PVA1788成膜体系无固相冲洗液在桂柳地1井的应用

桂柳地1井为广西柳州市鱼峰区雒容镇区块页岩气地质调查井,设计井深2350 m,钻遇水敏性地层等复杂地层。为了提高无固相冲洗液在页岩气复杂地层深孔钻进中维持孔壁稳定的能力,在PVA1788体系无固相冲洗液的基础上,添加成膜A剂、封堵剂GFD-1等处理剂。根据冲洗液试验及现场应用,成膜A剂具有降失水功能,不影响冲洗液的润滑性能,对粘度影响不明显,该PVA1788成膜体系无固相冲洗液滤失量较低,封堵裂隙效果好,减弱了地层水化膨胀,提高了成膜抑制防塌能力,满足了桂柳地1井深孔复杂地层维护孔壁稳定、安全钻进的需要。对类似复杂地层无固相冲洗液的推广应用具有参考价值。     

国内外冲洗液技术研究与应用进展

在调研大量相关文献及报道的基础上,对近年来地质钻探冲洗液技术研究与应用进展进行了分类归纳总结。主要从新型造浆材料与泥浆处理剂、新型冲洗液体系2个方面进行了阐述,其中新型造浆材料与泥浆处理剂涉及造浆材料、强抑制剂、抗高温处理剂、堵漏材料、纳米级处理剂与天然高分子材料改性类处理剂;新型冲洗液体系包括成膜防塌无固相冲洗液、双聚防塌冲洗液及可循环泡沫冲洗液等。     

超深井240℃高温钻井液室内研究

为了迎接当前大陆科学钻探(CCSD)逐步向深层次钻井的挑战,需要研发高温钻井液体系。本文通过对比多种处理剂的作用原理,评价优选出了抗高温钻井液用增黏护胶剂VIS-H,进一步确定钠基膨润土加量;筛选高温成膜封堵剂Lockseal、降滤失剂SHR和其他处理剂,建立了抗高温水机钻井液体系配方。室内对该体系综合性能进行评价,评价结果表明该体系抗温性能良好,在240℃高温老化后仍能保持较稳定的流变性能和较低的滤失量,且具有较强的抑制性、较高的滚动回收率和低摩阻。该成果对超深井科学钻探具有指导意义。     

白银市土红湾-李家沟煤炭资源详查23-2 孔冲洗液技术

甘肃省白银市土红湾-李家沟煤炭资源详查23-2孔地质条件极其复杂,既有水敏性强的泥岩,还有松散破碎的煤层等,其间还夹杂着不同程度的盐膏,孔内容易出现坍塌、掉块等问题,冲洗液易受到污染,对冲洗液性能提出了更高的要求。以往该矿区施工,常发生孔壁坍塌、冲洗液粘度显著降低等问题,严重时导致埋钻及沉砂卡钻等孔内事故,影响成孔和施工效率。针对以上问题,分析了钻遇地层孔壁失稳的原因,评价了盐膏侵对冲洗液性能的影响,并有针对性的开展了体系的适应性研究,先后优选出成膜防塌冲洗液和抗盐膏侵成膜环保冲洗液。施工中,针对水敏性分散剥落地层和松散地层选用成膜防塌无固相冲洗液,在发现盐膏侵后将其转化为抗盐膏侵成膜环保冲洗液,并通过对冲洗液配方、性能参数的合理调整与维护以及采用绳索取心钻探等工艺措施,较好地解决了上述问题。     

新型水基钻井液体系在页岩气钻井中应用探讨

目前中国页岩气水平井水平段钻井主要使用油基钻井液,但油基岩屑处理费用昂贵,急需开发和应用一种具有环境保护特性的高性能水基钻井液体系。通过室内实验,优选出适合于水基钻井液的封堵剂、降失水剂等主要处理剂,进而研制出了钾铵基聚磺成膜钻井液体系配方,并进行了抗温性、润滑性、防塌抑制性、封堵性、抗污染性性能评价实验。结果表明:钾铵基聚磺钻井液流变性能良好,抗温可达150℃;润滑性能优良,具有较好的抗盐、抗钙污染性能和防漏封堵性能,防塌抑制性强。     

非渗透处理剂实验方法的建立及评价

采用砂粒质量控制和增加钻井液倾倒缓冲装置两项措施完善了非渗透处理剂的评价方法,有效提高了砂床实验的重复性。利用该实验方法对比分析了其与API滤失量之间的差别,并研究了非渗透处理剂降低砂床滤失量的原因。结果表明,砂床实验与API滤失实验分别对应于不同地层性质的钻井液滤失性能,建议在疏松砂岩地层和微裂缝发育地层增加砂床滤失量评价实验,以更全面认识钻井液性能,确保安全快速钻井。     

聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆及无固相冲洗液(基本知识讲座)

一、基本概念清水中不含粘土，只需加入各种化学处理剂就能配出防塌，满足钻探工艺要求性能良好的冲洗液，即无粘土冲洗液。无粘土冲洗液又称无固相冲洗液，也有人称它为“化学水”。它是六十年代发展起来的一种新型冲洗液，在国外种类甚多，广为应用，如生物聚合物，羟乙基纤维素，瓜尔胶，РАМ加生物聚合物，РАМ加氯化钾等类型无粘土冲洗液。目前使用的РАМ冲洗液就是其中的一种。     

高原冻土水合物钻探冲洗液的研究

分析了国外冻土和冰层取心钻探冲洗液应用技术现状,从冲洗液抗低温能力,防冻剂和抗低温处理剂的选择,以及泥浆的抑制性、降失水性等方面对高原冻土水合物钻探冲洗液的研究和野外应用提出了建议。     

青海五龙沟矿区泥岩地层冲洗液研究

青海五龙沟矿区内存在大量泥岩地层,其特点为粘土总含量高,易吸水膨胀,地层微裂隙多,导致钻探过程中易出现钻孔缩径、坍塌以及岩心采取率不足等问题,严重影响了矿体规模及经济价值的评价,研究适用于该区的冲洗液意义重大。本文通过正交试验研发了一套适用于该区泥岩地层钻探的水基冲洗液,该冲洗液配方为:5%膨润土+2%纯碱(Na_2CO_3)+0.05%高粘聚阴离子纤维素(HV-PAC)+0.4%低粘钠羧甲基纤维素(LV-CMC)+2%磺甲基酚醛树脂(SMP-1)+2.5%无荧光防塌润滑剂(FT-342)+0.4%正电胶(MMH)+1%白油。该冲洗液失水量为4 mL,泥岩在清水中的膨胀率为20.26%,而在冲洗液中降到了3.02%,将泥岩制样放到冲洗液中浸泡24 h,泥岩结构保持完整。该冲洗液滤失量低、抑制性强、配制工艺简单,能很好地适用于五龙沟地区泥岩地层的钻探工作。     

青藏高原复杂地层地质钻探低固相冲洗液试验研究

青藏高原由于地质条件的多样性,分布有松散破碎地层、高应力地层、断层破碎带等复杂地层,在地质钻探中经常遇到塌孔、漏浆、缩径、卡钻、埋钻等问题。同时配套使用的冲洗液形成的泥皮质量差、胶结能力较差、携岩粉能力较弱等不足。冲洗液的性能是实现复杂地层顺利钻进的关键。结合青藏高原复杂地层的地质特点,研发了低固相聚合物新型冲洗液,该冲洗液以钠质膨润土和微泡剂等外加剂为基础,具有流动性好、胶结性强、降失水量适中的特点,适宜在青藏高原复杂地层地质钻探中使用。     

煤系泥页岩复杂地层冲洗液研究与应用

针对煤系泥页岩复杂地层钻进中因岩层松散破碎、泥页岩遇水膨胀而发生孔壁失稳导致的孔壁垮塌、缩径、卡钻、埋钻等孔内复杂问题，通过单因素试验分析了冲洗液处理剂：纤维素(CMC)、聚丙烯酰胺(PAM)、磺化沥青(SAS)对冲洗液流变性能(漏斗黏度、塑性黏度、动切力、表观黏度、流性指数、稠度系数)和失水性能的影响，并利用正交试验得到了冲洗液的最终优化配方为5%钠基膨润土+0.3%纯碱+0.5%CMC+0.04%PAM+2%SAS,将该冲洗液用于云南会泽铅锌矿区煤系泥页岩复杂地层钻探施工中，取得了良好的生产效果。     

新型复合胶无粘土冲洗液研究

研制的新型复合胶无粘土冲洗液由瓜尔胶、PHP和交联剂PS-DL组成,用正交试验方法优化出2种配方,与SM植物胶无粘土冲洗液进行性能对比评价,新型复合胶无粘土冲洗液在提粘、降失水、流变、携岩、防塌、护心等性能上达到或超过了SM植物胶无粘土冲洗液性能.并在生产中进行了实际应用.     

探采结合水井无固相环保冲洗液的研究与应用

探采结合水井需要实现精确获取水文地质参数和解决百姓饮水难题的双重目的,因此要求钻进施工中采用的冲洗液既要具备基本的护壁防塌等功能,还需最大程度地降低对地层渗透性的影响,同时还应具有优良的环保性能。针对这一特殊要求,研发了新型的PA-1型无固相环保冲洗液,采用渗透性实验、电镜扫描、砂球浸泡实验等多种测试手段对冲洗液进行了室内评价与分析,结果表明PA-1型无固相环保冲洗液对地层渗透性影响较小,防塌护壁能力强,综合性能优于常规冲洗液体系;采用中华米虾对其进行急性毒性实验也表明其安全无毒。大量室内实验及现场应用表明,PA-1型无固相环保冲洗液各项性能优良,可为今后在探采结合水井施工中冲洗液的合理选用提供参考。     

多功能剂抗复合离子污染机理研究及应用

将北京探矿工程研究所研制的多功能剂与不同浓度的钙镁钾溶液、海水、卤水等直接配制成冲洗液并测试其性能。结果表明,该种多功能剂具有很好的抗复合离子污染能力,可以直接与矿化度高的水配制得到满足钻探施工要求的冲洗液。直接采用卤水和海水配制的多功能剂冲洗液已经在新疆若羌、山东莱州海域、南黄海海域等区域钻探过程中获得成功应用。     

磷石膏地层用钙基成膜环保冲洗液研究与应用

针对磷石膏地层水平孔钻探工程存在松散磷石膏层孔壁坍塌、磷石膏遇水分散影响取心质量、冲洗液受钙侵导致其性能恶化以及钻孔轨迹控制困难等技术难题,同时满足绳索取心钻进工艺要求,室内针对性地开展了冲洗液技术研究,分析了磷石膏地层水平孔钻进对冲洗液性能的要求,并在室内处理剂优选、配方优化的基础上,研发了钙基成膜环保冲洗液体系,并成功应用于贵州某磷石膏矿尾矿库中的水平孔钻探工程。室内试验及现场应用结果表明,该体系具有良好的抗钙侵能力,滤失量低,流变性能相对稳定;能够在岩心表面形成相对坚固的保护膜,强化磷石膏孔壁,有效预防孔壁坍塌;保护岩心免受冲洗液侵蚀,提高了取心质量。此外,该体系由无毒和易降解的环保材料组成,具有良好的环保性能。     

冻土区天然气水合物试采对接井冲洗液技术

2015年,在祁连山木里冻土区进行了天然气水合物试采对接井施工。根据木里地区的地层条件,针对孔壁易出现的水化、坍塌、掉块等现象,制定了冲洗液配方,通过合理调整处理剂的用量,达到良好的护壁及润滑效果。使用过程中对密度、粘度、含砂量、失水量等参数进行了监测,并对冲洗液性能作出及时调整。应用结果表明,该冲洗液配方具有良好的综合性能,能够满足冻土区天然气水合物试采井钻探施工要求。     

石英砂粒径和含量对成膜钻井液滤失性能和抑制性能影响规律的研究

为解决非开挖技术在高渗地层中常见的孔壁失稳问题,以硅酸盐成膜钻井液为研究对象,通过全面试验方法开展石英砂粒径和含量对成膜钻井液滤失性能和抑制性能影响规律研究。结果表明:成膜钻井液中加入石英砂后,一定范围内的粒径减小和石英砂含量增加会引起钻井液体系滤失量减小,当超过这个范围后滤失量开始增加;膨润土岩芯在加入石英砂的硅酸盐成膜钻井液中浸泡12h后的膨胀量远小于在清水中浸泡12h的膨胀量;当加入的石英砂质量分数在0.1%～0.3%时,膨润土岩芯在硅酸盐或膜转井液中的膨胀量呈现随粒径的减小先增后减的规律,当加入的石英砂质量分数大于0.3%时,膨胀量呈现随粒径的减小而增加的规律。     

基于ROSS-Miles法的不同砂含量下泡排剂性能影响实验研究

泡排技术是一种成本低、效果较好的排液采气方式,广泛应用于气田的出水治理。部分气井在排液采气过程中存在地层出砂,影响泡沫排水采气效果的问题。为此,基于ROSS-Miles法开展泡沫排水采气泡排剂评价及优选实验,为气田泡沫排水采气泡排剂的选择提供依据。实验针对气井不同砂含量,进行了泡排剂在不同砂含量地层水中起泡能力以及稳泡能力的评价实验,从而分析砂含量对泡排剂性能的影响程度,同时采用改进后的气流法装置对不同泡排剂的携液能力进行实验比较。研究结果表明,在相同介质中,泡排剂的携液速率会随着携液时间的增加而减小,考虑砂含量的影响程度,综合判断出XHY-4泡排剂的起泡性能、稳泡能力、携液率、携液速率均较好,适合含砂气田排水采气,同时为含砂气田泡排剂优选提供参考。     

水文地质钻探冲洗液的选用

水文地质钻探工作中,钻探冲洗液对含水层的淤堵和对出水量的影响一直是值得关注的问题。优质冲洗液的泥皮薄而韧,有利于洗井,洗井时间短。优质冲洗液在钻进过程中泥皮形成快,而不侵入含水层的空隙通道,固相扩散半径小,提高出水量,有利于对水文地质参数的评价。在条件允许的情况下,水文地质钻探冲洗液选择按照先后顺序可排列如下:低密度冲洗介质、无固相冲洗液、粗分散冲洗液、细分散冲洗液、清水。本文简要介绍了水文钻探冲洗液的要求、选型和性能指标控制,为使用和管理好水文地质钻探冲洗液提供一些参考。     

破碎地层孔壁稳定技术的探讨与实践

在破碎地层钻探施工中,提高破碎带地层破碎岩块之间的胶结力、快速封堵地层裂缝形成完整孔壁及适当的冲洗液密度是破碎地层孔壁稳定的关键。防塌型随钻堵漏剂、改性沥青的加入能有效封堵地层裂缝,提高孔壁承压能力。LBM冲洗液体系和接枝淀粉冲洗液体系具有良好的造壁性能和流变性能,在破碎地层施工中取得良好的使用效果。