一种低黏高切油基钻井液体系

针对传统油包水钻井液黏度高、切力低、携岩能力差的问题,合成了一种Gemini主乳化剂,其与辅乳化剂有较好的协同效应,钙皂分散性好,兼具润湿功能,在2.0%~3.5%的低加量下具有好的乳化能力。研制出了密度在1.0~2.0 g/cm3之间、抗温达170℃的低黏、高切油基钻井液。室内研究结果表明,该钻井液密度为1.00~1.70 g/cm3时,塑性黏度小于40 m Pa s,动塑比为0.35~0.50 Pa/m Pa s,具有低黏高切的特点;破乳电压在800 V以上;抗水达15%,抗钻屑达10%,并且润滑性能好,密度在2.0 g/cm3以下时润滑系数小于0.085。在焦页54-1HF井水平段的应用表明,该钻井液性能稳定,具有突出的低黏高切流变特性,破乳电压高,保证了施工顺利、井壁稳定、井眼通畅。     

改性淀粉-丙烯酰胺强凝胶堵剂的封堵性能研究

用常规堵剂深部封堵窜流型地层较困难,室内研发了以改性淀粉和丙烯酰胺接枝共聚物、有机复合交联剂和引发剂为主要成分的强凝胶堵剂,采用30 m超长填砂管检测其深部运移特性和深部封堵性能.实验表明,该堵剂具有良好的深部运移能力、较强的抗剪切能力、较好的选择封堵性和极强的封堵性能,能够满足吉林油田矿场需要.     

交联聚合物微球体系水化性能分析

采用动态光散射法（DLS）、微孔滤膜过滤法和岩心封堵实验法研究了交联聚合物微球体系水化后的粒径变化、封堵性能和压缩变形性能。所研究的交联聚合物微球是一种预交联聚合物颗粒，由丙烯酰胺、丙烯酸及交联单体通过反相微乳液聚合制成，经过破乳、沉淀分离及萃取精制提纯。实验结果表明，聚合物浓度为200mg／kg、氯化钠浓度为5000mg／kg的交联聚合物微球体系，40℃下的水化时间由3天增至15天时．微球的水化动力学直径（Dh）由244．3nm增至278．4nm，15天时粒径达到最大值．此后随着水化时间的继续延长，微球Dh逐渐变小；聚合物浓度为200mg／kg、NaCl浓度由0mg／kg增至10000mg／kg时。交联聚合物微球Dh由2090nm减至229.6nm，但随着NaCl浓度的继续增加，Dh却逐渐增大。微孔滤膜实验表明，交联聚合物微球体系可对0．4μm的核孔膜形成有效封堵，但是长时间水化后的交联聚合物微球封堵性能降低。岩心封堵实验进一步说明水化后的微球具有很好的变形性和注入性。图3表1参6。     

焦页54-3HF井低油水比油基钻井液技术

针对焦页54-3HF井三开对油基钻井液封堵性和携岩能力要求高、回收油基钻井液利用率低的技术难点,以聚合物类表面活性剂为主乳化剂,优化了乳化剂、有机土的加量,构建了具有良好稳定性和流变性的油水比65:35的油基钻井液,并对其性能进行了评价。结果表明,油水比65:35油基钻井液的稳定性、携岩能力和封堵性能达到了钻井要求,并确定了低油水比油基钻井液与回收油基钻井液的最佳体积配比为1:2。焦页54-3HF井三开井段在钻进过程中采用了低油水比油基钻井液与回收油基钻井液按体积比1:2混合的钻井液,钻井液的油水比控制在67:33~76:24,破乳电压600~1 000 V,动塑比0.30~0.40,三开井段井壁稳定、井眼清洁、摩阻低、起下钻顺利。这表明,低油水比油基钻井液技术可完全满足页岩气水平井钻井需求,具有良好的应用前景。      

交联聚合物微球水化粒径影响因素的分析

采用SEM和动态光散射实验对交联聚合物微球(简称微球)水化粒径及其影响因素进行了分析。实验结果表明,微球初始形态为球形,粒径约为50nm,40℃下水化15d后微球粒径溶胀到300nm;水化时间由1d增至15d时,微球水化后的流体力学直径(Dh)由397.2nm增至最大值487.7nm;微球水化后的粒径随分散体系中微球含量的增加而增大;随水化温度的升高,分散体系中微球的Dh达到最大值的时间缩短;在实验范围内,交联比为1/10000的微球粒径最小,溶胀倍数最大,溶胀程度较高。     

彭页2HF井油基钻井液技术

彭页2HF井是部署在彭水区块的一口重点页岩气勘探水平井。该区页岩微裂隙发育、伊蒙混层含量较高,滤液进入地层后,与黏土矿物、微裂缝发生综合作用,井壁极易失稳;同时由于页岩微裂隙发育,极易发生井漏,且地层承压能力低;该井水平段长达1 650 m,对井眼清洁要求高。因此,井壁失稳、井漏频发和井眼清洁要求高是本井施工主要技术难点。笔者在分析彭水区块页岩矿物成分和裂缝分布的基础上,制定了相应的技术措施,进行了油基钻井液现场应用,取得了显著效果,创造了国内陆上页岩气水平井水平段和水平位移长度新纪录。该井的成功实施,对于国内其他地区页岩气水平井油基钻井液技术施工具有指导和借鉴作用。     

交联聚合物微球分散体系的性能评价

采用反相微乳液聚合的方法合成了驱油用交联聚合物微球,研究了交联聚合物微球分散体系的溶胀性、耐温性、封堵和驱油性.扫描电镜实验结果表明,该体系具有较好的溶胀性,NaCl的质量分数越高,交联聚合物微球的溶胀倍数越小.核孔膜实验结果表明,该体系溶胀30d后,封堵能力减弱,但对核孔膜仍可形成有效封堵;溶胀温度达到90℃时,该体系通过核孔膜的时间为3.48min,表明仍具有一定的封堵能力.岩心实验结果表明,注入18倍孔隙体积的孤岛油田污水配制的质量分数为0.03%的微球分散体系,采收率可提高8.3%.该微球分散体系具有较好的封堵性能,克服了交联聚合物溶液对配制水质和油藏温度的苛刻要求,是一种具有潜力的调剖驱油剂.     

交联比对交联聚合物微球性能的影响

采用动态光散射实验、扫描电镜实验、核孔膜过滤实验和岩心实验研究了交联比对交联聚合物微球性能的影响。实验结果表明,交联比不同,微球溶胀后的水化粒径不同;交联比越小。微球结构越松散,微球的溶胀倍数越大;随着交联比的减小,微球的柔软程度增加,变形性增强;核孔膜实验表明,粒径适中、变形性较好的微球封堵能力强;岩心驱油实验进一步表明变形性较好的微球更容易进入油藏深部进行封堵。现场试验表明,该体系微球能够有效增油降水,能够改善地层的非均质性。     

塔河缝洞油藏驱油体系性能评价

根据塔河碳酸盐岩缝洞型油藏的特点,筛选出合适的聚表剂进行实验研究。实验结果表明,该聚表剂在较低浓度0.035%时,油水界面张力就达到10-2mN/m;在高温、高盐油藏条件下的界面张力可以达10-2mN/m;聚表剂可使原油粘度降低达到94%以上;聚表剂在老化30天后,与塔河原油之间的界面张力维持在1×10-2mN/m。模拟裂缝实验表明,盐水只能将大于4.0mm缝隙中的原油重力分异出来,而聚表剂能将1.16 mm缝隙中的原油大幅度置换出来;模拟缝洞组合实验表明,裂缝宽度越大,洞中模拟油被置换出的速度越快。     

油水比对油基钻井液性能的影响研究

为获得适合页岩气水平井的低油水比下性能优良的油基钻井液,利用Turbiscan Lab型分散稳定性分析仪研究了油水比对油包水乳状液的粒径及稳定性的影响,考察了油水比对油基钻井液性能的影响。研究结果表明,油水比由90∶10降至60∶40时,油包水乳状液的平均粒径由5.65μm增至8.21μm;随着油水比降低,乳状液的背散射光强度值变化幅度逐渐增大,油包水乳状液稳定性变差。在处理剂加量不变的条件下,油水比由90∶10降至60∶40,热滚后的油基钻井液的塑性黏度由16 m Pa·s增至55 m Pa·s,动切力由7 Pa增至30 Pa,破乳电压由1211 V降至303 V。通过提高乳化剂加量、降低有机土加量在低油水比条件下获得了性能优良的油基钻井液,并成功用于焦页54-3HF、焦页25-2HF、焦页54-1HF等多口井的现场施工。