新型改性聚胺聚合物钻井液体系室内研究

通过对聚胺理化性能的比较分析,在传统的聚合物钻井液中加入UAE聚胺进行抑制性改性,建立了聚胺聚合物钻井液体系,并对该体系进行了常规性能评价。研究表明,经过聚胺优化改进后的聚合物钻井液体系具有更加优良的抑制性能和更好的流变性能和抗污染性能,生物毒性低、生物降解性好,适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。     

一种新型高性能聚胺聚合物钻井液的研制

聚胺钻井液是一类在钻井液中加入聚胺抑制剂而得到的具有代替油基钻井液潜力的新型高性能水基钻井液，最近几年在国外现场得到了较好的应用，在解决高造浆、高水敏地层的钻井作业中显示了特别的抑制效果。聚胺还具有生物毒性小，环境相容性好的特点。在钻井液中加入聚胺可以有效降低钻井液的滤失，改善钻井液的流变性能。通过对聚胺理化性能的比较分析，在传统的聚合物钻井液中加入UHIB聚胺进行抑制性改进，建立了聚胺聚合物钻井液体系，并对该体系进行了常规性能评价。结果表明，经过聚胺优化改进后的聚合物钻井液体系具有更加优良的抑制性能和更好的流变性能、滤失性能和抗污染性能，适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。     

PDF-PLUS聚胺聚合物钻井液在RM19井的应用

RM19井位于R岛北部，该区地层岩性主要为含蒙脱石、伊／蒙混层的软泥岩，构造复杂，解释模型待证实；地层倾角大、断层发育，存在多个推覆体、多个破碎带，地层压力为异常高压，地温梯度较高（达4．6℃／100m左右）。针对该地区地层的特点，在RM19井φ311．1mm井段应用了PDF—PLUS聚胺聚合物钻井液。该钻井液抑制性强，在高温高密度下仍具有良好的流变性和抗温稳定性、低的滤失性和良好的润滑性，有利于钻井液性能的稳定和预防高温高密度情况下的压差卡钻。介绍了该钻井液的室内研究和现场应用情况。     

HEM深水聚胺钻井液体系研究与应用

为了解决深水钻井中低温下钻井液增稠,当量循环密度变化较大,作业安全密度窗口窄,低温高压下易形成天然气水合物等问题,采用聚胺PF-UHIB、包被剂PF-UCAP、防泥包润滑剂PF-HLUB、降滤失剂PF-FLO、流型调节剂XCH及水合物抑制剂NaCl等构建了1套适合深水钻进的HEM体系。其中的PF-UCAP是自制的低分子理包被剂,其平均分子量小于100万,平均粒径在50μm左右,且粒径非常均匀,对钻屑具有很好的包被效果,钻屑滚动回收率在85%以上。综合性能评价结果表明,HEM深水聚胺钻井液体系在4~50℃下流变性能稳定,具有较强的抑制性能和水合物抑制能力,防泥包效果好,携砂能力、抗盐、抗钙及抗钻屑污染能力强,抗温达160℃,完全能满足2 000 m以上深水钻进。该钻井液在南海流花油田LH-A等5口深水井中成功应用。     

新型改性聚胺聚合物钻井液体系室内研究

聚胺的加入可以有效降低钻井液的滤失,改善钻井液的流变性能。本文通过对聚胺理化性能的比较分析,在传统的聚合物钻井液中加入UAE聚胺进行抑制性改进,建立了聚胺聚合物钻井液体系,并对该体系进行了常规性能评价。研究表明,经过聚胺优化改进后的聚合物钻井液体系具有更加优良的抑制性能和更好的流变性能、滤失性能和抗污染性能、生物毒性低、生物降解性好,适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。     

强抑制聚胺钻井液体系室内研究

根据冀东油田地层特点并从保护环境保护储层出发，研制了一套适合冀东油田的聚胺钻井液。该体系抑制性强，无黏土相，润滑和防泥包性能较强，储层保护效果良好，处理剂能生物降解。所用处理剂有阳离子包被剂HPM、降滤失剂HDF、弱凝胶增黏剂HVIS、聚胺抑制剂HPA、无荧光润滑剂HLB，均由汉科新技术研究所研制、生产。采用淡水实验配方，通过流变性和滤失量测定，对前3种处理剂的加量进行了筛选，确定了用海水（或淡水）配制的聚胺钻井液基本配方。评价了基本配方淡水钻井液的抗盐抗钻屑污染性能、抗温性能（80～140℃热滚）、抑制性能（岩屑回收率、页岩膨胀性、岩屑粒度分布）、润滑性能及储层保护性能，在后3项性能评价中与MI公司的Ultradril钻井液进行了对比，二者性能相当。该聚胺钻井液能满足冀东油田钻井的需要。表10参6。     

新型聚胺水基钻井液研究及应用

研制出一种聚胺抑制剂XJA-1,以XJA-1、优选出的包被抑制剂SDE(相对低分子量阳离子聚丙烯酰胺)和封堵防塌剂(铝基聚合物HA-1)为主剂构建了聚胺水基钻井液.室内实验对3种主剂和钻井液的性能进行了评价,结果表明,XJA-1抑制泥页岩水化膨胀和分散的能力与国外同类产品Ultrahib接近,且在高温下的作用效果良好;SDE和HA-1能从不同方面抑制泥页岩的水化分散,综合增强钻井液的井壁稳定效果;该钻井液的抑制性和润滑性与油基钻井液接近,并具有较好的流变和滤失性能 该钻井液在TH10410CH2井成功进行了应用,有效解决了泥页岩水化导致的井壁失稳问题,提高了钻井效率,为复杂泥页岩钻井提供了新的技术对策.     

氯化钙/聚合物钻井液体系室内研究

氯化钙／聚合物钻井液是一种钙含量高、抑制性强、密度高的新型钻井液．适用于高活性泥页岩地层。对氯化钙的抑制性进行了研究。对氯化钙／聚合物钻井液配方进行了优选。该钻井液必须选用抗温抗钙性能好的聚合物．配制难点在于其高温稳定性和滤失性问题．pH值应控制在9～10之间。评价了氯化钙／聚合物钻井液的性能、抑制性、固相颗粒粒度分布以及保护油层性能。试验表明．该体系具有很强的页岩抑制性；具有良好的流变性、降滤失性和抗温能力(达150℃)；亚微颗粒含量少．能显著提高机械钻速；岩心渗透率恢复值高(96．2％)．有利于保护油气层。     

聚合物钻井液消泡剂室内实验研究

以钻井液的密度恢复率为评价指标,对适用于聚合物钻井液体系的多种消泡剂进行了评价,并讨论了消泡剂对钻井液流变性能的影响,以及温度和钻井液添加剂对消泡剂消泡效果的影响。结果表明,纯物质消泡剂都难以满足经济适用的要求,复配出的含硅油类消泡剂消泡效果好,对钻井液性能基本无影响,其中CR-1、CR-2和CR-3采用的是油基辅剂,它们加量为0．4％时,钻井液的密度恢复率可达到98％。FT-l添加剂对含硅油类消泡剂的消泡性能有一定影响。     

深水聚胺高性能钻井液试验研究

聚胺高性能钻井液是性能最接近油基钻井液的水基钻井液,在深水钻井领域具有广阔的应用前景。为降低钻井液成本,在研制聚胺强抑制剂的基础上,考虑水合物抑制及低温流变性等因素,通过优选处理剂,构建了适用于深水钻井的聚胺高性能钻井液体系,并对其进行了综合性能评价。结果表明,该钻井液可抗150 ℃高温,且低温流变性优良,2 ℃和25 ℃的表观黏度比和动切力比分别为1.36和1.14;其抑制页岩水化分散效果与油基钻井液相当,体现了其强抑制特性;在模拟1 500 m水深的海底低温高压(1.7 ℃,17.41 MPa)条件下,具备120 h抑制水合物生成的能力;抗钙、抗劣土污染能力较强;无生物毒性,能满足深水钻井环保要求。其主要性能指标基本达到了用于深水钻井的同类钻井液水平,可满足深水钻井要求。      

聚胺水基钻井液特性实验评价

室内合成的聚胺强水化抑制剂SD-A可有效抑制黏土水化分散,与国外同类产品Ultrahib性能相当。聚胺水基钻井液配方为:4%膨润土浆+3%SD-A+0.5%SD-E+1%PAC-LV+0.3%XC+3%SD-506。与聚合醇、阳离子、KCl/聚合物钻井液相比,二级膨润土在聚胺水基钻井液中的膨胀率最小,岩屑回收率最高,表明聚胺水基钻井液抑制页岩水化分散能力强。聚胺水基钻井液120℃热滚16 h前后的流变性能稳定,热滚后动塑比为1.07,高于油基钻井液。在400 mL聚胺水基钻井液中分别加入144 g NaCl、8 g CaCl2和80 g劣土后,体系流变性发生不同程度的改变,而滤失量变化较小,其中CaCl2对体系流变性影响最大。结果表明聚胺水基钻井液的抗污染能力较强。屈曲硬度实验、耐崩散实验和黏结实验等新型实验方法表明,聚胺水基钻井液的抑制性接近甚至超过油基钻井液,清洁润滑性优良,其EC值为12 g/L,符合环保要求。另外,简要分析了聚胺水基钻井液的抑制机理。     

聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究

研制了一种新型的聚胺抑制剂UHIB,其理化性能与国外同类产品ULTRAHIB基本一致,将UHIB引入PLUS／KCl钻井液中优化出了一套聚胺UHIB强抑制性聚合物钻井液体系,其配方组成为：3％海水土粳土浆＋0．2％NaOH＋0．15％Na2CO3＋1．5％聚合物降滤失剂＋0．5NJMH YJ＋2OALSF-1＋0．15％xC-H＋0．5％UHIB＋0．4％PLH石灰石调密度至1．20g／cm^3,该体系具有良好的流变性、降滤失封堵性、强抑制性,并具有很好的储层保护效果和较好的应用价值。     

KCl-BPS聚合物钻井液体系

针对冀东油田高104-5区块高孔、高渗、疏松稠油油藏的特点,以黑色有机正电胶为油层保护主剂,按照屏蔽暂堵新原则选择不同类型的暂堵保护油层材料,并加入氯化钾和聚合物配制成一种保护油气层机理全面的新型广谱屏蔽暂堵保护油层钻井液体系KCl-BPS聚合物钻井液。室内研究和现场试验表明,该体系携岩能力强,抑制性好、润滑防塌效果显著,钻井液性能易于维护和调整,暂堵保护油层效果好。     

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。     

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。      

聚胺微泡沫钻井液及其作用机理

针对孔隙或裂缝性低压地层井漏、井塌及油气层损害等多种技术难题,以聚胺为水化抑制剂,结合微泡沫钻井液特点,构建了聚胺微泡沫钻井液体系。通过调整搅拌速度、优选加重剂、增黏剂加量及pH值等手段,使聚胺微泡沫钻井液密度在0.43~1.15 g/cm3之间可调。研制的聚胺微泡沫钻井液体系的抗温达120℃,可抗12%氯化钠、20%海水、12%劣质土、21%柴油污染,具有较好的防漏堵漏性能及储层保护效果。聚胺微泡沫钻井液兼有聚胺的表面水化、渗透水化抑制作用,加之较低的表面张力、活度,具有屏蔽暂堵性,在井壁上形成半透膜,可起到良好的防止井壁坍塌和保护油气层作用。     

聚胺微泡沫钻井液及其作用机理

针对孔隙或裂缝性低压地层井漏、井塌及油气层损害等多种技术难题,以聚胺为水化抑制剂,结合微泡沫钻井液特点,构建了聚胺微泡沫钻井液体系。通过调整搅拌速度、优选加重剂、增黏剂加量及p H值等手段,使聚胺微泡沫钻井液密度在0.43~1.15 g/cm3之间可调。研制的聚胺微泡沫钻井液体系的抗温达120℃,可抗12%氯化钠、20%海水、12%劣质土、21%柴油污染,具有较好的防漏堵漏性能及储层保护效果。聚胺微泡沫钻井液兼有聚胺的表面水化、渗透水化抑制作用,加之较低的表面张力、活度,具有屏蔽暂堵性,在井壁上形成半透膜,可起到良好的防止井壁坍塌和保护油气层作用。     

超高温水基钻井液的室内研究

为了满足当前深井、超深井逐步向深层次开发的需要,研制了一种抗温达240℃的超高温水基钻井液,其主要以新研制出的抗高温增黏护胶剂MG-H来控制流变性能,并选用了合成聚合物类降滤失剂SHTR和高温成膜封堵剂HOSEAL等其他配伍性添加剂.室内实验结果表明,该钻井液抗温性能好,稳定性高,在经过240℃高温老化之后,仍能保持稳定的流变性能和滤失性能,且流变性能变化较小;具有较好的抑制性和抗污染能力;密度和温度适用范围广,适合于各种类型的高温高压井的钻井作业.     

新型多糖钻井液体系的室内研究

在新研制的抗温抗盐增粘剂FTVS的基础上开发出了一种多糖钻井液体系。对该体系的抗温性、高温稳定性、抗盐性、静切力随时间的变化及配伍性进行了试验研究。结果表明,该套钻井液体系具有独特的流变性,静切力与时间的依赖性很小,抗温可达150℃,抗盐可达30%,与地层水、完井液配伍性好,处理剂无毒,可生物降解。