抗220℃高温水基钻井液技术研究

深井、超深井高密度水基钻井液的热稳定性一直是国内外钻井液行业研究的关键问题之一。为了提高钻井液的抗高温能力,研究了高温对钻井液的影响及相应的技术对策,形成了一套密度为2．00g／cm ^3～2．35g／cm^3抗220℃高温的水基钻井液体系。该体系由四类核心处理剂组成：抗高温复合降滤失剂、抗高温降粘剂、润滑封堵防塌剂及高温稳定剂。评价了水基钻井液体系在高温下的高温稳定性、高温高压流变性能、抑制性能和抗污染性能。实验结果表明,该体系具有良好的热稳定性,钻井液经过220℃高温老化后,高温高压滤失量低,流变性好,并具有良好抑制性能和抗盐、钙及钻屑等污染性能。     

水基钻井液用阳离子型封堵剂的合成及性能

以苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）及阳离子可聚合单体,利用乳液聚合方法制备水基钻井液用阳离子型封堵剂,采用红外光谱分析了封堵剂的结构特点。泥球浸泡实验结果表明,质量分数为5.0%的阳离子型封堵剂乳液和饱和盐水抑制黏土水化性能相当。评价了阳离子型封堵剂对CaC12无土相钻井液性能的影响。结果表明,加入质量分数为2.0%的阳离子型封堵剂,可将CaC12质量分数为25.0%的无土相钻井液的高温高压滤失量（120～130 ℃）控制在10.0 mL左右。     

大位移井高效携岩水基钻井液实验研究

大位移井钻井液性能与钻井过程中摩阻、扭矩、井壁稳定及井眼净化等难题密切相关.基于聚醚胺抑制性强、清洁、润滑性优良、环境友好的特点,进一步优选抗盐流型调节剂、降滤失剂、润滑剂、封堵防塌剂,通过配伍性优化实验,构建了性能参数满足大位移井要求的高性能水基钻井液配方.该配方130℃/16h热滚前后性能稳定,高温高压滤失量控制在10 mL以内,可抗5%NaCl、0.5%CaCl2、5%劣土污染,极压润滑系数、粘附系数分别低至0.114、0.017,抑制性强.利用室内模拟实验装置进行携岩性能评价,结果表明该钻井液体系在低环空返速苛刻条件下携岩效率大于89%,满足大位移井井眼净化需求.     

聚合醇钻井液高温稳定性的研究

研究了在钻井液淡水体系和盐水体系中加入聚合醇对降滤失剂滤失量的影响。结果表明 ,钻井液体系中加入聚合醇能有效提高降滤失剂的耐温性 ,盐水钻井液比淡水钻井液体系提高降滤失剂高温稳定性的效果更加明显。     

膦甲基酚醛树脂的合成与降滤失性能

以三氯化磷、酸性聚合酚醛树脂或碱性聚合酚醛树脂合成了膦甲基酚醛树指(PMP),并测定了其在钻井液中的降滤失、抗温、抗钙和抗盐性能.结果表明在酸性聚合介质、酚醛摩尔比＜1.0条件下合成的PMP具有较好的溶解性和降滤失作用.当加入的PMP质量分数为1.0%和1.5%时,可使质量分数为4.0%膨润土浆的API滤失量由35.2 mL分别降至10.2 mL和9.8 mL;1.0%PMP使4.0%膨润土浆的抗盐性小于质量分数为1.0%氯化钠,抗钙能力为2200×10-6,在20～200 ℃范围降滤失量保持不变,具有良好的抗温性能.     

吐哈油田玉果区块防塌钻井液技术研究

针对吐哈油田玉果区块深层复杂泥页岩地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X射线衍射、扫描电镜、水化膨胀/分散、比表面积、比亲水量等测定,对该油田岩样进行了地层组构和理化性能分析,分析了该区块深部复杂地层井壁失稳的机理,提出了"物化封堵-抑制水化-有效应力支撑"的三元协同防塌钻井液技术对策。通过单剂优选和配方优化,研制出了适合玉果区块复杂地层的防塌钻井液体系。现场试验表明,该钻井液体系防塌、封堵能力强,钻井液维护处理简单,使用该钻井液可以显著提高机械钻速,节约成本。     

AM/AMPS/NVP三元共聚物降滤失剂的合成及评价

在氧化还原体系下以AM/AMPS/NVP为单体合成一种钻井液降滤失剂,讨论单体配比对产物性能的影响。最佳单体配比AM/AMPS/NVP为6∶3∶1,采用亚硫酸氢钠-过硫酸钠的氧化还原引发体系,45℃下反应6 h得到最佳产物。共聚物在200℃下老化16 h后的API滤失量可以控制在20 mL以内,常温下可控制在5.6 mL;老化条件下的复合盐水基浆可控制在24 mL以内。此产品在淡水基浆与复合盐水基浆中均有较好表现。     

新型抗高温油基钻井液降滤失剂的研制

针对高温、高密度油包水逆乳化钻井液降滤失量大的问题而研制出一种新型抗高温油基钻井液降滤失剂。这种降滤失剂采用胺化合物对腐植酸进行改性,得到一种亲油性的腐植酸衍生物,所得的腐植酸衍生物经进一步热裂解处理后,得到抗温能力达220℃,运用于超高密度2．38g/cm^3的油基钻井液降滤失剂XNTROL220。此降滤失剂在油中具有良好的分散能力,在油包水逆乳化泥浆中具有明显的降滤失效果,同时具有稀释降粘、辅助乳化等功能。     

抗高温低固相钻井液在桩古斜411井的应用

桩古斜411井是胜利桩西潜山油藏的一口探井，该区块为高温低压油藏，前期使用的低密度低固相钻井液高温稳定性差，在钻井过程中，易出现流变性调控难、电测遇阻及储层污染严重等难题。针对该区域的地质特征和钻井要求，研发出抗高温低固相钻井液，并进行室内评价实验。实验结果表明，形成的钻井液抗温≥200℃,具有黏度低、切力高、稳定性强等优点，同时体系封堵性能强，滤失量小，能最大程度地减少钻井液固相颗粒和滤液进入储层，滤液表面张力≤26 mN/m,水锁损害小，渗透率恢复值≥90%。现场应用表明，桩古斜411井施工过程中没有出现严重的复杂情况，电测一次成功率均达到100%。平均机械钻速为9.86 m/h,钻井周期提前7.75 d,有效减少了钻井液对储层的浸泡时间，体系油气层保护效果显著，试油时产油量为34 m³/d,产气量超出9 900 m³/d,增产效果明显。     

滴北2井钻井液技术

滴北2井是为探明乌伦古坳陷滴北地区侏罗系、三叠系及石炭系含油气及地层情况而部署的一口预探井.针对该井地层特点及技术难点,优选了胺基封堵钻井液体系,该体系抑制性好、封堵性强、流变性好,具有一定的抗盐能力;辅助现场钻井液维护处理工艺,解决了该井上部地层虚厚泥饼导致起下钻阻卡、煤层坍塌及石炭系井漏的难题,满足了该井钻进的需求.该井的钻探成功为本区块其它井的施工提供了技术保障,加快了该区块的勘探开发进程.