耐温抗盐降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO_2的合成及性能

采用自由基水溶液聚合法,以纳米二氧化硅(nano-SiO2)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等单体为主要原料,合成了四元共聚物降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO2;采用FTIR法表征了该降滤失剂的组成,并评价了它的降滤失性效果、抗盐、抗钙和抑制性等性能,同时考察了该降滤失剂与其他处理剂的配伍性。实验结果表明,该降滤失剂具有良好的耐温抗盐降滤失性能,同时具有良好的抑制性能;与常用处理剂配伍性好,可在水基钻井液体系中显著降低其高温高压滤失量,所形成的饱和盐水钻井液体系在密度2.37 g/cm3下的高温高压滤失量仅为20.0 mL,满足高温下控制钻井液性能的需求。     

聚合糖与硅酸盐钻井液的配伍性评价

为拓宽硅酸盐钻井液使用范围,用HV-CMC、XC、SJ三种聚合糖类材料与硅酸盐钻井液进行配伍性研究。实验结果表明：HV-CMC、XC和SJ三种聚合糖类材料在硅酸盐钻井液中的适宜添加量分别为0.3%、0.1%和0.6%时,HV-CMC和XC具有增黏兼降滤失作用,SJ则具有降黏兼降滤失作用,聚合糖类材料的种类及添加量对硅酸盐钻井液的抑制性影响不大;HV-CMC、XC和SJ在硅酸盐钻井液中的抗温极限温度分别为160 ℃、120 ℃、80 ℃。为保护油气层又找到了一类新的调节硅酸盐钻井液流变及滤失性能的有效处理剂。     

甲酸盐钻井液在海拉尔油田试验获得成功

根据海拉尔地区的地质特征和储层特点提出使用甲酸盐钻井液体系,目的是保护海拉尔地区砂岩、砂砾岩、泥岩裂缝及变质岩缝洞4种不同储集层。甲酸盐钻井液体系由增粘剂、降滤失剂、防塌剂和甲酸盐组成。在巴2井和巴3井的现场试验表明,用清洁盐水配制的甲酸盐钻井液性能稳定、流变性合理、携屑能力强、抑制性好,钻井液性能均易维护控制。甲酸盐钻井液具有固相含量低、密度低(<1.13g/cm~3)和粘度低的特点,     

橘子皮制备绿色水基钻井液处理剂及其作用效能研究

考察了橘子皮粉末在钻井液基浆中的作用效能,评价其抗温性、抑制性以及与改性淀粉和聚丙烯酰胺配伍性。实验结果表明,橘子皮粉末具有较好的降滤失作用;随着老化温度的升高,橘子皮粉末处理水基钻井液黏度逐渐升高,橘子皮粉末在水基钻井液中降滤失作用逐渐减弱,大于140℃之后失去降滤失作用;橘子皮粉末水提取液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用,优于4.0%氯化钾溶液;随着老化温度的升高,橘子皮粉末与改性淀粉体系钻井液配伍表现出较好的增黏和降滤失作用。基于橘子皮在钻井液中良好的作用效能,在此基础上做一些化学改性,进一步改善其作用效能,橘子皮有望作为绿色、环保、高效的水基钻井液处理剂。     

水溶性钴络合聚合物的合成与降黏性的评价

以丙烯酸,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵,制备出低相对分子质量聚合物,然后再利用此低相对分子质量聚合物与硝酸钴制备出所需的降黏剂。流变性测试表明基浆的降黏率为95%,淡水聚磺高密度模拟浆降黏率为46%,盐水聚磺高密度模拟浆降黏率为45%。抑制性测试表明降黏剂能够抑制地层造浆;黏土表面Zeta电位的变化解释了降黏机理;渗透性实验表明降黏剂能够改善泥饼质量降低钻井液的滤失量;配伍性实验结果显示与其他处理剂配伍性良好。该降黏剂在聚合物泥浆,聚磺高密度泥浆,聚磺低密度泥浆中均有良好的应用效果。     

低固相甲酸盐钻井液体系研究

为了解决泥页岩井段井壁不稳定问题造成井下事故和地层损害等问题,研究出甲酸盐钻井液配方。该体系主要由增黏型降失水剂、降滤失剂、润滑剂、抑制剂、甲酸盐等组成。试验结果表明,甲酸盐钻井液具有滤失量小、固相含量低、体系摩阻小、抑制性好和抗污染能力强等优良性能,能较好地防止地层损害与稳定井壁。同时体系的剪切稀释性强,有利于降低循环压耗,充分发挥水力,提高钻井速度。     

控制水基钻井液高温高压滤失量的方法及途径

高温高压滤失量是钻井液性能的重要指标之一,该指标对现场井下安全、稳定至关重要。如何有效、合理地降低高温高压滤失量,通过合适的方法和途径把高温高压滤失量降到8 mL以下,值得思考和研究。在调研了近几年报道的低高温高压滤失量钻井液体系相关文献的基础上,提出降低钻井液高温高压滤失量的综合措施,分析了高温降滤失剂和封堵剂的现状,探讨了控制高温高压滤失量的方法和途径,包括研究高温高压降滤失剂和封堵剂的作用机理及其配伍性,达到处理剂种类尽量少且高效,从而降低成本和工作量的目的;合理使用酚醛树脂、褐煤类处理剂、磺化沥青、高温抗盐降滤失剂SPX树脂或含有AMPS单体的聚合物降滤失剂及含有有机、无机成分的较低成本的聚合物降滤失剂,来控制高温高压滤失量。      

柿子皮制备环保型水基钻井液处理剂及其作用效能研究

将柿子皮粉末作为水基钻井液添加剂,其性能评价结果表明,柿子皮粉末具有较好的降滤失作用;随着老化温度的升高,柿子皮粉末处理水基钻井液黏度先增大再降低后又增大,柿子皮粉末在水基钻井液中降滤失作用逐渐减弱,大于150℃后失去降滤失作用;线性膨胀率实验和泥球实验表明,柿子皮粉末水提取液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用,优于4%(w)KCl溶液;配伍性实验结果表明,随着老化处理温度的升高,柿子皮粉末与改性淀粉体系钻井液配伍表现出增黏和较好的降滤失作用,与聚丙烯酰胺体系钻井液配伍效果不佳,尤其在120℃处理后黏度骤降(从30.0mPa·s降到4.0mPa·s),且失去降滤失作用。     

超高温钻井液降滤失剂FLA240合成与评价

采用氧化-还原引发体系,以丙烯酰胺、丙烯酰氧异丁基磺酸、丙烯酸和N、N-二甲基丙烯酰胺等单体为原料,合成了低相对分子质量的多元共聚物超高温钻井液降滤失剂FLA240,借助红外光谱和热分析研究了FLA240的结构和热稳定性,分析了其抗温机理,初步评价了FLA240的钻井液性能。结果表明,FLA240热稳定性好,与其它处理剂配伍性好,作为钻井液处理剂在淡水、盐水和饱和盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用,经过240 ℃超高温老化后的能较好的控制钻井液的滤失量,在密度2．25g／cm^3饱和盐水钻井液中,当加量由1．0％增加到4．0％时,可以使钻井液高温高压滤失量由110ml降至6ml,体现出了良好的抗温性能。     

钻井液用聚合物降滤失剂研究与应用

以天然聚合物为原料,与含有双键的单体通过接枝共聚的方式合成了聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）,用正 交试验确定了聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）合成的最佳工艺;并借助红外光谱仪和电子显微镜对聚合物降滤失剂（ＧＳＴ） 进行了分子链基团和分子结构分析,证实了有机单体与天然聚合物的接枝共聚反应。聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）在 １６０℃的饱和盐水钻井液中具有较好的降滤失效果,抗温抗盐能力好于羧甲基淀粉和ＬＶ－ＣＭＣ等国内常用天然聚 合物降滤失产品。聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）适用于聚合物钻井液、有机盐钻井液、聚磺钻井液等目前川渝地区常用 钻井液体系,与体系配伍性好,稳定周期长,是一种具有良好使用前景的钻井液降滤失剂。     

甲酸盐基钻井液完井液体系综述

介绍了国外对甲酸盐基钻井液完井液的研究、开发及现场应用情况。甲酸盐基钻井液是适应多种钻井新技术的发展，如大斜度井、水平井、多支侧钻井尤其是小眼井深井的钻井需求在90年代后期逐步形成的。组成体系的甲酸盐主要有甲酸钠、甲酸钾及甲酸铯，由它们配成的盐液密谋最高达2.3g/cm^3。甲酸盐基钻井液完井液比以前常用的盐液无固相钻井液完井液具有更优越的特性，可以说是其换代类种，以甲酸盐液为基液组成的钻井液完井液具有许多优异特性：可以随意调节密谋以适应各种实际的需要；具有很好的高温稳定性和极强的抑制性；与其它常用钻井液处理剂和储层流体具有良好的配伍性；对钻井设备的腐蚀性较低；无毒易降解，对环境无污染；保护电动 效果好，并具有增加产能、延长产期的良好作用；具有较好的流动特性，很大程度地降低了摩阻压力损失，有利于提高钻速、缩短钻井时间、节约钻探费用。因此甲酸盐体系逐步为勘探作业者所接受，并在现场大量应用中取得了可观的技术效果和经济效益。     

甲酸盐基钻井液完井液体系综述(续)

在钻井液密度要求很高(如2.3 g/cm3)时,使用甲酸铯液在不用加重材料时就可形成高密度钻井液。但甲酸铯很昂贵,所以为减少费用,而使用甲酸钾配合加重材料(如CaCO3)来满足实际需求,此时钻井液密度最高可达1.7 g/cm3,若超过此值,钻井液的塑性粘度就会变得很高,滤失性也会变差。     

甲酸铯钻井完井液的特性及应用

钻进高温高压油气井时,由于常规高密度钻井完井液中重晶石含量高、高温下聚合物易降解等原因,常常不能满足高温高压井的开发要求,而甲酸盐具有能在1.0~2.3 g/cm3之间自由调节钻井完井液密度、大大提高聚合物的高温稳定性、不易腐蚀钻具等优点,因此已成为大斜度井、小井眼深井等复杂井的理想钻井完井液体系。阐述了甲酸盐钻井完井液的使用概况、甲酸铯的物理性质、甲酸铯钻完井液的基本性质、甲酸铯钻完井液配方及性能。甲酸铯钻井完井液在国外多口高温高压油气井中的应用实例表明,其配方简单,具有优良的水力性能和流变性能,不仅能很好地满足钻井、完井需要,而且能很好地保护储层,对于解决国内目前高温高压井中存在的问题具有非常好的借鉴作用。     

天然气互换性判别方法研究

超深井多选用高密度饱和盐水磺化钻井液体系,本研究引入高浓度甲酸钾溶液作为钻井液基液,有效减少高密度钻井液固相含量,提高钻井液及关键处理剂的热稳定性,同时加快超深井深部巨厚盐岩层钻井速度、减缓钻具腐蚀,充分发挥甲酸盐钻井液良好的抑制性和泥饼质量,低环空压耗等优势。讨论了重晶石在甲酸钾溶液中的溶解性以及甲酸钾溶液的抗盐抗钙污染能力,研究结果表明,重晶石在甲酸钾溶液中几乎不溶,所以在饱和盐水磺化钻井液中可用30%-70%（w）甲酸盐溶液提高基液密度,然后采用重晶石进行加重是可行的。此外,氯化钠和石膏在甲酸盐溶液中的溶解度均有不同程度的降低,可用于进一步提高磺化钻井液的抗盐抗钙污染能力。     

甲酸盐钻井液技术的应用

青海花土沟油田地层压力低。泥页岩地层造浆能力强。钻井过程中易发生地层漏失、井眼缩径、起下钻阻卡和油气层损害严重等问题。该油田采用无固相低密度的甲酸盐钻井液．并配合相应的维护处理工艺技术。该体系主要由碱金属(钾、钠和铯)的甲酸盐、聚合物增粘剂和降滤失剂等组成。其中碱金属的甲酸盐为钻井液提供了适当的密度和强抑制性。在不加任何固相加重剂的情况下，通过改变碱金属甲酸盐的类型和加量，可使甲酸盐钻井液密度达到1．0～2．3g／cm3。现场应用表明．甲酸盐钻井液具有摩阻压耗小，热稳定性好，水力特性优良，页岩抑制性强，污染容限大的特点．减少了井下复杂情况，提高了机械钻速，有效地保护了油气层．提高了原油产量。     

适用于滩海地区的正电聚醇/甲酸盐钻井液

目前,水基钻井液仍然是滩海钻井的首选钻井液.正电聚醇钻井液和甲酸盐钻井液自从20世纪90年代在现场应用以来,均表现出良好的性能.为适应滩海钻井的需要,充分发挥正电聚醇和甲酸盐的优势,研制出了一种新型的正电聚醇-甲酸盐钻井液体系.在地层孔隙压力较低或较高时,分别利用正电聚醇或甲酸盐作为主要处理剂以确保钻井液具有良好的性能并维持较低的固相含量.分析了正电聚醇、甲酸盐的作用机理及其协同增效作用.室内试验评价了该钻井液的抗温性、抑制性、保护油气层性能以及用甲酸盐加重对钻井液性能的影响.该钻井液在埕海4和庄海12井等进行了初步应用,在应用中钻井液粘度变化不大,埕海4井和庄海12井的平均井径扩大率分别为9.19%和6.91%,明显低于邻井;起下钻及下套管正常,无遇阻情况,电测顺利.室内试验和现场应用结果均表明,正电聚醇和甲酸盐的协同作用,可使钻井液具有防塌、润滑、环保和储层保护等多种功能.     

大庆油田外围开发井甲酸盐钻井液研究与应用

室内实验研究了甲酸盐的特性，分析了甲酸盐钻井液的作用机理，针对储层特点，确定了应用于大庆外围低压低渗透油田的甲酸盐钻井液体系，并进行了现场试验和推广应用。室内实验和现场应用结果表明，甲酸盐钻井液性能稳定，钻井完井施工顺利，无井塌、井漏、卡钻事故发生，能够满足φ178mm和φ200mm井眼开发井钻井施工要求；抑制性强，井壁稳定效果好，井眼规则，井径扩大率小；机械钻速高，油层浸泡时间短，是一种有利于储层保护和增产的钻井液体系。     

新型低固相油基钻井液研制及性能评价

为解决常规油基钻井液低温流变性差、低剪切速率下易形成凝胶结构及重晶石沉降等难题,开展了低固相油基钻井液的研究。选用3~#白油为基础油,甲酸铯溶液为密度调节剂,在确定油水比的前提下,对各主处理剂进行优选及加量确定,研制出一种低固相油基钻井液体系,并对其抗温、抗污染、抑制性及储层保护效果等性能进行了评价。评价结果表明,低固相油基钻井液体系具有良好的流变性和触变性,抗温达220℃,抗水污染20%,抗钻屑污染25%,滚动回收率98.7%,渗透率恢复值90%以上。分析认为,低固相油基钻井液体系不仅能够代替常规油基钻井液应用到强水敏地层及复杂结构井,在裂缝性碳酸盐及低孔低渗储层也具有良好的应用前景。     

一种新型抗温抗盐聚合物降滤失剂的室内研究

为了解决现阶段降滤失剂在高温、高盐条件下的降滤失效果差等问题,室内采用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC),N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等单体为原料,合成并优选了一种聚合物降滤失剂PAA-330。通过红外表征可知产物满足设计要求,并在室内评价了其各项性能。结果表明:其在淡水浆、盐水浆和饱和盐水浆中,API失水量均在5 mL以下,HTHP滤失量在16 mL以下,表明该剂在高温、高盐条件下均具有良好的降滤失效果。该降滤失剂的热分解温度为304℃,热稳定性良好,能够满足井下较高的井底温度。在复合盐水钻井液中加量2%,经200℃老化后滤失量仍在15.8 mL,且对钻井液流变性无明显影响,表明其耐温性能优异,与钻井液配伍性良好,未来前景广阔。     

新型甲酸盐/正电聚醇钻井液在南部滩海地区的应用

南部滩海是大港油田的重点勘探区域之一.该地区明化镇组和馆陶组地层粘土矿物以伊蒙无序间层为主,而且间层比很高,在钻井过程中常出现易塌、易漏失、起下钻遇阻及钻井液性能不稳定等复杂情况.为实现安全、快速钻进,充分利用甲酸盐与正电聚醇的协同增效作用,研制并优选出了一种甲酸盐/正电聚醇强抑制性钻井液.在张海5井等5口井的现场应用试验表明,这种钻井液体系表现出抗温性好、抑制性强、润滑性好、储层保护效果好等多种功能;该体系性能稳定,容易维护,很大程度地提高了井壁稳定性,如张海5井三开井段平均井径扩大率仅为5.66%,井径规则,现场进行多次电测和核磁共振测试,均一次成功,建议在该地区进行推广应用.