聚合醇JLX在粘土上的吸附特性研究

聚合醇JLX为水基防塌润滑剂,是一种环境可接受的非离子型钻井液处理剂。本文研究了JLX在安丘评价土上的吸附特性,分析并讨论了吸附平衡时间、吸附等温线的形状、无机盐种类及其加量和温度对吸附量的影响,结果发现,在30℃条件下,JLX在安丘评价土上的吸附平衡时间为2 h,而且其吸附等温线基本符合Langmuir型;在浊点以下温度时,JLX吸附量随着温度的增加而有所下降,但达到浊点温度时,吸附量随温度的升高而增大,当温度超过浊点30℃左右时,吸附达到一新的平衡而后趋于平衡;当温度高于JLX浊点时,随着JLX浓度的增加,其吸附量增加;无机盐的存在有利于JLX的吸附,但与无机盐的种类有关。     

海洋油田水平井钻井液生物降解性研究

利用累计耗氧量方法试验评价了海洋油田水平井钻井液体系和处理剂的生物降解性。试验结果表明,无固相弱凝胶钻井液体系各处理剂具有很好的生物可降解性,其中改性淀粉类降滤失剂FLO生物降解速率最快,其次为增粘剂VIS和聚合醇防塌润滑剂JLX。无固相弱凝胶水基钻井液体系也具有较好的生物可降解性,是一种环境友好的水平井钻井液。     

JLX水基防塌润滑剂的室内评价

水基防塌润滑剂在钻定向井和大斜度井中有保护环境和稳定井壁的作用。本文对JLX无毒水基防塌润滑剂各种性能的室内评价,认为该处理剂具有优良的防膨性、润滑性和高的抑制性,其加量对钻井液的流变性无影响,且加量增加钻井液的失水造壁性变好。JLX单剂及其钻井液体系无毒无污染,满足环保要求,在渤海等海上油田得到广泛的推广应用。     

钻井液处理剂及体系对泥页岩坍塌压力的影响研究

水基钻井液通常使泥页岩坍塌压力增加,研究钻井液及处理剂体系对地层坍塌压力的影响有助于研究优选防塌钻井液处理剂及体系.介绍了通过岩心力学性能测试分析计算地层坍塌压力的方法,研究了部分处理剂对地层坍塌压力的影响,认为增强抑制和封堵能力可降低地层坍塌压力.文中提出的钻井液处理剂及体系对泥页岩坍塌压力影响的研究方法是切实可行的,可用来优选研究防塌钻井液处理剂、优选防塌钻井液体系、确定合理的防塌钻井液密度.研究表明,在聚合物或聚磺钻井液中加入抑制剂(如KCl)和粒度及软化点适当的封堵材料可降低地层的坍塌压力.     

聚合醇JLX防塌润滑性能研究

室内研究了聚合醇（JLX）的防塌润滑性能及其与浊点的关系,探讨了其作用机理。研究结果表明,聚合醇的浊点效应对聚合醇的防膨性能有影响,在浊点以上温度的防膨效果明显优于浊点以下温度的防膨效果。当环境温度高于聚合醇浊点温度时,聚合醇钻井液发生相分离,形成一憎水似油的相,该相具有更好的润滑性能,同时对低渗透泥页岩具有封堵孔隙作用,从而有效地抑制钻井液液柱压力向地层传递,起到稳定井壁的作用。     

聚合醇处理剂对聚合物钻井液性能的影响

室内评价了聚合醇处理剂对聚合物钻井液防塌润滑性能,流变性,失水造壁性及抗污染能力的影响,实验结果表明,聚合醇能提高聚合物钻井液的抑制性,能大幅度提高聚合物钻井液的润滑性能,对聚合物钻井液有一定的稀释降粘作用,并能提高聚合物钻井液的高温高压稳定性,聚合醇在浊点温度以上时能降低聚合物钻吉流的高温高压失水,并使滤饼光滑致密,聚合醇处理剂能提高聚合物的钻井液的抗钙,抗镁和抗劣持上固相侵污能力,使钻井液性能易于维护,文中举例介绍现场应用情况。     

聚合醇在钻井液中的应用

综述了聚合醇作为水基钻井液处理剂的开发背景，国外现有聚合醇主要剂种的化学结构及推荐用途(列表)，聚合醇的主要物化性质溶解性和浊点，聚合醇的抑制机理(渗透说，浊点说，吸附说)及国外3种应用效果良好的聚合醇钻井液体系(聚合醇／氯化钾／聚合物、聚合醇／沥青、聚合醇／羟基铝体系。表1参12。     

BZ34-2EP-P1S井钻井液技术

BZ 34-2EP-P1S井是对BZ34-2-P1井进行侧钻的一口调整井,以提高油井利用率及油田储量动用程度,预计侧钻后该井产能可达100 m3/d.该井主要钻井技术难点在于井壁易于失稳,而且井较深,需要在相对高的钻井液密度下进行油气层保护.该区块构造应力大,井眼力学不稳定的因素明显,井壁失稳属于硬脆性页岩的剥落坍塌.由于受构造应力的作用,地层坍塌压力系数较大,为1.30～1.40,破裂压力系数检测值为1.8～2.0,最小水平主应力当量钻井液密度最小为1.60 g/cm3.经过大量的前期研究和现场调整,优选了PEM钻井液.该体系是在常规的PF-PLUS聚合物体系中引入JLX水基防塌润滑剂和经过化学改性的具有类硅酸盐结构的高温防塌剂WLD配制而成的,具有良好的润滑性能;能有效抑制钻屑的分散和造浆,防止井壁坍塌,保证井眼稳定和井下安全;具有保护油气层、环境安全的特点,无油类和重金属盐类,可以直接排放.其抑制防塌机理为体系中各种处理剂的协同作用,在钻进中必须保证PF-PLUS、PF-JLX-C、KCl、PF-TEX和PF-WLD在钻井液中有足够的加量.采用该钻井液及屏蔽暂堵和成膜油层保护技术,成功完成了BZ34-2-P1S调整井的钻井作业,侧钻后该井获得了较高的产量.讨论了PEM钻井液的作用机理,分析了井壁失稳的原因及其控制措施,对该区块今后作业提出了建议.     

封堵防塌钻井液处理剂研究进展

随着钻遇地层条件日益复杂,钻井作业对钻井液的防塌性能和强化井壁能力要求越来越高。封堵防塌处理剂能通过封堵地层原生孔隙和微裂缝,阻隔水化作用通道,提高钻井液的封堵能力,减少钻井液中的自由水侵入地层,降低地层坍塌压力从而起到稳定井壁的作用。简要介绍了沥青类处理剂、硅酸盐处理剂和聚合醇等常规封堵防塌处理剂,重点介绍了铝基封堵防塌处理剂、纳米封堵防塌处理剂和仿生固壁防塌处理剂等的国内外研究和应用情况,提出了封堵防塌处理剂的发展方向。     

聚合醇类防塌水基钻井液体系的研究及其应用

针对钻井工程技术和环境保护的需要，从油基钻井液的防塌作用机理出发，研制了新型聚合醇类防塌水基钻 液体系。经室内研究和海上油田应用证实，ＰＥＭ具有无荧光，不干扰地质录井，有利于发现油层，抑制和防塌能力接近渥基钻井液水平，ＥＣ５０》３００００ｍｇ／Ｌ，满足环境保护的要求和优良的储层保护特性等优点。     

环保型钻井液应用分析与发展方向

论述了废弃钻井液日趋严峻的环境污染问题和近年来环保型钻井液的研究及应用进展情况,其中包括白油钻井液、烷基葡萄糖苷钻井液、硅酸盐钻井液、合成基钻井液和聚合醇钻井液,且对这些钻井液的作用机理、适用性和环保性能进行了分析,并简述了几种近年来开发的环保型钻井液处理剂。最后指出目前环保性钻井液技术存在的问题及未来的发展方向。     

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基于钻井液技术所面临的油气层保护，安全快速钻井方面的严格要求。从优选处理剂入手，根本上能够解决页岩水化、油层保护、环保等方面的问题，研制了一种新型聚合醇钻井液。由于聚合醇易于生物降解、利于环保、保护油层等特点，很快引起了人们的关注。聚合醇的作用机理表现为：聚合醇具有浊点效应，当温度降低到浊点温度以下时，聚合醇开始溶解，而温度高于浊点温度时，从水中析出，形成憎水膜，吸附在页岩表面，抑制页岩水化分散的作用；聚合醇与无机盐具有协同效应，起到了抑制页岩水化分散，稳定页岩的作用；聚合醇可增大滤液的粘度、降低滤液的化学活性，抑制页岩水化分散。进行了聚合醇对钻井液的流变性、热稳定性、抑制性等方面的研究，实验结果表明聚合醇的浓度在3%时，所研制的聚合醇钻井液具有很好的热稳定性、抑制性与较好的流变性，能够满足钻井施工的要求。     

提高可循环泡沫钻井液保护油气层效果研究

通过对可循环泡沫钻井液进行微观分析，并考察其对油藏岩石润湿性的影响，探讨了可循环泡沫钻井液保护油气层的机理。为进一步提高可循环泡沫钻井液的油层保护效果，优选出两种配伍性较好的油层保护添加剂：特定浊点的聚合醇和一定级配的暂堵剂。实验结果表明．泡沫钻井液中加入适量暂堵剂和聚合醇后，渗透率恢复值从66．54％增加到84．30％，油气层保护效果显著提高，而且它们对体系的稳定性和流变性没有不良影响。聚合醇与暂堵剂协同作用，既能保持泡沫钻井液体系独特的性能，又能充分发挥各自的保护油气层作用，实现了3者的有机统一，有效提高了该特殊钻井液体系的油气层保护效果。     

JLX水基防塌润滑剂的吸附特性研究

ＪＬＸ水基防塌润滑剂是一种环境可接受的非离子型水基钻井液处理剂、实验室考察了这种防塌润滑剂在粘土颗粒表面上的吸附特性。实验从吸附速度、吸附等温线形状，无机盐种类及氯化钾加量的变化对吸附量的影响等方面，获得了一些规律性的认识，加动态平衡的吸附时间为２ｈ，ＪＬＸ的吸附量随无机盐加量的增加而增加，吸附等温线形状基本符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附，ＪＬＸ在水溶液中与ＫＣｌ复配有利于前者的吸附等。这些认识为进     

正电聚醇钻井液的室内实验研究

正电聚醇钻井液是在聚合醇钻井液基础上发展起来的一种新型钻井液。正电聚醇具有浊点效应，抑制能力强，对环境无污染。通过对处理剂的筛选，优选出了一套正电聚醇钻井液配方。室内评价试验表明，与其它水基钻井液相比，正电聚醇钻井液具有滤失量小、抑制性强和润滑性好等特点。对正电聚醇钻井液的作用机理进行了初步分析，表明各种处理剂与正电聚醇具有较好的协同作用，钻井液井眼净化效果好，井壁稳定，摩阻系数易控制。     

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。