封堵防塌成膜剂PF-HCM在钻井液中的应用

为解决哈得油田钻井过程中滤液侵入储层造成井壁失稳等问题,通过优选,引入了一种能够用于渗透性地层和泥岩地层的温压成膜剂PF-HCM,该处理剂的主要作用机理是通过控制水基钻井液特殊组分的途径在井筒流体与井壁界面形成一种完全隔离、封闭水相运移的膜,以达到稳定井壁的目的,实验结果表明,成膜剂PF-HCM在30~180℃较宽的温度范围内均具有较高的成膜效率,对低、中、高不同渗透率级别的岩心均表现出良好的封堵特性;在哈得油田钻井液体系中加入2%的温压成膜剂PF-HCM就能显著降低体系的滤失量和滤饼渗透率,同时不影响体系的流变性能,表明成膜剂PF-HCM在哈得油田钻井液中具有很好的封堵防塌性能。     

对超低渗透成膜钻井液进展的研究

超低渗透成膜钻井液是一种添加了特殊功能聚合物的降滤失性能优良的钻井液体系,它能在短时间内,在井壁上形成一层超低渗透膜,阻止钻井液体系中的水相和固相进入到地层中,降低侵入地层的钻井液滤失量,保护油气层。文章主要介绍超低渗透成膜钻井液的的成膜机理、性能特点、相对优势、国内外研究进展与应用现况,探讨未来超低渗透成膜降滤失剂的发展方向。     

水基钻井液用成膜剂ADV的研究与应用

根据泥页岩的非理想膜改善成理想或接近理想膜的理论途径,设计出了能强烈吸附在泥页岩上并显著改善泥页岩膜的理想性的处理剂ADV,分析了ADV分子结构及作用机理,发现该成膜剂具有较好的成膜性能,与江苏油田现有的水基钻井液添加剂配伍性能好,能够很好地形成成膜钻井液体系。该钻井液能在井壁上形成较好的隔离膜,具有很强地抑制泥页岩水化分散、膨胀能力,有效封堵地层微裂缝,能阻止或减缓钻井液滤液进入地层,达到稳定井壁和保护储层的目的,现场应用两口井,均取得良好的效果。     

浅谈新型水基防塌钻井液室内研究

新型水基钻井液防塌就是在水基钻井液中加入能够疏水的成分,在正压差的作用下,能够在钻井的井壁空隙和泥饼中产生弱亲水或者是亲油的通道,利用毛细管阻力阻止或者降低渗入地层的滤液,从根本上解决由于井壁地层吸水产生的井壁不稳定的问题。目前可以通过利用疏水降失水剂和疏水封堵剂作为钻井液的处理剂,研究新型的水基防塌钻井液。本文主要根据新型水机防塌钻井液的形成和性能评价,分析了新型水基防塌钻井液的作用机理。     

钻井液用成膜封堵剂HCM的性能评价及现场应用

针对渤海辽东湾某油田东营组地层硬脆性泥页岩裂缝和微裂缝发育的特点,研制了成膜封堵剂HCM以解决硬脆性泥页岩地层钻探过程中的坍塌掉块问题.室内研究表明,成膜封堵剂HCM对不同渗透率岩心具有很好的封堵能力,抗温能够达到180℃.渤海辽东湾生产井的现场应用表明,成膜封堵剂HCM与PEM钻井液具有良好的配伍性,能显著改善滤饼质量,从而明显降低钻井液的滤失量,大大减少钻井液滤液由于压差的作用浸入地层引起泥页岩水化膨胀而导致井壁不稳定和各种井下复杂情况的发生.     

一种水基钻井液聚合物成膜剂的制备与性能评价

为了使钻井液体系在泥页岩等地层井壁成膜以稳定井壁,利用乳液聚合合成了AM-VAc-St三元共聚物,根据红外光谱确定了三元共聚物的结构。通过泥球浸泡实验考察了成膜剂的成膜性能;测量粘度变化考察其乳液稳定性、机械稳定性、稀释稳定性及抗钙离子稳定性;并利用失水造,壁性评价试验考察其API失水量。结果表明,成膜剂在泥球表面成膜抑制性较好,泥球吸水量只有43.38%,远低于泥球在其他抑制剂溶液中浸泡时的吸水量;乳液在经过搅拌、稀释及加盐后剪切粘度变化均在合理范围内,不超过20%;API失水量为7.5 mL,比聚乙烯醇复配钻井液失水量8.4 mL低,且比CNPC行业标准规定的8 mL低。     

基于钻井液-泥页岩界面的半透膜成膜研究进展

钻井过程中井眼不稳定多数发生在泥页岩井段,采用水基钻井液钻井时必须防范大量水进入地层,从而避免井壁附近的岩石孔隙压力增加和岩石自身膨胀压的增大。而让钻井液具有高效的半透膜性能从而调控水流方向,可以很好的实现这一目的。本文调研了国内外大量文献认为：成膜（半透膜）水基钻井液技术同比钻井液学科的发展还处在一个新生阶段。虽然国内外的学者对于泥页岩成膜以及聚合物成膜机理都提出了一定的见解,但还未有一种观点能够被学者们广泛接受。此外,成膜剂的研发,膜技术的推广也都处于一个起步的阶段,需要在纳米水平和分子水平上探讨半透膜的形成机理,结合物理化学、胶体化学和有机化学等理论知识从根本上提出改善泥页岩膜效率的途径。     

页岩气水基钻井液抑制剂的抑制性能研究

页岩气已经成为我国非常重要的能源之一。页岩地层黏土矿物含量高,页岩气水平井水平段长,钻井液与地层接触的时间增加,页岩水化更严重,井壁失稳更加突出。页岩气开发过程中钻井液与地层容易发生水化作用,使地层水化膨胀,影响井壁稳定性。因此水基钻井液必须首先作到能完全抑制黏土矿物的水化。通过流变性、滤失量、线性膨胀率对比研究了三种抑制剂。优选出了最佳抑制剂AT-JM,线性膨胀率最低。这为后面页岩气水基钻井液体系的优选提供了非常重要的参考。     

浅谈新型钻井液技术

本文综述了国内外最新出现的几种钻井液技术:无渗透钻井液技术、水基成膜钻井液技术、抗高温水基钻井液、逆乳化钻井液和高性能水基钻井液等,并提出了新型环保、超低侵害钻井液发展要求,并针对大庆油田特殊地层要求,简单介绍几种有代表性的新技术。通过分析钻井液技术发展现状及存在的问题,对环保钻井液的发展趋势提出了一些建议。     

元坝16井空气钻钻井液转换技术

元坝16井是中石化一口重要探井,一开用Φ479.42mm钻头空气钻进,钻到井深3018米转换为水基钻井液钻进。气体钻井后,替入水基钻井液,井筒内的液柱压力突然提高,井壁情况不同于普通钻井液钻完的井,井浆中的小尺寸颗粒、自由水、将通过地层孔隙、裂缝,大量迅速地进入地层,加速地层诱导裂缝的形成,导致井漏。本井利用黑色正电胶钻井液体系的独特性能,很好的解决了井壁垮塌的问题。     

超低渗透钻井液工艺技术探讨

超低渗透钻井液技术能限制钻井液侵入和钻井液产生的压力侵入,有利于提高井壁强度、保持地层岩石的完整性、减少机械性不稳定地层的许多问题以及减少地层伤害、提高油气井产能。而且,该超低渗透钻井液能生物降解,对环境无害,能用于水基、油基和合成基钻井液中。本文主要对超低渗透钻井液特点进行了分析,也介绍了钻井液的作用机理。     

大庆油田水基钻井液体系抑制性评价

大庆油田的嫩江组、青山口组的大段泥岩地层易水化膨胀、剥落垮塌。钻井过程中易井壁失稳,造成卡钻及掉钻具等井下复杂事故。对大庆油田常用的水基钻井液进行了常规及抑制性的试验评价。通过常规性能测试表明,正电聚醇钻井液的AP I滤失量和HTHP滤失量较低,润滑性也相对较好。通过抑制性评价试验表明,在大庆油田常用的水基钻井液中正电聚醇钻井液的抑制性比较突出,满足钻井施工对井壁稳定的需要。     

用于水基钻井液的页岩抑制剂研究进展

钻井过程中使用的水基钻井液费用低且对环境友好,但水基钻井液是以水作为连续相,页岩地层遇水极易水化膨胀,水基钻井液中的页岩抑制剂对井壁稳定起着重要的作用。本文主要分无机页岩抑制剂和有机页岩抑制剂两大类介绍国内的水基钻井液抑制剂种类并分析其作用机理,分别介绍了胺类、沥青类、聚合醇类、腐殖酸类、无机盐类、无机正电胶类页岩抑制剂。未来的水基钻井液页岩抑制剂向着无毒、无荧光、抗盐和抗高温等方向发展。     

复合相变材料的制备与评价

针对天然气水合物钻井过程中,钻井液易侵入地层改变水合物赋存的地层温度、压力及化学条件,进而导致井壁周围地层水合物分解及井壁失稳等问题。对南海海域水合物钻井过程中水合物分解导致井壁失稳的问题进行了分析及研究,采用智能控温的方法,通过蠕虫状石墨吸附改性正构烷烃制备了复合相变材料。结果表明,制备的复合相变材料相变潜热性能较好,相变温度在17～18℃时可控,粒径满足现场有效回收筛分粒度的基本要求,且与钻井液配伍性良好,适用于水合物储层钻井用水基钻井液体系。     

环保型纳米材料在钻井液体系中的研究与应用

环保型纳米材料具有独特的小尺寸效应和表面效应,可以提高水基钻井液的工程性能,有助于解决现场施工难题。本文针对泥页岩的井壁稳定问题对纳米级环保型材料进行了研究,研究表明通过纳米材料的特殊封堵能力和表面效应可以提高钻井液体系的封堵和抑制能力,从而减少和解决水基钻井液钻遇泥页岩地层中出现垮塌、掉块等现场施工复杂情况。     

钻井液性能评价

钻井液在钻井过程中携带悬浮岩屑,稳定井壁平衡地层压力,传递水动力,是钻井过程中不可或缺的流体。水基钻井液与油基钻井液是目前使用较为广泛的钻井液。本文对其性能评价进行了分析,结果表明,钻井液的密度、粘度、流变性、滤失性、润湿性、固相含量是影响水基、油基钻井液的主要因素,另外,乳化剂的稳定性是影响油基钻井液最关键的因素。钻井液将朝着适应性强,清洁环保的方向发展。     

松辽盆地龙深9井钻井液技术现场应用与评价

龙深9井是吉林油田为勘探松辽盆地南部英台断陷五棵树构造Ⅶ号构造含油气情况,而部署的一口预探井。完钻井深4467m。该井嫩江组和姚家组地层岩性以紫红、棕红、灰色泥岩为主,易造浆、易发生井眼缩径;青山口组紫红色泥岩胶结性差易吸水膨胀发生坍塌掉块;泉头组泥岩无层理,不均质,易发生崩塌,砂岩渗透性好易发生漏失;营城组富含CO2气体,易污染钻井液。根据该井地层特点及钻井工程的要求,一开采用膨润土钻井液,二开采用聚合物钻井液,三开采用水基抗高温成膜钻井液,并结合之采取预防井下复杂情况的技术措施,顺利完成该井施工任务。     

龙马溪页岩气钻井用高性能水基钻井液的研究

焦石坝页岩气工区的龙马溪地层极易发生坍塌掉块,采用油基钻井液能够较好地解决现场井壁失稳难题,但存在配制成本高、钻屑后处理压力大等技术瓶颈难题。以阳离子烷基糖苷(CAPG)、纳微米封堵剂等为主剂,通过钻井液体系构建及配方优化,形成了CAPG高性能水基钻井液优化配方。该钻井液具有较好流变性,高温高压滤失量仅为4.0 m L;钻井液可有效抑制黏土的水化膨胀分散,不破坏页岩的结构,保持地层的原始性和完整性,表现出优异的井壁稳定性能;当密度达2.32 g/cm3时,钻井液极压润滑系数和滑块摩阻系数仍小于0.1,表现出较好的润滑性能;钻井液连续老化30 d后,流变性能保持稳定,静置72 h均未发生沉降现象;钻井液具有较好的抗污染性能;钻井液无生物毒性。对CAPG高性能水基钻井液和油基钻井液分别从抑制、润滑、降滤失、储层保护及生物毒性等方面进行了对比,两者性能相当,且CAPG高性能水基钻井液具有油基钻井液所不具备的环保优势。     

钻井液技术现状分析及发展探讨

本文主要是介绍了几种水基钻井液新技术,包括成膜水基钻井液技术、高性能水基钻井液技术、正电性钻井液技术以及纳米处理剂基础上的钻井液技术。分析国内钻井液技术所存在的缺点,探讨今后的发展方向来提升钻井液技术,更好的服务油气藏开发。     

喇嘛甸油田气库聚障区保压钻井液技术研究

喇嘛甸油田气库聚障区位于喇嘛甸油田南中西一区,2007年开展了气顶注聚障开发缓冲区试验。目前气顶注聚障试验井正处于高浓度聚合物驱见效阶段,区块钻井施工时要求注水井井口压力不能低于5.0MPa,而油层破裂压力梯度较低(最低破裂压力梯度为1.47MPa/100m)。同时该聚障区位于喇7-30套损区内,且浅气层发育。因此,在该区钻井施工中,面临着钻井液安全密度窗口较窄,易漏、易喷等问题。现场开展了聚合物成膜防漏钻井液技术与配套措施应用,利用聚合物成膜封堵剂的溶胀、成膜作用,以及惰性颗粒、纤维的封堵作用,使钻井液的屏蔽效果和封堵效果显著提高,降低钻井液造成井壁楔形开裂得风险,提高井壁的承压能力。同时利用随钻划眼工具,及时畅通井眼,降低井眼的环空压耗。现场应用效果看,该钻井液技术及配套措施能够有效的解决气库聚障区窄密度窗口下井漏问题,现场应用341口井,仅发生井漏1口,防漏成功率达到了99.71%。