复合酸化热解堵措施施工时,入井液中必须加入铁离子稳定剂、防膨剂以及破胶剂.这些措施实施后取得了良好的效果.     

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。