高温高盐油藏用调驱体系的研究进展

综述了聚合物冻胶、无机凝胶、无机盐沉淀、预交联冻胶颗粒、聚合物微球、柔性体6种耐温抗盐调驱体系,分析了各种调驱体系的特点、作用机理和现场应用情况,提出了今后耐温抗盐调驱体系的研究方向,即研制新型的耐温抗盐聚合物、加强对无机体系的研究和研制有机-无机复合体系。参48     

无机-有机单体聚合物钻井液在文新99-1井的应用

针对中原油田的实际情况,研制开发出了新型无机-有机单体聚合物钻井液.该体系是由具有独特的空间三维分子结构、分子链刚性大、耐温抗盐和耐剪切能力强的无机-有机单体聚合物Siop-E、Siop-D和CPS-2000B、固相化学清洁剂ZSC-201作主处理剂配制而成的.室内对该体系的抗温性能、抗盐性能、抗钙污染能力、抑制防塌性能和保护油气层效果的评价结果表明,无机-有机单体聚合物钻井液具有良好抗温性、抗盐性,抑制、防塌性强;并具有抗污染能力,能有效地控制钻井液的流变性,降低滤失量,保证钻井液清洁,有利于保护油气层.经应用表明,该钻井液性能稳定,钻井液中亚微粒子含量少,油层岩心渗透率恢复值高;具有较强的抑制能力,井壁稳定,砂样代表性好,无井垮、划眼等复杂事故,起下钻一次到底,完井电测及RFT电测均一次成功;该钻井液粘度、切力容易控制,维护简单,减少了处理剂的种类和用量,避免了替换钻井液,节约了钻井液成本,经济效益明显.     

无机-有机聚合物降滤失剂PTF的研制及应用

为了满足深部盐膏层钻井的需要,合成了耐温抗盐无机-有机聚合物降滤失剂PTF.PTF由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰氧丁基磺酸(AOBS)、无机单体和合适的引发剂共聚而成,该剂具有独特的空间三维分子结构,分子链刚性大.耐温、抗盐和耐剪切能力强.评价了PTF的抗温、抗钙和降滤失性能,分析了其作用机理,介绍了其现场应用情况.在胜利油田14口井的现场应用表明,无机-有机聚合物降滤失剂PTF具有良好的抗温、抗钙和降滤失性能,取得了显著的应用效果和经济效益.     

强抑制性高钙盐聚合物钻井液体系的研究与应用

研究形成了以无机-有机单体聚合物SIOP、两性离子磺酸盐聚合物CPS-2000、聚合铝防塌剂AOP-1及固相化学清洁剂ZSC-201等为主处理剂的强抑制性高钙盐聚合物钻井液体系.该体系游离钙离子质量浓度大于1.5/L,具有良好的抑制防塌性能,抗温达到180℃,抗盐达饱和,抗钙达到30g/L,流变性能良好,在中原、塔河、...     

精细化学品工业

TE242200504350无机-有机单体聚合物钻井液在中原油田的应用〔刊〕/闫道斌,安继承…(中原石油勘探局钻井四公司)∥精细石油化工进展.-2004,5(7).-10~13介绍了无机-有机单体聚合物钻井液的2种配方,并对此钻井液进行了抗温、抗盐、抗钙污染、页岩回收率、渗透率恢复值性能评价。结果表明,该钻井液经120℃以上老化处理、氯化钠和氯化钙污染情况下、滤失量变化不大,页岩相对收率90%以上,渗透率恢复值高,有利于保护油气层。文章重点介绍了此钻井液在中原油田文72~142等井的应用情况,结果表明,该钻井液具有较强的抑制能力,起下钻一次到底,完井电…     

有机/无机复合纳米水基钻井液体系研究

利用有机和无机纳米粒子作为功能处理剂（架桥、封堵）,结合常规聚合物处理剂组成了有机/无机复合纳米水基钻井液体系,评价了该钻井液体系的隔离层效应、抗温性、抑制性、抗污染能力和沉降稳定性。评价结果表明:有机/无机复合纳米水基钻井液体系具有较强的隔离层效应,120 min后动滤失量几乎为零;抗温达到180 ℃;具有较强的抑制泥页岩水化膨胀的能力,页岩在纳米水基钻井液中的线膨胀率仅为17.92%,滚动回收率为95.00%;抗盐和钻屑污染能力强,抗NaCl和CaCl2可达15%和7%,抗钻屑污染可达15%;沉降稳定性好,能满足现场施工要求。      

无机-有机聚合物钻井液处理剂Siop-C的合成与性能

以丙烯酰胺、丙烯酸和无机材料为原料,采用氧化-还原引发体系合成了一种耐温抗盐的无机-有机聚合物Siop-C,并对其钻井液性能进行了评价。结果表明,无机-有机聚合物Siop-C作为钻井液处理剂,其热稳定性好、降滤失能力和抗温抗盐能力强。     

TS-65型耐温抗盐聚合物的合成和现场试验

针对大港油田地质条件合成的TS-65型新型耐温抗盐聚合物,其由丙烯酰胺、具有支链构型的含-SO3基团的强极性单体和N-C12丙烯酰胺组成。采用低温下由无机氧化-还原引发体系和有机的偶氮类引发剂构成的复合引发体系,辅以非离子表面活性剂以及链转移剂的作用,使TS-65型聚合物的分子量大于106并具有良好的水溶性。试验研究表明,TS-65型聚合物较适应大港油田第一作业区的污水,聚合物具有良好的水溶性及增粘性。大港油田港东一区8-25-2井组TS-65型聚合物污水配制的现场试验取得了良好的增油降水效果,平均含水降低9.7％,增油达4174吨。     

钻井液用聚合物暂堵剂室内研究与评价

采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPs)、丙烯酸(AA)等3种有机单体和一种无机材料,在2种交联剂作用下聚合成抗高温储层暂堵剂.考察了无机材料含量和交联剂使用对产物性能的影响,结果表明,加入适量的无机材料和使用交联剂可以大幅改善聚合物的综合性能.合成的暂堵剂在淡水基浆、盐水基浆、饱和盐水基浆和复合盐水基浆中均具有较好的降滤失作用,抗温可达150℃,并与聚磺钻井液体系具有一定的配伍性;在钻井液或水溶液中高温老化后保持良好形态,结构完整,表现出较强的抗温稳定性,可长效发挥暂堵作用和降滤失的效果,基本能满足现场施工的要求.酸溶性实验表明,该暂堵剂的酸溶率可达到90％以上,满足酸化解堵的要求.岩心流动实验结果表明,合成暂堵剂具有较高的渗透率恢复值,可有效提高深层高压低渗储层的保护效果.     

耐温抗盐水膨体的合成及其在胜坨油田的应用

针对胜坨油田温度高、矿化度高等复杂地质条件,从聚合物分子的设计出发,选择合适的聚合物、交联剂、交联促进剂、无机支撑剂等化学剂,合成了一种融有机体系和无机体系为一体的新型耐温抗盐预交联水膨体,用正交实验法优化了预文联水膨体配方。结果表明,合成的预交联水膨体耐温(120C)、耐盐(1.8x10⁴mg/L),而且具有较高的强度、强吸附性、良好的热稳定性和化学稳定性。现场试验表明,调剖后增油效果明显。     

AEDMAC/AM/AA两性共聚物降滤失剂的合成与性能

合成了丙烯酰胺基乙基二甲基氯化铵／丙烯酰胺／丙烯酸(AEDMAC／AM/AA)共聚物钻井液降滤失剂，评价了此共聚物钻井液性能。结果表明，AEDMAC／AM／AA共聚物具有良好的降滤失、防塌、保护油气层性能，抗温、抗盐污染能力强。     

耐温抗盐钻井液处理剂SlOP的合成研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯酰氧丁基磺酸(AOBS)和一种无机物为原料，采用氧化-还原引发体系合成了一种耐温抗盐钻井液处理剂SIOP，确定了处理剂SIOP合成的最佳配方：丙烯酰氧丁基磺酸30g，丙烯酰胺摩尔分数(以有机单体总摩尔数计)70％，引发剂用量(质量分数，下同)0．3％，有机单体总用量62％，无机物用量38％。     

控流管路中降滤失剂的合成与性能研究

针对高压喷射钻井时,传统阴离子降滤失剂不能克服水眼黏度的问题,以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酰胺（AM）和丙烯酸钾（AA）为原料,在控流管路中共聚得到钻井液降滤失剂AMPS/AM/AA,确定AM与AMPS、AA与AMPS之间的最优投料比为7:6:1,总单体浓度为17%。考察了共聚物在淡水钻井液、盐水钻井液和饱和盐水钻井液中的降滤失及流变性能。结果表明:在控流管路中合成的聚合物黏度低于同条件下釜式反应中合成的,解决了传统阴离子降滤失剂使水眼黏度过高的问题;AMPS/AM/AA能使高矿化度水基钻井液的滤失量降低94%,在淡水基浆、盐水基浆和饱和盐水基浆中,共聚物均表现出较强的降滤失性能和较弱的增黏性能;热稳定性分析及高温老化评价表明,AMPS/AM/AA可抗330℃的高温,满足现场对高温钻井液的要求。      

阴离子型AM/AMPS共聚物的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）为单体,制备了一种阴离子型AM／AMPS共聚物,确定了最佳合成条件。此共聚物溶液在NaCl、CaCl2存在下的粘度保留率比PAM高,具有较强的抗盐能力,而且耐温性也明显优于PAM。室内初步评价了该共聚物在淡水和盐水钻井液中的性能,结果表明,AM／AMPS共聚物能大幅度降低其滤失量。     

AM/AA/淀粉接枝共聚物降滤失剂的合成及性能

介绍了AM/AA/淀粉接枝共聚物降滤失剂的合成，考察了合成条件对AM/AA/淀粉接枝共聚物性能的影响。并对其钻井液性能进行室内初步评价。结果表明，AM/AA/淀粉接枝共聚物具有较好的降滤失，抗温，抗盐和抗钙，镁污染能力。     

超高温钻井液降滤失剂FLA240合成与评价

采用氧化-还原引发体系,以丙烯酰胺、丙烯酰氧异丁基磺酸、丙烯酸和N、N-二甲基丙烯酰胺等单体为原料,合成了低相对分子质量的多元共聚物超高温钻井液降滤失剂FLA240,借助红外光谱和热分析研究了FLA240的结构和热稳定性,分析了其抗温机理,初步评价了FLA240的钻井液性能。结果表明,FLA240热稳定性好,与其它处理剂配伍性好,作为钻井液处理剂在淡水、盐水和饱和盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用,经过240 ℃超高温老化后的能较好的控制钻井液的滤失量,在密度2．25g／cm^3饱和盐水钻井液中,当加量由1．0％增加到4．0％时,可以使钻井液高温高压滤失量由110ml降至6ml,体现出了良好的抗温性能。     

东营北带砂砾岩体裂缝伤害与保护

东营北带砂砾岩体属特低孔、低渗储层,裂缝的发育程度是决定储层物性的主要因素.研究表明:裂缝易于被常规聚磺钻井液所污染,尤其是钻井液中的无机固相及不溶有机物颗粒,且堵塞后不易排出.采用无黏土漂珠钻井液可实现欠平衡或近平衡钻井,且消除了固相污染,其主处理剂可在岩石表面堆积成膜,漂珠可对裂缝起到支撑作用,从而较好地保护了裂缝,污染后渗透率恢复值可达85.43％.     

吉林油田长探1井三开钻井液技术

长探1井是部署在松辽盆地南部长岭断陷神字井洼槽哈尔金构造上的一口风险探井,完井井深为5400 m。为解决该井三开井段中存在的井底温度高、设计密度低、火成岩地层坍塌掉块、二氧化碳侵等技术难点。经室内研究形成了一套抗温200 ℃、高温流变性好、封堵性强、有一定抗污染能力的抗温防塌水基钻井液体系,该钻井液利用磺酸盐共聚物降滤失剂的高温护胶作用提高了体系的抗温和抗污染能力,通过纳米二氧化硅提高了体系的流变调节和封堵能力。在现场应用中,该钻井液具有良好的高温稳定性,抑制了火成岩井段地层坍塌,高温流变性良好,解决了井底火成岩掉块携带问题;同时该体系具有较好的抗污染能力,在被二氧化碳污染后,仍具有较好的性能,且易于处理。该井顺利完井,期间无任何事故复杂发生,创松辽盆地南部长岭地区地层埋藏层位最深记录。      

应用于中国页岩气水平井的高性能水基钻井液

目前中国页岩气水平井定向段及水平段钻井均使用油基钻井液,但油基岩屑处理费用昂贵,急需开发和应用一种具有环境保护特性的高性能水基钻井液体系。介绍了2种高性能水基钻井液体系的室内实验和现场试验效果。在长宁H9-4井水平段、长宁H9-3和长宁H9-5井定向至完井段试验了GOF高性能水基钻井液体系,该体系采用的是聚合物封堵抑制方案,完全采用水基润滑方式;在昭通区块YS108H4-2井水平段试验了高润强抑制性水基钻井液体系,该体系采用的是有机、无机盐复合防膨方案以及润滑剂与柴油复合润滑方式。现场应用表明,定向段机械钻速提高50%~75%,水平段机械钻速提高75%~100%。通过实验数据及现场使用情况,对比分析了2种体系的优劣,找出了他们各自存在的问题,并提出了改进的思路,为高性能水基钻井液的进一步完善提供一些经验。