MTC固井技术在中原油田的现场应用

泥浆转化为水泥浆(Mud-To-Cement,简称MTC)技术是利用钻井液的降失水性和悬浮性,通过加入廉价的高炉水淬矿渣(BFS)和激活剂(BAS),将钻井液转化为完全可以与油井水泥浆相媲美的固井液。固井作业中,因常规水泥与钻井液难以相容,造成固井水泥污染,严重影响固井质量。设计密度为1.50~1.60 g/cm³泥浆固井液体系,该体系以矿渣为水化材料,再加入激活剂,通过室内试验和现场应用,结果表明,该技术能提高固井质量,降低固井成本。在中原油田MTC固井技术首先在钻井三公司桥57井等10口井的中完固井中获得了成功现场应用,取得良好的经济效益和社会效益,并推广应用。     

植物胶钻井液完井液体系研究

以他拉胶(TLJ—1)为植物胶钻井液完井液体系的主要处理剂,低黏羧甲基纤维素钠(LV—CMC)、聚乙二醇(PEG)和超细碳酸钙(QS—2)为该体系的降滤失剂,并配合高温保护剂PEG、高温稳定剂Gemini季胺盐以及除氧剂Na2SO3优化配制出抗温高达140℃的植物胶低固相、无固相以及加重植物胶钻井液完井液体系。实验结果表明:低固相钻井液完井液API失水量仅5.6 mL,高温高压失水量仅10 mL;无固相钻井液完井液API失水量仅7 mL,高温高压失水量仅14.8 mL;加重钻井液完井液密度可达1.60 g/cm3,沉降稳定性好。植物胶钻井液的性能完全满足现代钻井与完井工程的要求,是一种发展前景广阔的新型钻井液完井液体系。     

MTC技术钻井液研究

MTC技术是把钻井液转化成水泥浆用来固井,可改善水泥环的层间封隔能力、提高环空内泥浆的顶替效率、降低固井成本、减轻废弃钻井液对环境的污染,且能提高固井质量,是现阶段固井的前沿技术,具有较强的实用性和广泛的推广使用价值。     

利用固液分离技术处理利深1井废弃钻井泥浆

针对胜利油田利深1井废弃钻井泥浆色度、COD超标严重、含水率高的现状,采用固液分离技术,即对钻井泥浆体系进行破乳处理,分离出部分水分,然后采用固化处理技术进行无害固化处理,利用现有的施工工艺,完成了该井1980m3钻井泥浆的无害化处理,使污染指标完全控制在国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)允许的一级标准范围,以实现达到环保要求,有效地控制污染的目的。     

泥浆的固化处理技术应用

针对路桥等建筑施工工程产生大量废弃泥浆不易处理的现状,本论文展开了固化技术讨论,在分析了废弃泥浆组成及特点的基础上,重点探讨了废弃泥浆的固化处理技术,从工业石膏、粘土和减水剂三个角度分析了泥浆的固化处理措施,对于进一步加强建筑施工产生的废弃泥浆的固化处理及其应用技术具有一定借鉴意义。     

抗盐降失水剂HTF-110L的研制及性能评价

针对目前固井降失水剂所存在的抗高温抗盐能力差、温度适应范围窄的问题,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为主要单体,并引入新型多羟基羧酸化合物,采用自由基水溶液共聚合成了抗温、抗盐、温度适应范围广的降失水剂HTF-110L.采用正交实验法,优选出了最佳合成工艺条件.采用红外光谱、核磁共振和热失重分析对共聚物进行了表征.结果表明:各单体成功参与聚合,聚合产物为目标产物,降失水剂耐温性能良好;由于在共聚物分子链中引入了多种功能性基团,合成的降失水剂在淡水、盐水水泥浆中具有良好的降失水性能;降失水剂分散性弱,在高温条件下对水泥浆的稳定性影响较小,低温条件下缓凝性弱,对水泥石强度发展无不良影响,具有较宽的温度适用范围;降失水剂与其他油井水泥外加剂配伍性好,以HTF-110L为主剂的低密度、高密度水泥浆体系具有失水量小、流变性好、稳定性佳、过渡时间短、抗压强度高等特点,综合性能优异.     

评价钻井液完井液对裂缝性地层封堵效果的新方法

泥页岩比表面积测定方法,泥页岩水化膨胀测定方法、钻井液泥饼压缩性评价方法等现有诸多评价方法,都是针对泥页岩地层垮塌进行的研究,而对如何稳定破碎性地层及裂缝发育地层,目前还没有一种可行性的评价的方法。探讨了利用387-42型泥浆失水仪来评价钻井液、完井液的封堵效果,实验结果表明:该法是现场评价钻井液、完井液封堵的评价方法。     

油田钻井完井废弃物无害化治理技术新进展

在以往开展对井场废弃钻井完井液处理技术的基础上,不断总结经验、完善油田井场无害化治理工艺技术,川渝地区的黄龙构造,七里北构造、铁山北构造近年来开展了每口井的完井废弃物无害化治理工作。本文重点介绍黄龙005-C1井、铁山北1井、铁山北101井的污水处理及固化效果和处理后的井场地表土壤无污染情况,阐明废弃物无害化治理技术的新进展。     

低温抗盐降失水剂LTF-1的室内合成及性能研究

针对低温浅层、盐层油气井固井水泥浆存在低温强度发展缓慢、受盐层影响较大的问题,依据自由基水溶液聚合原理,制备出一种低温抗盐降失水剂LTF-1.LTF-1是利用AMPS、AM和一种单体X通过共聚反应制备而成,采用正交实验法,确定单体配比、优化分子结构、调整相对分子质量大小及其分布,优选出LTF-1的最佳合成工艺条件.室内研究表明,以LTF-1为主剂的低温水泥浆体系具有强度发展迅速、失水量低、抗盐能力强、流变性优异、缓凝性弱及稠化时间易调等特点,解决了常规降失水剂固井水泥浆存在低温强度发展缓慢、受盐层影响较大的问题;其综合性能能够满足低温浅层及盐层油气井的固井要求.     

研究泥浆固相侵入岩芯深度的分段截割法

本文提出了利用渗透率测定仪检测泥浆固相颗粒侵入岩芯深度的方法——分段截割法。用该方法测定了不同条件下泥浆固相颗粒侵入岩芯的深度,研究了影响岩芯渗透率的主要因素,并评价了室内配出的完井液对岩芯渗透率的影响。试验结果说明,加有合适桥堵剂的完井液对低渗岩芯渗透率的损害主要是由滤液引起。在钻经储层的过程中,尽量缩短泥浆浸泡时间。     

聚磺钻井液在吐哈油田的推广应用

针对吐哈地层特点及钻井过程中存在的问题而研制的一种新型泥浆体系——聚磺钻井液，可全部取代原来的双磺或三磺．该钻井液体系具有性能稳定，失水造壁性好，抑制造浆能力强，防塌、防储径，易转化维护处理，劳动强度低，经济效益好，利于快速钻井．经过现场推广应用，证明该泥浆体系具有高效，低耗的经济效益．本文论述了聚磺泥浆的设计原理，室内及现场试验结果．     

新型固井降失水剂HTF-210C的研发及性能评价

针对当前高温降失水剂与其他外加剂配伍性差,低温条件下易造成水泥石强度发展缓慢,甚至产生超缓凝现象等问题,通过引入一种偏硅酸盐,研制了高温降失水剂HTF-210C.经红外分析表明,偏硅酸盐是以共混的形式存在于降失水剂中;经热重分析表明该降失水剂具有良好的耐热性能,耐热温度可达300,℃;经水泥浆性能评价表明,该降失水剂控滤失性能好,抗盐达饱和,与其他外加剂配伍性好,低温强度发展快,稠化曲线无"鼓包"、"包芯"现象,且重复性好,稳定性高.     

AT21X井177.8mm尾管固井技术研究

塔河油田阿探区块的AT21X井采用177.8 mm尾管固井,由于含盐、井深、井底温度高,氯根离子含量高,井身结构特殊等原因,固井作业困难。在井段采用两凝体系固井液,在水泥浆中加入2.0%微硅和0.2%TAS153,很好地解决了盐膏层固井遇到的高温、高盐、易窜槽和易失水的问题,改善了水泥浆的性能,提高了固井质量。经检测固井合格率100%,其中优良率达到90%,固井质量综合为优秀。     

新型钻固一体化潜活性材料性能研究及应用

提高固井第二界面胶结质量一直以来是钻井工程的作业目标之一,新型钻固一体化是通过在钻井液中加入潜活性材料使井壁形成的滤饼中含有潜活性材料,固井时通过固井液将滤饼中潜活性材料激活固化,使固井液-滤饼-地层形成一个整体从而提高固井第二界面胶结质量,其技术的核心是潜活性材料。主要围绕一体化潜活性材料性能开展研究,实验结果表明150℃/30 d高温老化验证含20%潜活性材料的钻井液钻井施工相对安全,一体化潜活性材料固井液在90℃、120℃和150℃下48 h抗压强度大于14 MPa,满足一体化固井液在90℃、120℃和150℃转换固井技术要求。150℃养护2 d后一体化潜活性材料泥饼与水泥、一体化潜活性材料泥饼与一体化固井液分别是普通钻井液泥饼与水泥的2.04倍和2.45倍,10 d后分别是2.25倍和2.84倍,这说明钻井液中加入一体化潜活性材料可提高固井第二界面胶结强度。通过27Al和29Si NMR图谱分析得出一体化潜活性材料泥饼界面比普通泥饼界面胶结结构更稳定。现场12口一体化潜活性材料应用证明,钻井液中加入一体化潜活性材料对于提高固井第二界面质量有一定好处,应进一步加大推广应用。     

储层保护型修井液技术系列的研究及应用

从储层伤害的机理出发,结合修井液的特点对其造成的储层敏感性伤害进行了分析,分别从减少修井液的固相和液相伤害进行了体系构建。结合实验研究研制出了封堵性能好、抑制性强、易返排、储层保护效果优异的修井液技术体系及配套完井液;并以南海西部乐东15-1气田为目标区块进行了现场应用。结果表明,该技术系列能够有效地保护油气层,提高修井作业后的产量恢复效率,效果十分显著。     

刘庄储气库注采气井177.8mm套管配套固井技术

简要介绍了苏北盆地金湖凹陷北部斜坡刘庄构造的九口储气库注采气井区块地层特征和储气库的重要性,分析了其固井技术难点。由渤海钻探第一固井公司完成刘庄储气库注采气井Φ177.8mm套管固井施工中,着重从井眼准备、采用驱油去污前置液、双凝双密度防漏水泥浆体系、提高井眼顶替效率等固井技术措施, 保证了固井质量。储层和盖层井段固井质量优质,优质率100%。实践表明,该固井技术适合刘庄储气库固井的需要, 满足西气东输管道公司储气库项目部对该储气库井完井的固井质量要求,形成了相应的配套固井技术。     

泥水盾构施工废弃泥浆对同步注浆材料性能的影响

泥水盾构施工会产生大量废弃泥浆,传统的抛弃堆放不但污染环境且占用土地资源。本文依托南京长江新济洲供水廊道项目泥水盾构工程,针对江底盾构施工中的废弃泥浆,开展了将其应用于同步注浆材料的可行性研究。通过室内试验,研究了泥浆固水比、膨润土替代率和废弃泥浆黏粒含量对注浆材料性能的影响,同时对比分析了新配制膨润土泥浆和废弃泥浆对注浆材料性能影响的差异。结果表明：增大泥浆固水比,可使砂浆凝结时间缩短、强度增大、泌水率和体积收缩率降低,但会导致砂浆流动性变差。相比于新配制膨润土泥浆,废弃泥浆制备的砂浆具有更优的流动性能,但存在泌水率偏大和强度偏低的问题。采用废弃泥浆替代部分新配制膨润土泥浆,则能够有效控制砂浆的泌水率增大和强度降低的问题,同时使砂浆的流动性能大幅提高;废弃泥浆黏粒含量对砂浆性能影响相对较小,一定程度上表明了使用不同地层废弃泥浆制备的砂浆性能差异不大,故无需随地层变化而对砂浆配比进行较大调整,便于实际工程施工应用。     

靖边气田废弃钻井液评价及处理方法研究

针对靖边气田聚磺体系废弃钻井液的污染特点,通过室内实验分析评价了废弃钻井液的稳定性、可混凝性及析出水水质,研究了废弃钻井液复合固化处理的工艺,确定了废弃钻井液的处理方法.结果表明,靖边气田废弃钻井液具有较好的稳定性和可混凝性,处理时可加入带正电性絮凝剂以实现固液分离;不同含固率的废弃钻井液需对破胶剂的加量进行优化;含固率越高,破胶时间越长,开始出水时间均在10h以上;析出水主要污染指标为COD,去除COD最优加药量为1.2g·L-1;采用无机复合固化剂处理效果较好,加药处理后浸出液各项指标均达到GB 8978—1996的二级排放标准.     

天然气水合物井完井用形状记忆材料研制

为了能够更加有效地解决天然气水合物井在完井过程中的出砂问题,保证天然气水合物井的稳产与高产,开展天然气水合物井完井用形状记忆材料的研制。选用PCL/PM 200-体系,采用物理发泡与化学发泡并用的方法,一步法合成了开孔型形状记忆聚氨酯泡沫;在此基础上,对其力学性能、玻璃化转变温度、形状记忆性能、泡孔结构、耐温性能等性能进行了表征与测试。实验测试结果表明,该材料体系合成工艺简单,形状恢复率高,力学性能好,开孔性均匀,耐温性能好,具有玻璃化转变温度,符合温敏型形状记忆材料的变化规律,能够满足天然气水合物完井用形状记忆材料的性能要求。将该体系用于生产天然气水合物井完井用的形状记忆材料,制造形状记忆筛管,为日后天然气水合物的试采和商业开发提供了一种新型的且行之有效的完井手段。     

碳纤维水泥配伍性试验研究

水平井、小眼井钻井技术的应用以及薄油层的开发易使水泥石射孔开裂,从而造成上下油水层串通,因此对水泥石韧性有了更高的要求。为了满足固井施工过程中对水泥浆性能以及对水泥石性能的要求,根据国家固井水泥性能测定操作标准,对碳纤维水泥进行了针对性的配伍性试验研究,包括水泥浆流变性、稠化时间、失水量以及水泥石抗压强度、抗折强度等方面的配伍性试验。研究结果表明,碳纤维与水泥以及水泥添加剂具有良好的配伍性;一定尺寸的短碳纤维可以有效地提高水泥浆的流变性和水泥石的抗折、抗压强度。