抗高温钻井液技术研究

本文在聚合物钻井液基础上通过优选抗高温性能较好的处理剂,研究适合冀东油田地层特点的能够抗200℃高温的钻井液体系。     

提高水基钻井液高温稳定性的方法、技术现状与研究进展

简要介绍高温对水基钻井液性能的影响,基于国内外研究现状,从提高黏土高温稳定性和提高聚合物处理剂高温稳定性两方面综述提高水基钻井液高温稳定性能的方法。提高聚合物处理剂高温稳定性的方法主要有优化聚合物分子结构、增强聚合物的聚集态结构和利用纳米技术提高聚合物高温稳定性。从聚合物化学结构、高温性能与作用机制等方面介绍提高水基钻井液聚合物处理剂高温稳定性的方法和水基钻井液抗高温聚合物的研究现状。对提高水基钻井液高温稳定性方法与技术的发展趋势进行分析。     

腐殖酸钙抗高温钻井液体系研究

钻井作业对钻井液处理剂的抗温性要求越来越高,原有钻井液体系已无法完全满足深井及超深井的钻探需要。根据腐殖酸钙抗高温作用机理,采用钻井液高温滚动、流变性、失水造壁性等实验与评价方法,分析了不同CaO和膨润土加量对钻井液体系性能的影响,选用CMC、SMP、FV-2等抗高温降失水剂,提出了一套抗高温180℃、抗盐30%的腐殖酸钙钻井液体系。结果表明:最佳的腐殖酸钙钻井液体系配方为0.3%CaO+7.0%SMC+5.0%膨润土原浆+5.0%SMP-1+0.3%FV-2,抗高温抗盐效果良好。     

抗高温高密度水基钻井液体系的室内实验研究

为了满足当前深井、超深井逐步向深层次开发的需要,在分析评价各种抗高温水基钻井液处理剂的基础上,优化研制出一种以OCL-JB为主要降滤失剂的抗210℃高温的高密度水基钻井液体系,并对体系的性能进行评价.实验结果表明,新型抗高温、抗盐降滤失剂OCL-JB抗温性好,能与多种处理剂配伍;OCL-JB主要是通过吸附作用,增大粘土颗粒的zeta电位和水化膜来提高泥浆中粘土微粒的聚结稳定性,控制钻井液高温高压滤失量.所研制的抗高温高密度(2.3 g/cm3)钻井液经过210℃高温后性能稳定,具有良好的高温高压流变性能和滤失造壁性能,抑制能力和抗污染能力强,润滑性好.     

抗高温高密度水基钻井液体系的室内实验研究

为了满足当前深井、超深井逐步向深层次开发的需要,在分析评价各种抗高温水基钻井液处理剂的基础上,优化研制出一种以OCL-JB为主要降滤失剂的抗210℃高温的高密度水基钻井液体系,并对体系的性能进行评价。实验结果表明,新型抗高温、抗盐降滤失剂OCL-JB抗温性好,能与多种处理剂配伍;OCL-JB主要是通过吸附作用,增大粘土颗粒的zeta电位和水化膜来提高泥浆中粘土微粒的聚结稳定性,控制钻井液高温高压滤失量。所研制的抗高温高密度(2.3 g/cm3)钻井液经过210℃高温后性能稳定,具有良好的高温高压流变性能和滤失造壁性能,抑制能力和抗污染能力强,润滑性好。     

油基钻井液面临的技术难题与挑战

自20世纪20年代以来,为解决钻井过程中遇到的各种复杂问题,在钻井液体系优化和新材料研发的基础上,对油基钻井液技术进行不断完善和改进,目前已形成包括抗高温、低固相、无土相、可逆乳化及恒流变等多种高性能油基钻井液体系和技术,并得到广泛应用。近年来,随着陆上易开采油气资源逐渐枯竭,世界范围内油气勘探开发逐步向页岩气、超深层、超深水等非常规油气、复杂油气资源迈进,对钻井液性能要求越发严苛。在水基钻井液无法满足要求的情况下,油基钻井液因固有的抗温性、页岩抑制性、水合物抑制性、润滑性和储层保护性等优势已逐渐成为钻探高温深井、大斜度定向井、页岩气水平井、海洋深水等各种复杂地层的主体钻井液技术,不仅给油基钻井液的发展带来了机会,也使油基钻井液面临前所未有的挑战。梳理并阐述油基钻井液的发展历程和目前技术现状、难点以及未来发展趋势;提出研发适合油基钻井液的“固壁剂”、油基钻井液配套的系列防漏堵漏材料、Gemini型油溶性聚合物等具特殊分子结构的絮凝剂、油基钻井液携屑剂、抗极高温度的乳化剂等,并开展生物质合成基液和绿色油基钻井液处理剂应用研究,以及采取光催化和微生物协同降解原理的废弃油基钻井液无害化处理研...     

无荧光防塌降滤失剂PA—1的合成及现场应用

介绍了无荧光防塌降滤失剂ＰＡ－１的合成方法、综合性能的评价结果和现场应用效果，综合性能评价结果和现场应用效果表明，ＰＡ－１对钻井液有良好的降滤失作用和较强的抑制粘土水化分散能力，是一种具有抗电解质污染和抗高温的优良钻井液处理剂。在使用ＰＡ－１的钻井液中无需再使用降粘剂。ＰＡ－１是一种实用的多功能钻井液处理剂。     

抗高温高密度水基钻井液体系研究

针对抗高温高密度钻井液体系及应用工艺对超深井、深井成功钻探至关重要,国内外抗温200℃、密度达2.30g/cm³的水基钻井液体系的研究应用报道较少,且国外在此条件下多选择油基钻井液体系的问题。通过优选磺化类抗温处理剂、加入高温稳定剂等途径建立了抗温200℃、密度达2.30g/cm³的淡水钻井液体系和含氯化钾体系。该体系热稳定性优良,高温高压下流变性合理,具有一定抑制性。对深井、超深井钻井液的选择使用具有指导意义。     

多功能钻井液处理剂HD的实验研究

本文就HD的各种钻井液性能进行了较系统的研究。实验发现,该处理剂具有良好的降失水、悬浮、抑制、润滑、抗温、抗盐、抗钙等性能,是一种新型的聚合物替代产品,对钻井液体系的开发具有重要的参考价值。     

无荧光防塌降滤失剂PA－1的合成及现场应用

介绍了无荧光防塌降滤失剂ＰＡ－１的合成方法、综合性能的评价结果和现场应用效果．综合性能评价结果和现场应用效果表明，ＰＡ－１对钻井液有良好的降滤失作用和较强的抑制粘土水化分散能力，是一种具有抗电解质污染和抗高温的优良钻井液处理剂．在使用ＰＡ－１的钻井液中无需再使用降粘剂．ＰＡ－１是一种实用的多功能钻井液处理剂．     

腐殖酸接枝共聚物超高温钻井液降滤失剂合成

基于抗高温处理剂分子设计,采用腐殖酸与丙烯酰氧丁基磺酸(AOBS)、丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）接枝共聚,通过正交实验,在综合考虑产物的水溶液黏度、产物对钻井液黏度和降滤失效果影响的基础上,进一步考察了腐殖酸用量,最终确定了合成配方：非离子单体与离子单体比1.5:1.0、离子单体中和度100%,反应混合物质量分数50%、腐殖酸用量34%,合成了相对分子质量低的AOBS AM AA/腐殖酸接枝共聚物。对钻井液性能进行了评价,并借助红外光谱和热分析对产物进行结构表征和热稳定性分析。实验结果表明,接枝共聚物热稳定性好,抗温达到240℃,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,对钻井液黏度影响较小,在膨润土含量高的钻井液中具有一定的降黏作用,可以有效地控制钻井液的高温稠化,与SMC、SMP等具有良好的配伍性,用于密度2.57g/cm³的KCl钻井液中,可以有效地控制钻井液的高温高压滤失量和流变性。     

抗高温高密度油基钻井液体系静态沉降稳定性建模及优化

抗高温高密度油基钻井液可用于复杂地层钻井,利于井壁稳定,可用于钻大位移井、水平井、超深井等,但在高温状态下面临钻井液沉降问题。钻井液的沉降包括静态沉降和动态沉降,过去主要关注钻井过程中钻井液的动态沉降,但由于钻井液具有剪切稀释性,一般静态条件下沉降稳定性较好的钻井液体系在较高剪切速率下仍具备良好的稳定性,主要研究高温状态下油基钻井液体系的静态沉降稳定性。为使体系达到较好的静态沉降稳定性,以往对各类核心处理剂,乳化剂、有机土、重晶石和油水比的加量和配比只做出试探性调整,实验存在一定盲目性,不能确定实验周期。针对上述问题,分析室内和现场密度2.5 g·cm~(-3)柴油基钻井液流变参数与静态沉降密度差的相关性,建立数学函数模型;将模型反馈的流变参数值与实验结合起来,利用模型优化基础实验,调整处理剂加量至相应流变参数值,使体系静态沉降密度差最小;最终得到一组抗温190℃,密度2.5 g·cm~(-3)沉降稳定性好的油基钻井液体系。研究过程具有目的性,体系静态沉降稳定性建模方法和实验模型结合的方法为优化钻井液体系性能提供了一种新思路。     

水基钻井液用抗高温聚合物增黏剂的研制及作用机理

以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(Na AMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为共聚单体,采用自由基胶束聚合法制备了新型抗高温聚合物增黏剂SDKP,并通过单因素实验对反应条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、凝胶色谱分别对SDKP的分子结构和平均分子量进行了表征和测定,并评价了增黏剂SDKP在低膨润土钻井液和无固相钻井液中的抗温增黏性能。评价结果表明,SDKP在2.5%低膨润土钻井液中的抗温能力达230℃,在无固相钻井液中的抗温能力达190℃,其在钻井液中具有良好的抗温性能和增黏性能,抗温增黏效果优于国外同类代表产品HE300。最后通过热重分析、环境扫描电镜观测、高温黏度测试等手段,探讨了SDKP的抗温增黏作用机理。     

钻井液用强抑制剂JT900研制及应用

本文从合成原理、性能测评及实际应用几个方面，详细介绍了新研制的抑制性处理剂ＪＴ９００．该处理剂具有抗钙、抗温和防坍的作用，用于两性离子聚合物钻井液体系，增强了其抑制泥页岩的能力．在吐哈油田使用，取得良好效果．     

抗220℃高温钻井液体系的室内研究

以抗高温钻井液体系高温流变稳定性和滤失量控制为重点,进一步确定体系配方并对抗高温钻井液体系配方进行优化.最终研制出一种能抗220℃高温,性能优良的有机硅钻井液抗高温体系;并对该体系性能进行了评价.该有机硅抗高温钻井液具有好的页岩抑制性、润滑性和井眼稳定性;滤失量小,滤饼薄且致密,可有效防止钻头泥包;携砂能力强,流变性容易控制;在高矿化度下,钻井液性能稳定,能抗6%NaCl和0.5%CaC12的污染,而且体系所用材料无毒、无荧光,适用于深井钻探.     

超高温水基钻井液技术研究与应用

对于超高温水基钻井液具有高温稳定性好的特点,随着钻井技术的不断提升,对于钻井液的要求也提高。本文主要分析了当前国内外对于超高温水基钻井液处理剂的作用原理进行分析,并就其应用概况和面临的技术问题等进行研究。     

水包油钻井液的室内评价

在室内配制了水包油钻井液,进行了常温和高温条件下流变性、抗原油污染能力、抗水污染能力和抗膨润土污染能力的评价,结果表明,研制的水包油钻井液在常温下和高温后具有较好的流变性,同时该钻井液具有较强的抗油、水和膨润土的污染能力.     

环保型钻井液技术研究与发展方向

介绍了近年来几种环保型钻井液体系的研究及应用进展情况 ,其中包括聚合醇钻井液体系、多元醇钻井液体系、合成基钻井液体系、烷基葡萄糖苷钻井液体系、甲酸盐钻井液体系和硅酸盐钻井液体系 ,且对这 6个钻井液体系的作用机理和适用性进行了详细的分析 ,并总结了近两年来新研制开发的环保型钻井液处理剂 .最后指出了目前环保型钻井液技术存在的问题 ,对环保型钻井液技术的发展方向进行了展望     

环保型钻井液技术研究与发展方向

介绍了近年来几种环保型钻井液体系的研究及应用进展情况，其中包括聚合醇钻井液体系、多元醇钻井液体系、合成基钻井液体系、烷基葡萄糖钻井液体系、甲酸盐钻井液体系和硅酸盐钻井液体系，且对这6个钻井液体系的作用机理和适用性进行了详细的分析，并总结了近两年来新研制开发的环保型钻井液处理剂，最后指出了目前环保型钻井液技术存在的问题，对环保型钻井液技术的发展方向进行了展望。     

义185井三开抗高温钻井液技术

为了解渤南洼陷义185井区沙四段含油气情况,研发了胺基聚磺抗高温高密度钻井液体系,评价实验表明,胺基聚磺抗高温高密度钻井液体系抗盐能力好,抑制性强,在200℃高温下流变性好.该体系在义185井进行了现场应用,通过采用合理密度支撑、强抑制及强封堵措施,配合现场钻井液维护处理工艺,满足了工程钻井的要求,施工中井壁稳定,井身质量好,井径扩大率仅为5.18%,为该区块勘探开发提供了宝贵的技术参数.