准噶尔盆地南缘高温有机质储层井壁失稳机理及对策

准噶尔盆地南缘地区因地质情况异常复杂,井壁失稳问题一直困扰现场钻井.近年来,油基钻井液因其强抑制、热稳定性好等优点在南缘地区得到了应用,但仍未有效解决井壁失稳问题.采用X-射线衍射法、扫描电镜实验等手段对南缘失稳井段岩样进行了全岩和黏土矿物组成特征、有机质特征、微观结构特征等理化性能的分析.得出了南缘地区高温有机质储层...     

颗粒基随钻堵漏钻井液流变参数测算方法

随钻堵漏材料的加入必然会对钻井液的流变性能产生影响。针对旋转黏度计标准测量间隙过窄而无法测量含粗粒堵漏材料钻井液流变性能的问题,利用实验测试与反问题数学模型相结合的方法,建立了颗粒基随钻堵漏钻井液的流变参数测算方法。利用建立的测算方法,将旋转黏度计的读数和转速数据转化为剪切应力与剪切速率形式。结果表明,建立的流变参数测算方法可靠性强,含颗粒随钻堵漏材料的KCl聚合物钻井液的流变曲线符合H-B模型,增加颗粒堵漏材料会显著影响钻井液流变参数。颗粒材料粒径和加量对钻井液的流变特性均有明显影响,测算随钻堵漏钻井液流变参数时应予以重视。     

阜康凹陷井壁失稳机理与封堵防塌油基钻井液体系

针对阜康凹陷区块钻井遭遇的井壁失稳难题,通过全岩矿物分析、黏土矿物分析、岩石微观结构特征分析研究了区块不同层位岩石的特性,发现以高岭土为主的易水化分散矿物含量高和岩石存在大量孔缝微结构是导致井壁失稳的主要原因。以F49井油基钻井液为典型,基于井壁失稳机理提出了钻井液性能优化方向;合成了双亲性聚丙烯酸树脂颗粒作为油基钻井液胶结型封堵剂FD-FK、多聚脂肪酸作为油基钻井液提切剂TQ-FK,经FD-FK与TQ-FK优化后,钻井液的低剪切速率下黏度与动塑比大幅提高,可封堵的孔隙直径范围从2～90 μm扩大至2～380 μm,承压达8 MPa,封堵防塌性能优良。在阜47井三开井段现场应用优化后的防塌封堵油基钻井液,复杂井段的平均井径扩大率仅为3.35%,应用效果优良,为阜康凹陷油气“安全、高效”钻井提供了一项有力技术支撑。      

分散聚合法制备深部调剖用交联聚合物微球

采用硫酸铵盐水溶液中分散聚合法制备了粒径为1~3 μm的交联聚合物微球,确定了最佳合成条件。在60℃下,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸钠（SAA）为主要单体,分散稳定剂选择相对分子质量为35万的聚乙烯吡咯烷酮PVP K60,交联剂与总单体摩尔比0.5%~0.75%,AM、SAA、AMPS单体摩尔比15:2:3,硫酸铵质量分数14.5%。实验结果表明,所制备的微米颗粒为球形,形貌规则,粒径分布均匀,干粉粒径为1~3 μm,熟化后体系中微球粒径达8~10 μm。微球分散体系抗剪切、耐温抗盐。30℃下,随剪切速率的增大,交联聚合物微球分散体系（400 mg/kg）的黏度逐渐降低,100 r/min下的黏度仍高达9.3 Pa·s。当温度由30℃增至90℃时,交联聚合物微球分散体系的黏度保留率由100%降至53.58%;当矿化度由0增至10 g/L,黏度保留率由98.13%降至53.74%。室内封堵实验结果表明,交联聚合物微球在中高温条件下具有一定的封堵性、良好的变形性和逐级深部调剖效果。交联聚合物微球在25℃保温溶胀时,对微孔滤膜的封堵时间随天数的增加而延长,溶胀4 d后的封堵时间可达8.2 h;75℃保温溶胀时,封堵时间随天数的增加呈降低趋势,溶胀3 d后的封堵时间为3 h。随聚合物微球浓度的增大,岩心初始注入压力降低,在渗透率为0.5 μm²的人造岩心中的最佳注入量为400 mg/L。     

颗粒基随钻堵漏钻井液流变参数测算方法

随钻堵漏材料的加入必然会对钻井液的流变性能产生影响。针对旋转黏度计标准测量间隙过窄而无法测量含粗粒堵漏材料钻井液流变性能的问题,利用实验测试与反问题数学模型相结合的方法,建立了颗粒基随钻堵漏钻井液的流变参数测算方法。利用建立的测算方法,将旋转黏度计的读数和转速数据转化为剪切应力与剪切速率形式。结果表明,建立的流变参数测算方法可靠性强,含颗粒随钻堵漏材料的KCl聚合物钻井液的流变曲线符合H-B模型,增加颗粒堵漏材料会显著影响钻井液流变参数。颗粒材料粒径和加量对钻井液的流变特性均有明显影响,测算随钻堵漏钻井液流变参数时应予以重视。      

吉木萨尔页岩油水平井钻井技术实践

吉木萨尔页岩油3000 m以浅部署的水平井水平段长度普遍在1000～2000 m左右,井斜角近90°,增斜段、水平段地层钻进存在着钻压传递、井眼清洁、井壁稳定等技术难点,从井身结构优化、PDC钻头优选、"大功率螺杆+水力振荡器"协同提速导向、复合盐钻井液体系优化等方面入手,研究形成了吉木萨尔浅层页岩油水平井钻井关键技术...     

双子季铵盐起泡剂的合成及性能评价

以氯代长链烷烃及四甲基乙二胺(TMEDA)为原料,在溶剂回流温度下进行季铵化反应合成了一系列双子季铵盐起泡剂。通过优化实验考察了反应时间、原料、溶剂对实验的影响并对双子季铵盐的起泡能力进行了检测。最终确立了最优的反应条件为:反应时间48 h,异丙醇为溶剂,氯代十四烷作原料在溶剂回流温度下反应。在此条件下合成出的双子季铵盐产率高、纯度高、起泡性能好。     

ASP三元复合驱用石油磺酸盐的组成分析及界面活性研究

为了明确不同结构的ASP三元复合驱用石油磺酸盐的界面活性,将新疆油田三元复合驱用的石油磺酸盐KPS工业品提纯、分离出了极性从大到小的H、C、B三个组分。采用核磁、质谱等分析方法分析了KPS及其组分的分子结构以及相对分子质量分布,考察了KPS及其组分在不同的表面活性剂质量分数、碱质量分数和盐质量分数下的界面活性。结果表明,H组分亲水性强,低质核比的分子占比高,分子结构以芳烃为主;B组分亲水性差,高质核比的分子占比高,分子结构以直链烷烃为主;C组分的亲水性较好,相对分子质量分布介于H组分和B组分之间,分子结构以支链烷烃为主。在表面活性剂质量分数0.1%~0.5%、Na_2CO_3质量分数0.2%~2.0%的条件下,C组分呈现出良好的界面活性,Na_2CO_3质量分数1.2%、C组分质量分数0.3%、聚合物质量分数0.18%时,油水界面张力最低,达10~(-4)mN/m数量级。在NaCl质量分数0.2%~2.0%(聚合物质量分数0.18%)的条件下,C组分同样呈现出良好的界面活性,表面活性剂质量分数为0.3%时,油水界面张力最低可达10~(-3)mN/m。