新型双保强抑制UID钻井液体系室内研究

针对冀东油田地层特点,从保护环境保护储层出发,研制出了一套适合于冀东油田的无黏土相双保强抑制钻井液.该体系具有超强的抑制性,能对泥页岩提供最大的抑制性,抑制岩屑分散和地层造浆;具有较强的润滑和防泥包性能;具有良好的储层保护效果;钻井液处理剂能够生物降解.室内通过大量实验考察了体系中各处理剂对钻井液性能的影响,对其抗污染、抗温性、抑制性、润滑性以及储层保护性能进行了评价,结果表明:该体系与国外同类钻井液体系--ULTRADRIL钻井液在抑制性、润滑性以及储层保护性能方面都基本相当,能够满足冀东油田钻井的需要.     

抑制性抗钙盐岩盐与石膏侵污钻井液工艺技术试验研究

石油天然气与盐矿钻探中,常钻遇长段泥岩、页岩、盐岩、石膏、以及膏盐互层和泥盐互层等复杂地层。本项研究形成的钻井液体系,具有超强的抑制性和抗多种高浓度可溶性盐岩对钻井液污染能力,确保在这类复杂地层钻进中井壁化学稳定,有效控制钻屑分散造成污染,维持钻井液性能稳定、流动性好。该体系对地层泥页 岩水化膨胀具有超强抑制性,能有效控制井壁掉块、垮塌与缩径,并抑制泥页岩钻屑水化分散、稳定钻井液性能;在石膏与高纯度复合盐层钻进中,可减少井壁溶蚀、预防形成“糖葫芦”型井眼,并抑制膏盐类钻屑分散、溶蚀,避免钻井液性能恶化;在储层钻进中,能有效保护油气储层,无需添加任何油气层保护剂,就能充当优良的钻井完井液与修井液,是目前国际国内应用效果理想而又价格便宜、配制与维护工艺简单的水基钻井完井液。     

冀东油田强抑制钻井液室内研究

根据冀东油田地层特点从保护环境保护储层出发,研制了一套适合于冀东油田的无粘土相双保强抑制钻井液。该体系具有超强的抑制性,能对泥页岩产生最大的抑制作用,抑制了岩屑分散和地层造浆;具较强的润滑和防泥包性能以及良好的储层保护效果,并能够生物降解。通过大量的室内实验,考察了体系中各处理剂对钻井液性能的影响,包括对其抗污染、抗温性、抑制性、润滑性以及储层保护性能都进行了评价,表明该钻井液体系在抑制性、润滑性以及储层保护性能方面与国外同类钻井液体系MI公司的ULTRADRIL钻井液基本相当,能够满足冀东油田钻井的需要。     

基于井壁稳定及储层保护的钻井液技术

南海东部惠州区域上部古近系地层煤层易掉块,硬脆性泥页岩水化膨胀后存在井壁垮塌风险,而下部前古近系火成岩地层温度高、岩石致密、孔渗低,这些地层特点要求钻井液体系具有良好的抑制性能、封堵性能、抗高温性能和储层保护性能,而常规钻井液体系无法同时满足要求。结合邻井资料、地层岩性特点及地质要求,在上部古近系地层使用强封堵聚合物钻井液体系,该体系具有良好的泥页岩抑制性能,且在复合堵漏剂加量仅4%时就具有良好封堵性能;下部前古近系地层使用抗高温无固相钻井液体系,该体系可满足井底150 ℃高温要求,且岩心渗透率恢复率达85%,储层保护性能好。现场应用表明,在上、下地层分别使用两种钻井液体系,解决了古近系煤层掉块、硬脆性泥页岩垮塌问题,满足了前古近系地层高温和储层保护要求,不仅确保了井下作业安全,也为测试作业顺利进行提供了保障,该研究为同类地层钻井钻井液体系优选提供了借鉴。     

抗高温高密度低毒油包水钻井液技术

选择3#白油作为连续相,优选出了用于配制油包水逆乳化钻井液的有机土、乳化剂、润湿剂、降滤失剂、辅助处理剂及其加量,并确定出了该体系的最佳配方.该新型油包水钻井液具有良好的流变性能、悬浮能力、高温稳定性(抗温220℃),破乳电压一般在600 V以上;具有强的抑制性,且抗污染能力强、钻井液性能易于调整;该体系在现场应用中井径规则、钻具扭矩小、钻速快、润滑性好,井壁稳定,且施工工艺简单、现场维护容易.可循环回收使用,并具有优良的储层保护特性,能解决地层复杂、泥页岩吸水膨胀、润滑减阻效果不佳、储层保护效果差等技术难题.     

大港油田埕海二区钻井液技术研究

针对大港油田埕海二区沙一段大位移钻进过程中常出现的倒划眼、卡钻和井塌等复杂钻井问题,对该地层进行了黏土矿物分析和泥页岩理化性能实验,得出该井段中硬泥页岩地层微裂缝发育和易发生水化膨胀是导致井壁失稳问题的主要原因。根据井壁失稳机理,研制出一套高性能水基钻井液。评价实验结果表明,该体系抑制性强,能抑制岩屑分散及中硬泥页岩的水化膨胀,并能显著降低由钻井液侵入导致的对泥页岩强度的影响;具有较强的抗温(120℃)和抗污染能力。该体系总体性能与目前现场使用的国外一种高性能钻井液体系性能相当,能满足大位移钻井的需要。     

甲基葡萄糖苷—无渗透钻井液的研究与评价

甲基葡萄糖苷(MEG)是一个极性较弱的表面活性剂类物质,其分子结构上有一个亲油的甲基(- CH_3)和四个亲水的羟基(-OH)。这些亲水的羟基可以吸附在井壁岩石上和钻屑上,在井壁上形成一层类似油包水钻井液那样的半透膜,通过调节甲基葡萄糖苷(MEG)钻井液的活度可实现活度平衡钻井,从而有效阻止页岩的水化膨胀,保持井壁稳定。同时,MEG具有良好的润滑性能,按API RP-13B润滑性能评价程序测得润滑系数为0.06,而油基钻井液的润滑系数一般低于0.10。无渗透钻井液转换剂(BST-1)是新型的抗高温抗盐的无渗透钻井液处理剂,它是基于物理化学原理及胶体化学原理的综合运用,参考国外无渗透钻井液体系及国外同类产品的性能指标而研制出来的一种新概念降滤失剂。在常规钻井液体系中加入这种处理剂就可将其转换为无渗透钻井液体系。通过实验证明,甲基葡萄糖苷(MEG)与无渗透钻井液转换剂(BST-1)复配后,能较好地改善钻井液体系的综合性能,包括页岩抑制性能、润滑性能、体系稳定性能,其性能明显优于其它水基钻井液体系,其各项性能几乎可与油基钻井液相比拟,同时,具有利于环境保护的特点,具有比较广阔的应用前景。     

适合海洋钻井无土相强抑制性钻井液体系的研究

在渤海湾盆地,由于沉积地层存在大段活性软泥页岩,普通聚合物钻井液体系的包被抑制能力不够,封堵能力不强,剪切稀释能力差,在钻遇该泥页岩井段时,经常出现井下复杂情况,并且油层受到一定程度的伤害。为此,研制了无土相强抑制性钻井液体系。从体系中处理剂的防塌抑制机理出发,确定了强抑制性钻井液体系构建的最优组合。研究结果表明该钻井液体系具有强的抑制性,岩屑滚动回收率达到95.6%,接近于油基泥浆;并且具有良好的润滑性、抗温性、抗钻屑污染、抗CaCl2污染、抗MgCl2污染以及良好的储层保护性能,渗透率恢复值能达到85%以上,能够满足大段软泥页岩等复杂地层的钻井要求,具有广阔的应用前景。     

非渗透抗压钻井液处理剂KSY的研究与应用

非渗透抗压钻井液技术是解决钻进压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗储层及深井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系等地层的压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌等复杂问题以及油气层损害问题的关键技术，其核心是非渗透抗压处理剂。研制开发了非渗透抗压处理剂KSY，并进行了钻井液性能评价和泥饼结构分析，结果表明，KSY加入钻井液后，对钻井液流变性影响小，滤失量明显降低，形成的封堵膜薄，易于返排，封堵强度高，能够有效提高地层的承压能力和破裂压力，保护油气层效果好。现场应用表明，KSY能够显著提高地层承压能力，防止井壁坍塌，保持井径规则，有利于固井和完井作业。     

甲基葡萄糖苷钻井液体系的室内研究

甲基葡萄糖苷是一种聚糖类高分子物质的单体衍生物,在钻井液体系中加入一定量的甲基葡萄糖苷能降低钻井液的水活度,并形成理想的半透膜,有效减缓压力传递和滤液的侵入,从而维持井壁稳定。以室内合成的甲基葡萄糖苷为主要成分构建了甲基葡萄糖苷钻井液体系。并对其流变性、抑制性、润滑性、抗污染能力以及储层保护能力进行了评价。室内研究结果表明:甲基葡萄糖苷钻井液体系具有良好的流变性、抑制性、润滑性及抗污染能力,不同的无机盐加入对钻井液体系流变性及降滤失性影响不大,劣质土污染后体系性能基本不变;同时该体系具有优异的储层保护性能,室内动态污染后的平均渗透率恢复值达到了96.1%,是理想的环保型钻井液体系。     

海水配浆性能研究

膨润土在海水中不易造浆,给海洋钻井带来极大的困难。研究了纯碱(Na_2CO_3)、烧碱(NaOH)、高粘羧甲基纤维素钠盐(HV-CMC)、聚阴离子纤维素(PAC)、生物聚合物(XC)等处理剂对海水配浆性能的影响,发现海水配浆的关键不在于对海水的预处理,而在于高分子聚合物增粘剂的加入。为此,研制了一种HS-海水造浆粉,该造浆粉在渤海湾海域225口井进行现场应用,结果表明,使用HS-海水造浆粉配制的海水钻井液粘度、切力和滤失量均可满足钻井施工的需要,具有一定的经济效益。     

Mud volcanoes and structural development on Shah Deniz

Shah Deniz is a large four-way dip closed structure in the South Caspian located approximately 35 km to the southeast of Bahar and 70 km southwest of the Guneshli–Chirag–Azeri (GCA) Oil Field. A large 3D survey (800 km²) was acquired over the PSA area in the summer of 1997 and the first exploration well was spudded in the summer of 1998, the second in the summer of 1999. 3D data has shown many interesting details about the development of mud volcanoes and associated features over Shah Deniz and this information has been used to help in the drilling of exploration wells. Mud volcano features on Shah Deniz range from small (hundreds of square-meter) cones to a large “collapse caldera” (10–15 km²) that overlies much of the northern part of the crest. All mud volcano features appear to be associated with the crests of deep (pre-Maykop) structural highs. Isochron maps of seismic intervals within the Quaternary and Apsheron show that the Shah Deniz structure started to form at around the end of Productive Series deposition and continued through into the upper Quaternary. Mud volcano activity did not begin until middle Apsheron. There is therefore a delay between the start of structural development and the appearance of mud volcano flows of approximately 0.5 million years. Mud volcanoes appeared first at the southern end of the structure, while the major mud volcano on the crest did not start to develop until slightly later within the Apsheron. This is consistent with the observation that the structure initially developed in the south, before the major direction of shortening, NW–SE, seen today, became more dominant in the Mid-Apsheron. The mud volcano flows that are relatively high amplitude seismically can be clearly seen on the seismic, using voxel-based volume visualization, when stratigraphy parallel time slices are viewed. The opacity of the amplitude spectrum can be varied such that any particular amplitude ranges can be highlighted. This technique has shown moderate to high amplitude flows coming from the major central mud volcano that have a lateral extent of up to 17 km and widths of around 0.5 km. The impact of seabed topography can also be seen on the flows as well as the different characteristics of the individual mud volcanoes.     

钻井液CO2污染的预防与处理

柴3井是新疆柴窝铺地区土墩子构造上的1口探井,是柴2井（距柴3井150m)的替身井,设计井深为4500m,地层泥页岩成岩性差,水敏性强,极易不化剥落,含有CO2气体,柴3井应用具有抗CO2污染能力的钾基聚合物石蒌钻井液体系钻井,预防CO2气体的污染,用室内研制的FCLS,CaO,KOH胶液配方处理被CO2严得污染的钻井液,顺利完钻,柴3井现场试验表明,适当提高钻井液密度,能有效阻止地层中CO2气体的侵入,适当提高钻井液的pH值,有利于消除CO2的污染。     

复杂地层条件下钻井液优化使用的探讨

中国石化西部新区等地层情况十分复杂,对在钻井中存在的钻井液问题进行了分析,着重从钻井液优化使用方面进行了探讨.认为:提高体系的抑制性,应该尽可能采用电性较高的钻井液,不同电性的处理剂尽量不要混用;为简化钻井现场配浆时间,提高钻井液流变性能及胶体稳定性,应按照钻井液配方,预先在泥浆站采用湿挤压钠化、改性和增效的方法制成方便钻井液复合粉;为在井壁形成高质量泥饼,钻井液体系应具备尽可能高的正电性,体系中固相颗粒应有一定的细度和合理级配,并且钻井过程中,井底应保持一定的过平衡压力,另外,应重视对所选用钻井液泥饼的物理化学性质进行检测和研究.     

聚合物泥浆流变性的有效调节

本文通过实验测定聚合物泥浆的喷嘴粘度(η_∞)、结构强度(τ_c)以及聚合物在粘土上的吸附量(Γ),分析、论证了在极高速梯(100000s~(-1))下,粘土、聚合物间的相互作用的存在及其对泥浆流变性的影响,从而为体系流变性的调节找到一种有效的途径,并对聚合物泥浆稀释剂及其稀释机理提出了新的看法。     

超高密度（ρ≥3.00g／cm^3）钻井液的研究与应用

官3井二叠系阳新统存在压力系数为2．85的超高压地层,需用密度为2．92－3.00g/cm^3的钻井液钻井,通过研究重晶石的表面性质及其他技术指标,在优选出高效稀释剂和润滑剂的基础上,胡定了可配制密度为3．02g/cm^3钻井液的重晶石技术指标,并确定了钻井液中膨润土的最佳加量为10.4-12.5g/L.稀释液为DQG－1碱液,润滑剂为1％－3％的FRH,护胶剂为PSC,经室内试验和在井深400m实钻应用证明,超高密度钻井液流变性,沉降稳定性及其他性能良好,配制及维护处理简易。     

水基钻井液浸泡对浅层声波测井的影响及校正方法

采用水基钻井液时，浅层声波时差测井受井眼垮塌及泥岩蚀变的影响严重，而采用油基钻井液能获得原状地层的声波时差。分析胜利油区水基钻井液和油基钻井液条件下馆陶组声波时差变化与岩性的对应关系，建立了声波测井环境校正方程。40余口井用该方法校正声波测井资料，用校正后资料做的合成地震记录与井旁实际地震道的相位、能量的对应关系良好。图5参3     

双河油田调整井钻井液技术

双河油田上部地层蒙脱石含量高,易水化分散造浆,使用PAC系列或两性离子聚合物钻井液体系,提高抑制性。下部地层因多年分层开采和长期强化注水形成不同的压力层系,进入油层(注水层)前必须调整好钻井液性能,加入屏蔽暂堵材料,密度的确定以地质、工程设计和新钻邻井资科为参考依据,以酸溶性铁矿石粉加重。在钻开每个油层(注水层)和起钻前要进行平衡观察,达到不涌不漏。改进双河油田调整井钻井液技术和钻井工程技术措施后,到2000年2月底共钻井30多口,进尺约60000m,井涌、井漏和井塌现象明显咸少,提高了钻井速度,减少了环境污染。     

歧口17-9区块油层钻井液应用及分析

根据歧口17-9-2井油层钻进中对新型钻井液的实际应用情况,具体分析了白劳德公司的PLOYNOX/KCL钻井液体系的原理及其配方,介绍了该体系在实际应用中的配制和维护,并对该体系在油层保护方面取得的成功经验做了总结。     

钻井液处理剂及体系对聚合醇JLXI浊点的影响

聚合醇类水基防塌钻井液体系(简称 PEM)作为适应环境保护要求的一种新型钻井液体系应用越来越广泛。PEM 的核心处理剂为聚合醇类水基防塌润滑剂 JLX,JLX是一种非离子型低分子量聚合物,其作用机理是具有浊点特性。研究了钻井液体系及常用处理剂对两种聚合醇 JLX1 和JLX2 浊点的影响。实验结果表明,无机处理剂如 KCl 对 JLX浊点有显著的影响;而有机高分子处理剂的影响则较复杂,低浓度时能使 JLX 浊点上升,高浓度时则使 JLX 浊点下降;体系也能降低 JLX 浊点,并且对低浓度的无机处理剂如 KCl有一定的缓冲作用。