煤层气钻井井壁失稳机理及防塌钻井液技术

针对沁水盆地煤层气钻井中存在的井壁稳定技术难题,采用X射线衍射、扫描电镜、泥页岩膨胀实验、页岩分散实验测试了泥页岩和煤岩体的组构及理化性能,分析了井壁失稳机理。依据"多元协同"防塌原理,研选出了高效包被抑制剂、封堵防塌剂和活度平衡剂,构建了泥页岩地层防塌钻井液体系QSFT和煤层钻开液QSMZ。评价结果表明,QSFT体系的粘度、切力适中,滤失量低、泥饼薄,对200 μm裂缝的封堵承压能力达3.0 MPa;QSFT和QSMZ具有较强的抑制水化能力,并能显著增加岩样单向抗压强度,对煤岩体岩心湿测渗透率的损害均低于30%,干测渗透率恢复值达到95%以上,可作为沁水盆地煤层气井的钻井液和储层钻开液。      

改善储层的进攻型隐形酸完井液技术

针对钻井、固井或压井、修井等作业过程中固相微粒和液相侵入损害以及各种作业液之间、各种作业液与储层流体、矿物之间的不配伍性造成的储层损害,研制出了改善储层的进攻型隐形酸完井液。该完井液具有降低pH值,消除无机、有机沉淀和屏蔽暂堵,溶蚀岩心、改善储层等优点。在渤海QK17-2油田现场试验结果表明,以YXA为主剂的隐形酸完井液,可改善储层渗透性,提高油田产能。     

新型两亲性低分子多胺页岩抑制剂的特性

为提高胺类抑制剂的抑制性和抗温性,优选一种新型两亲性低分子多胺BHTA,设计页岩滚动分散实验、抑制膨润土造浆实验、粒度分布测试评价抑制性能.结果表明:BHTA抑制性优于传统的无机盐类抑制剂KCl和国外聚胺产品Ultrahib,能有效抑制黏土水化膨胀和分散,耐温性优良,可用作泥页岩水化抑制剂.采用Zeta电位测试、红外光谱分析、改性膨润土吸水实验及X线衍射分析测试黏土层间距等,探讨BHTA的作用机理,表明BHTA主要通过质子化胺基与黏土颗粒的静电作用、氢键吸附在黏土表面,以静电吸附为主,通过疏水屏蔽作用发挥抑制作用;BHTA单层吸附进入黏土层间,能最大限度降低黏土水化层间距,破坏黏土水化结构.