正电泥浆体系的研究 (Ⅲ)正电泥浆体系中处理剂的作用

研究了泥浆处理剂在层状混层金属氢氧化物(MMH)泥浆体系中的作用.在粘土-MMH弱负电泥浆体系中,传统的泥浆处理剂原则上均可使用;在正电泥浆体系中,阴离子型处理剂失去其原有功能,应选用非离子型处理剂、开发阳离子型处理剂。     

对MMH泥浆使用中一些问题的探讨

针对目前MMH泥浆使用中的一些问题,如失水控制、膨润土含量、粘度控制等进行了讨论,介绍了华北油田井深3000m左右井的MMH泥浆性能控制标准。认为MMH泥浆粘度升高的原因可能是由于MMH浓度过低或过高造成的,前者可采用提高MMH浓度的方法来解决,而后者则采用SMP胶液释释的办法来处理。     

MMH在盐水泥浆中的性能研究

研究了MMH对盐水泥浆性能的影响，发现MMH可提高盐水泥浆的粘度、切力，但当泥浆中含有NH_4－HPAN时作用效果甚微；MMH盐水泥浆具有较强的抗粘土侵的能力，经高温滚动后流变参数变化不大，失水量增大，pH值降低。以上结果说明，在离子强度较高的泥浆介质中，粘土颗粒与MMH胶粒仍可发生相互作用；阴离子型处理剂NH_4－HPAN的加入可提高粘土颗粒电泳淌度，同时与MMH发生电性中和，不能增大粘土颗粒与MMH胶粒间的库仑引力。     

MMH/KCl和MMH/AlCl_3钻井液性能研究

研究了MMH/KCl和MMH/AlCl_3,钻井液体系的抑制性、流变性和滤失性能,考察了传统降滤失剂的作用效果。实验结果表明,KCl和AlCl_3,可提高MMH正电胶钻井液的抑制性,采用MMH/KCl或MMH/AlCl_3钻井液可更有效地抑制强造浆地层的造浆问题。常规降滤失剂在该类钻井液中具有良好的降滤失效果,但对钻井液流变性的影响较复杂。     

正电泥浆体系的研究 (Ⅰ)正溶胶型防塌泥浆体系

对一种新型的 MMH 防塌泥浆体系进行了研究。MMH 是一种层状混合金属氢氧化物溶胶,胶粒粒径为0.2μm 左右,荷正电,它能使泥浆转化为正电体系,有很强的抑制粘土矿物水化膨胀的作用。1%的 MMH 对钙质或钠质蒙脱土的抑制能力与10%的氯化钾相当。     

正电泥浆体系的研究：Ⅳ.高岭土正电泥浆体系

研究了高岭土-混合金属层状氢氧化物(MMH)体系的ξ电位、流变学及滤失量等性质,发现MMH在浓度很低时即可将体系转化成正电体系。MMH对高岭土泥浆有分散、稳定作用,可使体系由非牛顿流体转化为牛顿流体。传统的降滤失剂均对高岭土-MMH泥浆有降滤失作用,但同时使体系的ξ电位降低。     

MMH 正电胶防漏堵漏技术

探讨了 MMH 正电胶的防漏、堵漏机理,室内实验研究了 MMH 正电胶防漏、堵漏体系的基本组成,介绍了MMH 正电胶防漏、堵漏体系现场应用的关键技术。MMH 正电胶防漏、堵漏技术在塔里木油田 20 多口井中的应用表明,MMH 正电胶防漏、堵漏技术对渗透性和微小裂缝等易漏地层有良好的防漏、堵漏效果,堵漏成功率在 85％以上。MMH正电胶防漏、堵漏技术具有现场操作简单,使用方便,成本低廉的特点。     

用MMH钻井液钻大位移大斜度井

介绍了大港油田张巨河滩海地区张东构造上张海2－2井使用MMH钻井液钻井的情况。张东构造比较复杂，张海2－2井是用45J钻机钻探的1口大位移大斜度三开定向深探井，是使用MMH钻井液将该井钻探成功的。文章通过实例指出了MMH钻井液的特点及与其配伍的各常用处理剂的作用。     

胜利油田大位移井钻井液技术

钻井液具有良好的防塌性能、润滑性能和携岩性能是大位移井顺利施工的保障。介绍了桩1-17井和郭斜11井钻井液体系的应用情况及现场维护处理措施。现场结果表明,复合聚合物体系和MMH正电胶聚合物体系都能满足钻井工程施工。但MMH正电胶聚合物体系克服了复合聚合物钻井液不足的方面,是目前大位移井使用的最理想钻井液体系。     

深井重泥浆弱凝胶工艺技术初探

重泥浆强凝胶体系对钴井会产生不利影响。笔者结合川东地区的实际情况,分析了重泥浆强凝胶形成的原因和重泥浆弱凝胶的形成机制,提出了形成重泥浆弱凝胶体系的核心和设计原则,总结出了一套以正确使用泥浆添加剂并配合强有力的固控措施为主的成套深井重泥浆弱凝胶工艺技术,介绍了这套技术在川东地区的应用情况。实践证明,少用甚至不用泥浆降粘剂就可获得并维持尽可能低的静切力,使τ_s,10s为0.5—6Pα、τ_s,10min为2—12.5Pα。     

MMH钻井液体系防塌防漏效果室内研究

针对中原油田勘探一发过程中易坍塌、漏失的复杂井段,提出用“安全窗口”新观念来分析其受力状态,以利于研究安全生产的有效措施。依据MMH防塌防漏机理,借助OFI-170-50高温高压动失水仪、改型API堵漏仪等仪器,分析了MMH钻井液体系的防塌防漏效果,为现场安全生产提供了一定的理论根据。     

PHP-CFH-MMH钻井液体系的研究与应用

对目前钻井现场广泛采用的聚合物和正电胶钻井液体系的优缺点的分析表明。单一的聚合物或正电胶钻井液体系在泥页岩抑制性、水平井携岩效果和油气层保护等方面不能满足某些复杂地层和高难度井的需要。在聚合物体系钻井液的基础上，加入一定量的正电胶和聚合醇形成了PHP—CFH—MMH钻井液体系。通过室内和现场试验，优选出了PHP—CFH—MMH钻井液体系的配方。现场应用表明，该体系性能稳定，在防止粘卡、泥页岩崩落和油气层保护等方面具有良好的作用。     

MMH钻井液在川东门西3井的应用

川东地区占三分之二进尺的?311mm井段,有砂桥、沉砂,常需划眼;大段泥页岩地层易井塌,尤其是地面地层倾角大时,井塌就更为严重。为此,进行了MMH正电胶钻井液的室内试验和现场应用。结果表明,以MMH为主体的正电胶钻井液具有十分明显的"固/液"转化的独特的流变特性,结构能很快形成,又能很快且很容易地被拆散;水眼粘度η∞很低,卡森动切力τc和剪切稀释系数Im很高,剪切稀释性很好;有很好的井眼净化能力,有很好的抑制性和井壁稳定能力。所以,MMH正电胶钻井液在川东地区有广阔的推广应用前景。     

电泳法清除钻屑微粒的初步研究

鉴于目前尚无清除泥浆中3μm以下钻屑微粒的方法,根据泥浆中泥页岩微粒带负电的特征,研究了清除钻屑微粒的新方法——电泳法。研究结果表明,电泳法可以清除花浆中40μm以下的岩屑颗粒,对于3μm以下的微粒具有独特的清除效果;影响电泳法清除岩屑微粒的主要因素是电压、极距和时间,控制这些因素,能有效地稳定和改善泥浆的流变性能。此外,电泳法还可清除部分非带电固体微粒。因此,用电泳法可消除泥浆增粘的内在因素,减少降粘剂和用水量,不污染环境,提高钻井速度,具有广阔的应用前景。     

MMH钻井液在华北油田的应用

介绍了MMH钻井液在华北油田的研究与应用,该钻井液是由MMH胶液和DT—1组成,NPAN作为降粘剂,具有独特的流变性和抑制性,能明显提高机械钻速,满足钻井、地质、测井及固井等工艺要求。     

一种新型泥浆添加剂

MMH是在氢氧化物中加入两种或多种金属而得到的一种非溶性无机晶体化合物。它与泥浆中的膨润土或山软木土粘土颗粒相互反应后,将会产生一种有趣的胶凝结构。受力时,胶凝流动,不受力时则象一个弹性固体块。根据这种现象,美国DOW化学机构在MMH的基础上发明了一种新型泥浆添加剂,使泥浆具有很强的固相颗粒悬浮能力,流动时粘度低。 MMH的微小晶体象纸一般薄,比膨润土或山软木上颗粒小得多,每个晶体均带一个正电荷。以上特点使它与粘土反应后形成胶凝,受力时,胶凝沿裂缝     

阳离子聚合物正电胶泥浆研究与应用

根据正电胶MMH对储层损害小，MMH-粘土结构具有强触变性的特点，把正电胶MMH引入阳离子聚合物泥浆，组成了阳离子聚合物正电胶泥浆，成功地解决了塔里木盆地塔中地区井壁坍塌问题，也取得了保护油气层的效果。     

与MMH钻井液配伍的降滤失剂的研制

MMH钻井液与负电荷多的传统降滤失剂(如CMC-LV、PAC-142)配伍会丧失其独特的流变性,与负电荷少的降滤失剂配伍则影响其抑制性,为此研究出一种两性离子聚合物降滤失剂HY-1。HY-1的护胶能力强,对钻井液的抑制性影响小,而且其自身能产生一定的结构,保持钻井液的流变性。室内实验研究了HY-1加量、分子量对MMH钻井液滤失量、流变性的影响,HY-1对泥饼质量的影响。结果表明,HY-1适于与MMH钻井液配伍,分子量应适当,太大和太小都不利于保持钻井液的独特流变性。     

MMH钻井液在华北油田南部地区的应用

针对华北油田南部地区地层粘土矿物以伊蒙混居为主共夹杂石膏的特点,优选了MMH钻井液体系。加入MMH正电胶的目的是提高钻井液的流变性、抑制性,为了控制滤失量还必需加入降滤失剂。加入降滤失剂后,影响到正电胶的正电性能。为了解决这一矛盾,经3年来大量的室内试验和12口井的现场应用,摸索出了以MMH为主体处理剂、BXJ为降滤失剂、NPAN为辅助降粘剂所组成的MMH钻井液体系。一般地层控制MMH的加量为0.2~0.3kg/m,降滤失剂BXJ一般加量为0.4%,需要降粘时加入少量NPAN。该体系具有独特的流变性,携砂能力强,能明显提高机械钻速,提高对油层的保护效果。     

胜利油田草南地区水平井钻井液技术

水平井钻井液要解决的主要问题是防粘卡和防沉砂卡钻。在聚合物乳化钻井液的基础上加入主处理剂MMH和FTJN,形成了一种新型钻井液体系。钻井液配方为(2％-3％)MMH+(2％-3％)FTJN+(2％-3％)SMP+(10％-15％)原油+(0.5％-0.8％)SN-1+(0.3％-0.5％)PHP+2％MRX。在一开和二开的直井段以MMH和FTJN为主处理剂,配合使用聚合物,控制粘土造浆,抑制粘土分散,达到井眼稳定的目的;斜井段为解决裸眼水平井摩阻大的问题,用MMH和FTJN处理钻井液并混入原油,定向后,使原油含量达到10％-15％,SN-1固体乳化剂含量达到0.5％左右,以提高泥饼质量,增强钻井液的润滑性,防止粘卡事故的发生;井斜超过45°后,使混油量达到12％左右,严格控制钻井液的流变性,特别是动切力和10 s静切力,保证摩阻系数小于0.05;钻进砾石层时,钻速较快,砾石颗粒较大,为了防止沉砂卡钻,控制密度为1.14-1.16 g/cm3,动塑比为0.8-1.0 Pa/mPa·s,塑性粘度大于10 mPa·s,动切力大于8 Pa。应用结果表明,以MMH和FTJN为主处理剂的聚合物乳化钻井液具有较好的防塌性能、抑制性能及较强的携岩能力,钻井速度快,井眼清洁,施工过程中未出现任何井下复杂情况,满足了草南地区水平井钻井及完井要求。