深井抗高温泡沫钻井液技术研究与现场试验

常规泡沫钻井液在深部地层高温条件下存在稳定性差、抗压能力弱以及携岩能力差等问题,同时在钻遇油层时容易消泡,为解决该问题,研究了深井抗高温泡沫钻井液。通过研制关键处理剂FPTO-1（发泡剂）、WPTO-1（稳泡剂）和YZTO-1（页岩抑制剂）,并对其加量进行优选,形成了6组深井抗高温泡沫钻井液配方;通过室内性能试验,从抗高温、抗原油污染、抑制性和抗高压性能方面综合评价,优选了钻井液配方。室内试验表明,深井抗高温泡沫钻井液可抗温150℃、抗油30%、抗压28 MPa。该钻井液在哈深2井三开3 837.00~5 173.50 m井段进行了现场试验,结果显示,在温度达到137℃时该钻井液性能依然稳定,并具有良好的携岩能力。研究结果表明,深井抗高温泡沫钻井液突破了常规泡沫钻井液应用井深的极限,且综合性能优良,具有现场应用价值。      

双压力振动管钻井液密度在线测量装置

钻井过程中,钻井液密度的控制对预防井下复杂情况有着非常重要的意义。钻井液密度在在线测量难点较多,如井场的振动、流量和混入空气的影响等。在原钻井液密度在线测量装置的基础上进行了改进,设计了串联双压力振动管密度计作为在线测量钻井液密度的仪表,实现钻井液密度的在线测量。室内测试及现场试验表明,改进后的双压力振动管钻井液密度在线测量装置精密度高、准确度好,误差控制在0.003 g/cm3以内,并且在使用其范围内,测量结果不受温度、流速的影响。      

超低渗透钻井液稳定井壁的作用机理研究

利用可视砂床渗透、压力传递、吸附、扫描电镜和高精度显微技术以及承压实验,从微观和宏观方面研究了超低渗透钻井液体系作用机理。研究结果发现,超低渗透剂(YHS-1)能够迅速地吸附在井壁上,而且吸附能力强,达到平衡的时间短,吸附量很高。利用扫描电镜和超清晰显微技术研究发现,超低渗透钻井液能够在井壁和泥饼前端形成一层致密胶束膜,该膜进入岩石内部极浅,比较容易清除。页岩抑制和压力传递实验发现,该体系能够有效地降低孔隙压力在地层中的传递及抑制页岩膨胀,达到防塌的目的。从压力传递和承压实验发现,该体系能够形成柔性致密胶束膜及渗透率为零的封堵层,能够大幅度提高地层的承压能力,具有保护油层、稳定井壁和防漏的突出性能。     

有机缓释微乳酸高效解堵剂的制备及性能研究

针对油田常用酸化方法存在酸液剖面不均匀和二次伤害的问题，优选有机酸和无机酸形成复合酸，优选表面活性剂和助表面活性剂，制备出有机缓释酸微乳液，其最优配方为:AQAS∶AEO=1∶1, 正丁醇∶正辛醇 =1∶1，水相∶油相=3∶7，助表面活性剂︰表面活性剂=1∶2，乙酸∶氢氟酸=4∶1。该体系的泥饼清除率超过85%，在低渗岩心中解堵效果显著，其渗透率恢复值超过100%。      

挖掘装载机伸缩斗杆的有限元分析

用Pro/E软件建立了挖掘装载机伸缩斗杆的三维设计模型,然后将设计模型导入有限元分析软件ANSYSWORKBENCH中建立伸缩斗杆的有限元模型,对伸缩斗杆进行结构强度计算,用计算结果指导伸缩斗杆的设计改进,提高了改进速度。     

超低渗透钻井液体系及性能研究

根据国外超低渗透钻井液的特点,研制出了新一代超低渗透剂YHS-1和增黏聚合物ZJ-1,合成了润滑剂PLG-1,采用正交实验确定了超低渗透钻井液的最佳配方:2.0%～4.0%固相+1.0%～3.0%YHS-1+2.0%～3.0%ZJ-1+0.5%～1.0%PGL-1.该钻井液的室内性能评价结果表明,其能在井壁孔隙和裂缝中形成致密性聚合物胶束膜,大幅度提高地层承压能力和阻缓压力传递,渗透率恢复率达到95%以上,油层保护性能突出;用发光菌法对该钻井液中几种处理剂的生物毒性进行了测试、评价,结果表明,该超低渗透钻井液无毒,具有环境友好的特点.     

淀粉酶降解性能研究

针对当前对生物酶降解淀粉作用机理研究不足的问题,通过DNS比色法,考察了不同淀粉生物酶对淀粉的降解过程,并考察了温度、pH值和表面活性剂等外界条件对生物酶降解性能的影响.研究发现,pH值对淀粉酶的降解能力影响最大,在pH值为6.0时其活性最高,而在pH值为8时效果最差;温度对淀粉酶的影响也较大,温度从50℃升高到75℃后,淀粉酶的活性对pH值变得更加敏感,碱性环境对酶解的抑制作用更强;表面活性剂对淀粉酶具有抑制作用,且其浓度越大,抑制作用越强.该研究结果有助干指导淀粉酶的现场应用.     

自动补偿液气压式平衡机实验研究

目的：建立一种能自动调整火炮平衡机性能的自动补偿液体气压式平衡机实验系统。方法：分析了实验原理及实验系统软、硬件设计。结果：通过一应用实例，表明该系统对减小手轮力是行之有效的，。结论在液体气压式平衡机上应用计算机控制技术能极大的减小手轮力。     

硅酸盐钻井液实验研究

在对硅酸盐钻井液发展进行调研的基础上，针对当前硅酸盐钻井液研究中的不足，进行了室内实验研充，包括：硅酸盐钻井液与常用钻井液处理剂的配伍性；无机盐含量、膨润土含量、硅酸盐模数、硅酸盐加量对硅酸盐钻井淑性能的影响。结果表明。硅酸盐钻井液与含有铵、钙等离子的处理剂如NH4PAN、PAC-141等不配伍，与WF-1和XY-28的配伍性也不是很好，与SD-102、高温高压降滤失剂SPNH、HV-CMC、LV-CMC等处理剂的配伍性鞍山；在兮适的有机处理剂下。KCl和NaCl对硅酸盐钻井液流变性和滤失量的影响较小，而CaCl2的影响较大；硅酸盐的模数越大，钻井液抑制页岩分散的能力越强，防塌性能越好；随着硅酸钠加量的增大，黏土对硅酸钠的吸附量不断增大（在100g／L以上）。硅酸钠加量不变，随着温度的升高。黏土对硅酸钠的吸附量也增大，而且增幅逐渐变大，说明吸附主要为化学吸附。