HL-FFQH环保型水基钻井液体系的构建及应用

针对目前环保型钻井液体系应用效果不理想、成本高等问题,采用前期合成的5种无毒、易降解、金属含量达标的处理剂,优化出一套HL-FFQH环保型钻井液体系,配方为:4%膨润土浆+0.3%包被剂HLBE-2+2%降滤失剂HLJ-1+3%固壁剂HLGB-3+1%封堵剂HLFD-1+2%润滑剂HLR-2+重晶石。室内评价结果表明,该环保型钻井液体系流变性良好;8 h泥页岩膨胀量仅为2.5 mm,具有很强的抑制性;用7%钻屑污染后流变性能稳定,滤失量变化小于0.4 mL,具有优良的抗钻屑污染能力;经150℃、16 h老化后的钻井液润滑系数及泥饼摩阻系数分别为0.10和0.08,润滑性良好;生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环保指标;废弃的钻井液颜色较浅,滤饼和滤液不影响动植物的生长和生存。HL-FFQH环保钻井液体系在华北油田的4口井中获得成功应用。现场应用表明,该钻井液体系性能稳定、抑制防塌性强;具有良好的储层保护和环境保护能力;机械钻速较邻井提高了85.5%,无井下复杂事故发生。HL-FFQH环保型钻井液体系从前期配方和后期废弃物均符合环境保护要求。      

低毒环保型油基钻井液体系室内研究

为了提高油基钻井液的环保性能,解决其生物毒性高、难于降解等问题,研制了低毒环保型油基钻井液。通过对普通原料油进行脱硫脱芳处理得到新型低毒油基钻井液用基础油,采用复合改性剂和新工艺处理有机土得到新型改性有机土,并对钻井液处理剂及加量进行优选,最终形成了低毒环保型油基钻井液体系。室内试验结果表明,该钻井液体系的高温高压滤失量为3.2~9.5 mL,沉降密度差最高0.06 g/cm3,破乳电压高达1 190 V以上,水侵和劣质土侵后乳化体系还可以保持稳定,二次岩屑回收率达到99.17%,线性膨胀率仅为1.92%,岩心渗透率恢复率达88.5%~94.6%。研究结果表明,低毒环保型油基钻井液体系的流变性、稳定性、抗污染性、润滑性、抑制性和储层保护性能良好,可满足复杂地层深井、超深井安全高效钻井的需求及环保要求。      

页岩储层高性能环保型水基钻井液体系及其环境影响评价

对于鄂尔多斯盆地致密油水平井,常规水基钻井液体系无法满足钻井施工的要求,而油基钻井液体系又会对环境造成严重污染,达不到环保要求。因此,文中以复合有机盐抑制剂FQYY￣1、环保型润滑剂HBRH￣3以及复合微纳米防塌封堵剂FAD￣35为主要处理剂,研发了一种适合致密油水平井的高性能环保型水基钻井液体系。研究结果表明：该体系在140℃下滚动老化16 h后仍具有稳定的流变性能和较低的滤失量,对目标区块储层段岩屑的二次滚动回收率可达90%左右,抑制性能较强;该体系对宽度为1～100μm的岩心裂缝具有较强的封堵能力,最终累计滤失量均小于3.0 m L,极压润滑系数和泥饼黏附系数分别为0.084,0.025,润滑性能与油基钻井液体系相当;在该体系中分别加入质量分数为10%的岩屑、10%的Na Cl和1%的Ca Cl₂,钻井液的流变性和滤失量变化不大,抗污染能力较强;其生物毒性参数EC₅₀值为84 515 mg/L,生物降解参数BOD₅/COD_Cr为0.172,重金属质量比均低于标准要求,环保性能优良。在S4029...     

环保型钻井液应用分析与发展方向

论述了废弃钻井液日趋严峻的环境污染问题和近年来环保型钻井液的研究及应用进展情况,其中包括白油钻井液、烷基葡萄糖苷钻井液、硅酸盐钻井液、合成基钻井液和聚合醇钻井液,且对这些钻井液的作用机理、适用性和环保性能进行了分析,并简述了几种近年来开发的环保型钻井液处理剂。最后指出目前环保性钻井液技术存在的问题及未来的发展方向。     

环保型钻井液的研究现状

钻井液在钻井过程中起着不可缺少的重要作用,然而随着勘探与开发的油井不断增加,废钻井液污染环境的问题日趋严峻。因此,国内外钻井工作者已经开始研究及开发新型环保钻井液体系,如甘油钻井液体系、烷基葡萄糖苷钻井液体系、硅酸盐钻井液体系、甲酸盐钻井液体系、合成基钻井液体系、聚合醇钻井液体系、化肥钻井液体系、有机盐钻井液体系等。对各种环保型钻井液的特点进行了分析,并对其发展方向进行了预测和探讨。     

JFC钻井液体系升级研究及应用

为了解决渤海油田使用的小阳离子水基钻井液体系存在的潜在环保问题,开发出一种环境友好型高效封堵剂GreenSeal和一种环境友好型水基润滑剂GreenLube,分别替换原体系中黑色封堵剂和油基润滑剂,研制了一套升级的JFC钻井液体系.室内测试结果表明,100℃热滚后,其PV为19 mPa·s,YP为11 Pa,GEL(10 s/10min)为3 Pa/6.5 Pa,API滤失量(690 kPa,30 min)为3.8 mL,PPT砂盘滤失量(5D,30m in)为10 mL,滚动回收率61.8％,润滑系数为0.16,渗透率恢复值＞90％,LC50值＞30 000 mg/L.现场应用结果表明,改进型JFC体系更加环保,性能良好,稳定.     

实用欠平衡钻井钻井液技术

欠平衡钻井钻井液技术是实现欠平衡钻井成败的关键技术之一。针对中国石化新星公司近几年在不同地区施工的30余口欠平衡井所用不同类型的钻井液体系，介绍了低固相聚磺钻井液、无固相盐水聚合物钻井液、低密度乳化柴油钻井液3种钻井液的室内性能评价结果以及现场应用情况，并在此基础上总结分析了各钻井液体系所适用的地层以及其优缺点。无固相盐水聚合物钻井液现场配制简单．成本低廉，特别适用常压碳酸盐岩储层的欠平衡钻井施工，但抗温能力较低．有待于进一步研究；低固相聚磺钻井液是成熟的钻井液体系，适用于水平井以及砂泥岩地层的欠平衡钻井施工；低密度乳化柴油钻井液适用于低压气体欠平衡钻井，但井场安全要求高．成本也相对较高，对油层实施欠平衡钻井，会影响原油的分离，需进一步研究。     

环保型聚合物钻井液抗温增效剂的研制与性能评价

针对当前聚合物钻井液处理剂抗温性能较差,无法满足深层、超深层高温钻井要求,以及环保对部分磺化材料的使用受限等问题,以N,N-二甲基胺、草酸、CA催化剂为单体,通过优化合成单体配比、反应温度和时间,利用溶液聚合方法制备了抗温增效剂HAS,评价了HAS在包被剂聚丙烯酰胺钾盐KPAM、抗高温聚合物增黏降滤失剂driscal-D、抗温抗盐增黏剂BDV-200S等10余种聚合物溶液、低黏羧甲基纤维素钠盐LV-CMC膨润土钻井液、聚合物氯化钾钻井液体系中的抗温增效性能,并采用生物发光细菌法检测了HAS的生物毒性。研究结果表明,N,N-二甲基胺、草酸、CA催化剂摩尔比1∶3∶2、反应温度70℃、反应时间8 h的条件下制备的HAS产率最高,达98%。抗温增效剂HAS对大部分聚合物溶液具有明显的抗温增效作用,能将BDV-200S聚合物的抗温能力由180℃提高到220℃以上,将LV-CMC膨润土钻井液的抗温能力由80℃提高至150℃,聚合物氯化钾钻井液体系的抗温能力可达150℃。加入HAS后钻井液的流变性能稳定、黏度保留率高,与老化前相当,API滤失量降低了50%以上,抑制性能大幅度提高。该增效剂经过生物...     

一种高性能环保型钻井液润滑剂的研究与应用

随着钻井地质条件的日益苛刻,长水平段高摩阻扭矩、深井高温等复杂环境对钻井液润滑剂的润滑性、抗温能力及环保性等提出了较高的技术要求,现有的钻井液润滑剂通常难以同时满足上述需求。笔者通过对环保基础油、润滑改性剂的优选及制备条件优化,研制出了一种高性能环保型钻井液润滑剂HPRH。室内评价结果表明,当其加量为0.5%时,HPRH在淡水基浆及4% NaCl盐水浆中的润滑系数降低率分别达到93.75%及80.64%;可抗温160℃,起泡率低,且无荧光;室内销-盘式摩擦磨损试验结果表明,HPRH的抗磨耐磨效果显著,润滑持效性好,长磨60 min后盘的体积磨损量仅为6.92×10-13 mm3/（N·m）。HPRH在塔里木油田LN区块2口评价井水平井段进行了现场试验,应用结果表明,与现场常用复合润滑剂相比,HPRH表现出显著的高性能特点,润滑持效性良好,用量减少了50%以上,且有效避免了托压、卡钻等井下复杂事故,起到了显著的降本增效效果。      

无害化钻井液体系

为了解决钻探施工作业过程中和完井后钻井液对环境污染的问题，程启华等进行了无害化钻井液体系的研究。室内研究和现场试验表明，从污染的源头上控制有毒产品，用环保型处理剂配制无害化钻井液体系，既可满足钻井工程需要，又能显降低现场对钻井废水处理的难度，大大减轻钻井施工作业过程中的环保压力，从而实现钻井清洁生产。     

环境友好油层保护钻井液的研究及应用

针对江苏油田地层特性和地面生态环境具体情况开展了钻井液防塌性能、油层保护与环境保护的协同研究。在研制和筛选能满足环境保护要求的钻井液处理剂如润滑剂、降滤失剂和油层保护剂等的基础上,通过配方优化研制出了环境友好油层保护钻井液体系,并进行了防塌、油层保护、裂缝封堵等性能的室内评价。评价结果表明:该钻井液体系具有较强的抑制泥页岩膨胀和分散能力,渗透率恢复值大于85%,润滑性及滤失性好,而且无生物毒性,化学毒性低,易生物降解。应用该钻井液体系在江苏油田AF地区进行了现场试验,现场应用表明,该钻井液体系防塌性和油层保护效果好,各项环境指标达到农用污染标准,可直接排放,从源头控制了钻井液的污染,可进一步推广应用。     

中国钻井液环保监测机制亟待建立

近年来随着人们环保意识的增强,使得废弃钻井液的毒性问题越来越受到关注.废弃钻井液会对环境造成严重的影响,如污染地表水和地下水资源,造成土壤板结,使农作物无法生长;各种重金属滞留在土壤中影响农作物生长,并且富集于植物,间接危害人类健康,同时也会危害到水生动物和飞禽.分析了现有钻井废弃物处理方法的优缺点,认为所有处理方法都是事后的一种补救措施,具有暂时性、不彻底性的特点,因此建议在开钻前进行钻井设计时,就将钻井液的毒性问题考虑在内,使用双保钻井液.双保钻井液不但能够满足钻井需要,保护油层,而且不污染环境.由于目前双保钻井液的普遍推广应用还有一定困难,就有必要建立钻井液环保监测机制.     

生物柴油基恒流变钻井液体系

针对现阶段恒流变合成基钻井液基础油成本高昂且不可再生的缺陷,研究具有廉价、环保、可再生优势的生物柴油基恒流变钻井液技术.优选原材料制备成本低、环保且低温流动性好的大豆油乙酯生物柴油作为基础油,通过选择高油水比,并在辅乳化剂中引入阳离子表面活性剂,有效减缓了生物柴油基乳液因高温水解、皂化导致的增稠现象.使用由阳离子改性剂...     

水包油钻井液体系的研制与应用

解放128井是塔里木油田的一口超深水平评价井,自钻至井深5280．95m发生井漏后,共发生11次严重井漏,边漏边钻至井深5492．33m下入套管。针对如此复杂情况,决定采用欠平衡钻井技术,以保证300m水平段的钻进任务。针对当时井下钻井液密度为1．12g/cm^2时井涌和井漏同时存在的实际情况,确定采用密度为0．95－0．98g/cm^3的水包油乳化钻井液进行水平段欠平衡钻井。室内对水包油钻井液体系的油水比、乳化剂与增粘剂的种类与用量以及降滤失剂和流变性调节剂的种类与用量进行了优选,并优选出油水比分别为4：6、5：5和6：4的水包柴油钻进液配方和油水比为4：6的水包原油钻井液配方。该低固相水包油钻井液具有密度低、润滑性好、滤失量低、稳定性好等特点,且具有良好的抗温、抗污染能力,配制简单,密度和流变性易于控制。在解放128井水平段采用低密度水包油钻井液进行欠平衡钻井,取得成功,该共获高产油气流。     

一种新型MEG钻井液体系的研究与应用

为满足海上油气田开发在储层保护及环境保护等方面的特殊要求,研制出了一种新型MEG(甲基葡萄糖苷)钻井液体系。该钻井液体系是一种无环境污染的油基泥浆替代体系,主要由MEG、流型调节剂、降滤失剂、pH值调节剂等组成。室内研究及现场应用结果表明,所研制的MEG钻井液体系具有良好的抑制、润滑性能及突出的储层保护和环境保护特性。     

悬浮乳液钻井液技术在江苏油田水平井中的研究与应用

在日益紧迫的环境保护和节能降耗形势下,钻井液使用原油润滑技术受到越来越严格的限制。为了减轻江苏大斜度井、水平井钻井中的原油污染,实现钻井生产的安全优质钻进,开展了悬浮乳液钻井液技术研究。室内对优选的配方体系的流变性、抗温性、抗污染能力、油气层保护等性能指标进行了评价。结果表明,该体系具有优良的润滑、防塌和保护油气层性能,抗污染能力强,抗温达120℃,对环境和录井无影响。目前该技术已在江苏油田4口水平井中成功试用,钻井和完井作业顺利,与邻近水平井相比,钻井周期平均缩短3d11h,平均机械钻速提高22．3％。初期日产油是邻井的2～4倍,取得了良好的节能减排和提优提速钻井效果。     

双保仿油基改性MEG的研究与应用

MEG是近年来利用半透膜机理优选出的一种优质处理剂,有良好的润滑性、热稳定性和页岩抑制性,无荧光、易生物降解.但MEG本身为液体,加量偏高(10%～30%).通过大量的文献调研和试验,成功地将MEG液体制成固体,不仅保持了MEG原液体的基本性能,又增加了MEG抑制能力的成分.由性能评价得知,改性MEG单剂具有良好的页岩抑制性及润滑性,经150 ℃老化后MEG钻井液流变性能、滤失性能、pH值变化不明显,随着改性MEG加量的增加,钻井液性能持续得到改善,综合考虑经济效益,改性MEG加量定为7%.现场应用表明,MEG钻井液具有较强的悬浮性和携带岩屑的能力及良好的护壁作用,抗膏岩污染能力强,流变性易于调节;使用MEG钻井液钻进的井机械钻速比同类井提高15%;并具有良好的保护油气层的作用,郑607-平6井试油日产油量为52 t,是邻井的3倍.     

“双保型”修井液的研究与应用（） 摘要: 关键词: 中图分类号:TE358

为降低修井液对储层的污染,提高修井作业后的产量恢复率,缩短产量恢复期,并保护环境,通过增黏剂、降滤失剂、抑制剂、助排剂、稳定剂等组分的优选、组合,研究了一种既保护油层又保护环境的“双保型”修井液。对该修井液进行了室内性能评价,室内试验表明,该修井液无固相,密度可调范围1.00~1.25 g/cm3,API滤失量低于15 mL/30min,防膨率超过90 %,界面张力低于3 mN/m,岩心渗透率恢复率大于90 %且无毒。现场应用表明,该技术能有效保护油气层,提高修井作业后的产量恢复效果。     

隔离膜水基钻井液技术研究与应用

隔离膜水基钻井液以隔离膜降滤失剂CMJ-2、高效高分子包被絮凝剂JH-1、降滤失剂CFJ-1、降粘剂JN-1为主要处理剂配制而成.其中,隔离膜降滤失剂CMJ-2是一种新型有机胺天然纤维聚合物,它由天然纤维经碱化,在高温条件下裂解后,在催化剂作用下与不饱和有机胺化合物进行缩聚反应而制得.介绍了CMJ-2的膜结构特征、抗高温降滤失性和润滑性能.评价了隔离膜水基钻井液的抑制性、抗盐、抗温、抗污染及油气层保护性能.室内评价结果表明,CMJ-2能有效降低钻井液的动滤失量和动滤失速率,可以减缓或阻止钻井液及其滤液渗入泥页岩体内,延缓孔隙压力的扩散,有效防止地层水化膨胀及坍塌;隔离膜水基钻井液具有较强的抗温、抗盐、抗污染能力,在高密度条件下也具有良好的封堵能力;无荧光、无毒性,满足环境保护要求.该钻井液在青海油田马海区块的马105井和涩南2井以及新疆油田T85388井进行了应用.现场应用表明,隔离膜钻井液在井壁外围形成隔离膜保护层,阻止钻井液及其滤液进入地层,从而有效地防止了地层的水化膨胀,封堵地层裂缝,防止井壁坍塌.     

钻井液数据库软件系统的开发与应用

结合中国部分油田钻井液工程的实际情况和特点，在已有研究经验的基础上．对钻井液数据库进行了进一步的开发，并通过现场的反复使用和修改，研究出了易于操作、实用性强、结构合理的钻井液数据库系统。该钻井液数据库系统包括单井数据库和区块数据库两大部分，覆盖与钻井液相关的钻井工程、钻井液、地质、技术管理、保护油层等各方面的多种信息。单井数据库系统采用Vb Access开发，系统主要面向现场技术人员，采集钻井液原始数据，对钻井液处理、性能、固控、保护油气层、井下复杂情况、事故、处理剂消耗、成本等多种资料进行统计分析，同时具有形成报表的功能。区块数据库采用Vb Oracle开发．面向公司领导和技术人员，存储整个油田各区块单井资料和区块整体资料，能够对特定区块的各类数据进行统计分析，为科研和新井设计提供决策依据。