高碳链芥酸型清洁压裂液研究

目前常规清洁压裂液主剂多为黏弹性表面活性剂十六(或十八)烷基三甲基氯化铵,该类清洁压裂液的抗温能力较差(一般低于60℃)。基于高碳链芥酸的季铵盐型表面活性剂(JS-VES)具有良好的耐温能力,以JSVES 为主剂研制高碳链芥酸型清洁压裂液,其配方为(质量分数)(0.80%JS-VES+0.68%NaSal+2.60%KCl+ 0.40%Na₂S₂O₃),和常规清洁压裂液体系的性能进行对比。结果表明,高碳链芥酸型清洁压裂液体系(25 ℃、170 s-1)表观黏度为25mPa·s,具有良好的耐剪切性能,在静态悬砂试验中可满足悬砂要求,具有良好的破胶能力(2 mPa·s)和耐温能力(80℃)。     

KCl聚合醇钻井液在尼日尔Goumeri油田定向井的应用

尼日尔Goumeri油田2口定向井最大井斜角接近30°,水平位移超过750 m,在钻遇Sokor泥岩时易水化膨胀造成缩径;在钻遇低速泥岩段时泥页岩易剥落,引起掉块或井壁坍塌。现场钻进时,进入Sokor泥岩后,在KCl聚合物钻井液的基础上,引入3%聚合醇防塌剂,利用K+与聚合醇的协同复配作用,形成强抑制性、防塌KCl聚合醇钻井液体系。同时在斜井段混入2%液体润滑剂RH8501和5%柴油(V/V),改善钻井液润滑性,降低发生黏卡的风险。现场试验结果表明,使用強抑制性、防塌KCl聚合醇钻井液,可顺利解决钻遇Sokor泥岩和低速泥岩时地层坍塌、掉块和缩径问题。钻井液润滑性能良好,井壁光滑。在选定井段,井径规则,平均井径扩大率分别只有7.0%和10.9%。     

清洁自转向剂合成与现场应用

以油酸、3-二甲氨基丙胺和氯乙酸钠为原料,通过缩合和季铵化两步反应合成一种甜菜碱型两性表面活性剂作为自转向剂,考察催化剂、原料物质的量比、反应温度、反应时间等因素对油酸转化率的影响,确定最佳工艺条件。合成产品与优选助剂形成清洁自转向酸体系,该转向酸体系均一稳定,鲜酸黏度低,易于泵入,当体系HCl质量分数降至3%时,体系黏度达到219 mPa·s,酸液体系遇到原油时发生破胶,破胶液黏度为3 mPa·s,无残渣,易于返排。现场应用结果表明,该体系转向效果良好,投产后增产效果明显。     

高温酸液胶凝剂的合成及性能评价

利用丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为原料,进行水溶液聚合,采用低温复合引发体系合成一种高温胶凝酸用胶凝剂P(AM-co-DAC),通过单因素分析法确定最佳反应条件,并对其纯化样品进行红外表征。室内性能评价结果表明,该胶凝剂易溶于酸,增黏效果好。在180 ℃,170s-1剪切速率下,质量分数1%的胶凝剂溶于质量分数20%的盐酸中,剪切100min,黏度保持在30mPa·s左右,具有较好的耐温性和耐剪切性。     

水溶性高分子聚合物在钻井工程中的应用

目的 选用固壁性能好的高聚物类无固相钻井液,以确保复杂地层孔壁稳定性和钻孔工程质量,提高钻进效率.方法 在分析聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等水溶性高分子聚合物吸附成膜机理的基础上,通过正交实验优选出水溶性高分子聚合物无固相钻井液主剂与交联剂组分,测试该钻井液的漏斗黏度、API失水量、旋转黏度和胶结砂样的能力,并分析各影响因素的相关性,判断钻井液的流变性.结果 该钻井液表观黏度5.0×10-3～8.0×10-3 Pa·s,API失水量6～20ml/30min,属于假塑性幂律流体,具有良好的剪切稀释作用;在岩石表面吸附速度快,对松散砂及风化碎石层的胶结能力强,能起到"下套管"的固壁作用;具有良好的絮凝钻屑聚沉的能力,维持体系无固相,显著提高破碎地层的岩矿心采取率.结论 实验优选出的水溶性高分子聚合物无固相钻井液配方组成简单,施工现场配置方便,钻井液性能指标优良,确保复杂地层钻进工作的顺利进行.     

海洋水合物钻井用甲酸盐钻井液体系研究

通过实验测试,对甲酸盐钻井液体系的低温稳定性、水合物抑制剂对体系的影响以及钻井液体系的水合物抑制性进行了初步评价.结果表明,以海水+3.0%HCOONa+3.0%SK-2+0.2%KPAM+0.1%LV-PAC+2.0%SMP-2+0.3%改性淀粉为基本体系(基液)的甲酸盐钻井液低温(-5～20℃)稳定性比较好,热力学抑制剂NaCl和KCl对体系流变性能没有太大影响,而动力学抑制剂PVP(K30)虽然加量很少,但对体系黏度和切力影响比较大.甲酸盐钻井液如果不添加水合物抑制剂,在水深超过1400m后,混入大量天然气,会很容易形成水合物.低剂量的动力学抑制剂PVP(K30)能有效提高甲酸盐钻井液的水合物抑制性,其加量在0.5%左右较为合适.因此,添加较高含量无机盐和较低含量动力学抑制剂的甲酸盐钻井液体系可以较好地满足水合物钻井需求.     

环保型润滑剂聚合醚HLX在海洋钻井中的应用

介绍环保型润滑剂聚合醚HLX的一般性质,对聚合醚海水钻井液进行了室内评价.聚合醚与海水钻井液体系具有良好的配伍性,能够在海水钻井液中迅速扩散成膜,在泥饼表面的吸附迅速、均匀.HLX比聚合醇类润滑剂的润滑效果好,能有效降低钻具阻力、防止钻具粘卡、有利于海洋环境,且具有无荧光、无毒、易生物降解的特性.     

聚合醇钻井液高温稳定性的研究

研究了在钻井液淡水体系和盐水体系中加入聚合醇对降滤失剂滤失量的影响。结果表明 ,钻井液体系中加入聚合醇能有效提高降滤失剂的耐温性 ,盐水钻井液比淡水钻井液体系提高降滤失剂高温稳定性的效果更加明显。     

Ni(NaPh)_2-Al(i-Bu)_3-(BF_3.OEt_2+醇+酯)体系催化丁二烯聚合

在探讨了醇-酯混合溶剂对BF_3OEt_2在加氢汽油中的增溶情况和Ni-Al-(B+醇+酯)体系聚合行为的基础上,考察了水对该体系聚合活性、聚合物特性粘数、聚合反应速率、微观结构和分子量分布的影响.结果表明,当H_2O/Al(摩尔比)≤2.3,醇-酯混合溶剂是BF_3·OEt_2的良好增溶剂,由它增溶的催化体系聚合活性高,且可制得特性粘数高、分子量分布宽、Cis-1,4含量大于96%的聚丁二烯.     

三种植物胶压裂液性质的分析与对比

从众多植物胶压裂液体系中选取一级胍胶、香豆子胶以及苦苈胶进行实验室评价,通过对胶粉组成、 原液黏度、耐温耐剪切性能等方面评价,得到几种植物胶压裂液体系的优缺点,结果表明:三种植物胶在组成上具有 相似性,都是多羟基化合物,在质量分数为0.5%时,苦苈胶黏度最大为91.6mPa·s,三种植物胶的耐温耐剪切性均 能满足现场施工要求,一级胍胶的残渣质量浓度最小,为23.3mg/L。     

缔合型超高温海水基压裂液的性能研究

以含有疏水基团的耐温抗盐稠化剂为主剂,以离子型表面活性剂为交联剂,加入复配高温稳定剂和高效螯合剂,形成一套耐温180 ℃的缔合型超高温海水基压裂液。该压裂液通过稠化剂和交联剂分子链上的疏水基团间的物理缔合作用形成高强度的网络结构,增强其黏弹性,并以弹性为主导;在180 ℃、170 s-1下剪切90 min黏度保持30 mPa•s以上,具有良好的静态悬砂性和造壁性;破胶液黏度3.3 mPa•s,残渣质量浓度45 mg/L,岩心渗透率损害率小于10%。该海水基压裂液满足海上超高温深部储层压裂施工的要求。     

渤海油田大尺寸优势通道封堵与调驱技术研究

为解决海上油田注入液窜流技术难题,以渤海油藏为研究对象,开展了封堵剂基本性能评价、岩心孔眼封堵率和封堵+调驱增油降水效果的大尺寸优势通道治理实验研究。结果表明,封堵剂对大尺寸优势通道的封堵率高于90%,说明它可以满足渤海储层内大尺寸优势通道封堵技术要求。将大尺寸优势通道封堵技术与化学调驱技术相结合,可以获得宏观和微观液流转向双重效应,增油降水效果十分明显。与疏水缔合聚合物溶液相比较,尽管Cr3+聚合物凝胶黏度较低,但由于Cr3+聚合物凝胶内聚合物分子聚集体具有“分子内”交联结构特征,与储层孔隙配伍性较好,能够在岩心深部建立起有效驱替压力梯度,因而液流转向效果较好,采收率增幅较大。     

东海大位移井油基钻井液体系研究及应用

我国东海KQT气田大位移井钻进过程中油基钻井液存在高温稳定性及井眼清洗技术问题。为此,通过界面张力测试、乳化效率测试、显微镜观察及乳状液黏弹性和流变性测试等实验方法,优选了乳化剂、润湿剂、流型调节剂及有机土等关键处理剂,构建了大位移井用油基钻井液体系,并对其进行了综合性能评价。结果表明,该钻井液在180 ℃热滚后仍具有良好的稳定性;优选的流型调节剂可增强钻井液的结构强度,有效提高切力和低剪切速率黏度,保证井眼清洗效果;同时具有良好的滤失性及抗污染性能等。在KQT气田的4口井中进行了现场试验,取得了良好的应用效果。     

塔河油田长裸眼井段聚胺钻井液研究及应用

塔河油田长裸眼井段钻井过程中井壁稳定问题突出。通过分析代表性岩样的组构和理化性能,结合现场施工情况,初步确定塔河油田长裸眼井段井壁失稳机理,提出相应的钻井液技术对策:以聚胺强抑制剂为关键处理剂,分别针对塔河油田上、下部地层特征,室内优化出2套防塌钻井液配方。其中上部地层为聚胺聚合物钻井液体系,可分别抗(质量分数)10%NaCl、5%劣土、1%CaCl₂、1%CaSO₄ 的污染,岩屑回收率大于75%;下部地层为聚胺聚磺钻井液,可分别抗(质量分数)5%NaCl、5%劣土、1%CaCl₂、1%CaSO₄ 的污染,岩屑回收率大于85%。现场应用结果表明,优化的聚胺聚合物钻井液能有效抑制上部地层的水化膨胀,试验井段平均井径扩大率为4.47%;聚胺聚磺钻井液能有效防止下部地层的剥落掉块,提高井壁稳定性,试验井段平均井径扩大率为9.42%,有效解决了长裸眼井段的阻卡、剥落掉块等问题,提高了钻井综合效益。     

S区碳酸盐岩耐高温酸压酸液体系优选及性能评价

S区块碳酸盐岩储层岩性致密,施工温度较高,为了提高采收率,需要对目标储层进行酸压处理。针对目标储层的特点,对酸压所需酸液进行优选评价。通过孔渗实验,测得S区块储层孔隙度为0.1%~2.0%,渗透率在0.01 mD以下,属于超低渗储层;通过单轴压缩实验测得储层抗压强度较高,在40~70 MPa;通过X射线衍射测得储层矿物成分以白云岩和方解石为主,两者质量分数可达80%~90%,少量石英和黏土（质量分数在10%左右）。确定主体酸为质量分数20%盐酸,稠化剂为质量分数0.3%黄原胶,进行了岩粉溶蚀实验,盐酸单独作用时溶蚀率可达90%左右,优选主体酸液为盐酸;考虑到S区块碳酸盐岩储层岩性致密,地层温度在100~140 ℃,通过高温流变性实验,测得140 ℃时改性黄原胶黏度约为10 mPa·s,选择改性黄原胶作为耐高温的稠化剂。     

无土相淀粉聚合物饱和盐水钻井液体系在伊朗油田的应用

伊朗某油田钻井施工在三开井段遇到石膏层、岩盐层和高压盐水层时,采用低固相聚合物饱和盐水钻井液体系继续钻进。石膏侵和盐水侵会导致钻井液黏度难以控制、流动性变差、动切力较大、循环水动力不足,因此研究改用无土相淀粉聚合物饱和盐水钻井液体系。该钻井液体系改善了钻井液的流变性,减缓了地层钙离子对钻井液性能的影响,确保了钻进的正常进行,并取得了很好的经济效果。     

油母页岩干馏油气冷凝回收工艺系统模拟与优化

通过对油母页岩干馏油气冷凝回收工艺的深入研究,并运用Aspen plus模拟软件对油页岩冷凝回收系统进行模拟与优化。结果表明,经过Aspen软件模拟,本工艺页岩油收率80.6%。采用两组方案优化,优化方案一,在不需要饱和瓦斯热载体的前提下,回收系统去掉吸收塔,节约设备费。优化方案二,通过改变风机位置,对比全负压和半负压状态下的油收率,半负压状态下页岩油收率增加1%,收益增加近300万元。     

聚驱污水稀释聚合物溶液黏度影响因素分析

针对杏北油田利用聚驱污水稀释聚合物溶液黏度低、稳定性差、无法达到注入要求等问题,在室内进行了一系列实验研究。结果表明,聚驱污水中的Fe2+ 和Na+ 是导致聚合物溶液黏度降低的主要原因,悬浮物及细菌为次要因素。在此基础上,为了有效利用聚驱污水稀释聚合物溶液进行回注,使油田达到经济环保开发的目的,采用曝氧及在聚驱污水中加入絮凝剂沉降过滤的处理方法来改善其污水水质问题。处理后的聚驱污水稀释聚合物溶液与处理前的聚驱污水稀释的聚合物溶液相比,黏度上升了10.83mPa·s,黏损率由28.4%下降到12.16%,达到注入要求。