硅酸钾聚合醇钻井液体系的实验研究

将硅酸钾的胶凝沉淀效应和聚合醇的浊点效应结为一体,建立了一套具有胶凝-浊点效应的膜结构硅酸钾聚合醇钻井液体系.性能评价结果表明,硅酸钾聚合醇钻井液具有流变性好、滤失造壁性好、抑制性强、抗污染能力强(可抗6%NaCl,抗5000 mg/L Ca2+和Mg2+,抗15%钻屑)、润滑性好、封堵能力强和热稳定性好等特点,膜效率达到了82%.通过电镜扫描研究了硅酸钾钻井液和硅酸钾聚合醇钻井液形成的泥饼表面和泥饼断面情况,结果表明,硅酸钾聚合醇钻井液泥饼表面片状膜结构伸展性好且连接性紧密,断面较紧凑且均匀,既有硅酸钾处理后泥饼所呈的片状膜结构,又有聚合醇处理后泥饼整体似一层的致密特性.该钻井液兼有硅酸钾钻井液和聚合醇钻井液的优点.     

硅酸钾聚合醇钻井液的研制及性能评价

从处理剂的综合作用出发,将硅酸钾的化学效应(胶凝沉淀)以及聚合醇的物理效应(浊点效应)复合应用,建立了一套具有凝胶-浊点效应的膜结构硅酸钾聚合醇钻井液体系,并对该体系的性能进行了综合评价。实验结果表明,该体系具有流变性好、失水造壁性好、抑制性强、抗污染能力强(抗NaCl污染6%(w);抗Ca2+或Mg2+污染0.5%(w);抗钻屑污染15%(w))、润滑性好、封堵能力强和热稳定性好等优点,为钻井液稳定井壁研究开拓了新的发展方向。     

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。     

青海油田水平井钻井液技术

青海油田水平井钻进过程中经常发生大段划眼、卡钻、井塌和井漏等复杂情况.为解决井壁垮塌、井眼阻卡,防止岩屑床形成、降低摩阻和保护产层等难题.针对不同地区、不同地层特征的水平井对钻井液性能的要求,从钻井液的润滑性、携岩能力、降滤失效果等方面出发,形成了水基成膜钻井液和聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液,同时制定出合理的钻井液维护处理方案.现场应用结果表明,水基成膜钻井液和聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液性能稳定,井壁稳定能力强,润滑性好、滤失量低,顺利完成了水平井的钻井、电测、下套管和固井作业等施工.利用钻井液的半透膜性能配合使用屏蔽暂堵技术,有效地封堵地层层理裂隙,防止了地层水化膨胀、黏土颗粒的运移及井壁坍塌,起到较好的保护油气层效果.     

胜利油区聚合醇钻井液技术的应用

聚合醇钻井液由水基钻井液中加入一定数量的聚合醇配制而成，具有很强的抑制性与封堵性，能有效地稳定井壁，润滑性能好，当聚合醇加量为3％时，钻井液的润滑系数降低80％，可降低钻井液的表面张力与界面张力；对油气层损害程度低，渗透率恢复值大于85％，该钻井液体系毒性极低，易生物降解，对环境影响小，在胜利油区进行了80余口井应用，取得了很好的经济效益和社会效益。     

北堡西3×1大位移井钻井液技术

北堡西3×1井上部地层成岩性差,造浆严重,井眼斜度大,裸眼井段长,井壁容易垮塌失稳,钻井过程中极易在井眼下井壁形成钻屑的沉积层,导致钻柱扭矩增大,摩阻升高,造成卡钻。上部地层采用聚合物钻井液;钻开储层时采用聚合物硅基钻井液。现场应用表明,该套钻井液体系使北堡西3×1井固相含量为5％～17％,保证了钻井液性能的稳定;抑制防塌效果好,在聚合物钻井液中加入复合两性金属离子包被剂、无荧光防塌剂和聚合醇,提高了钻井液的抑制防塌能力,井径扩大率较小;润滑防卡效果强,二开定向前在钻井液中加入白油、磺化沥青,钻进过程中保持润滑剂含量不低于3％,三开施工中加入聚合醇、磺化沥青、白油,四开加入极压润滑剂、聚合醇并保持其含量为2％,以减轻旋转钻进时的扭矩、起下钻和下套管时的负荷,减少了复杂事故的发生;携岩净化效果强,95％以上的井段3都为2～10,6为3～12,满足了大位移井对井眼净化的要求,保证了钻井作业的顺利进行。     

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。     

海洋水合物地层钻井用聚合醇钻井液研究

针对海底天然气水合物地层的独特特性,在充分考虑现有的常用聚合醇钻井液体系的基础上,论述了适合海底天然气水合物地层钻井用含动力学抑制剂的聚合醇钻井液的室内研究情况。结果表明,该体系具有优良的页岩抑制性和水合物抑制性、良好的低温流变性、稳定性和润滑性等特点,能够有效保持井壁稳定,是一种非常适合海底天然气水合物地层钻探的钻井液体系。     

濮2-平1井钻井液技术

濮 2-平1调整水平井位于东濮凹陷中央隆起带北部濮城背斜南部濮53区块。该井完钻斜深为2879.80,垂深为2370.71 m,水平段长为380 m,总位移为629 m,最大井斜为92.7°。该井在长期注采连通性好的砂层中钻进,极易发生漏失、返水、井壁坍塌等复杂情况。濮2-平1井采用了聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液。现场应用表明,聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液体系具有抑制盐溶解能力和稳定井壁能力,悬浮携砂和抗污染能力强,泥饼质量好。井下摩阻低,钻井液性能稳定,油气层渗透率恢复性好等特点。配合使用随钻堵漏材料和实施工程技术措施,克服了盐水侵、泵排量小等不利因素,成功地防止了地层的漏失。聚合醇正电胶盐水钻井液可满足盐层区块的调整水平井、大斜度、大位移定向井的钻井施工。     

氯化钾聚合醇钻井液在涠西区块定向井应用效果分析

针对涠西区块复杂井段钻井液的使用要求,基于涠西区块定向井钻井施工现象,对氯化钾聚合醇钻井液在该区域定向井应用效果进行了分析,结果表明:氯化钾聚合醇钻井液能够基本满足涠西区块定向井钻井施工要求,但没有彻底解决涠二段到流二段井壁垮塌问题,需要进一步对钻井液体系及性能进行优化,以便更好地解决复杂井段井壁垮塌问题,确保后续定向井及水平井钻井施工安全。     

小阳离子聚合物钻井液高温高压流变性研究

用CHAN-7400型高温高压流变仪对大庆钻水平井用小阳离子钻井液的高温高压流变性进行了实验研究,对描述该钻井液高温高压流变性的流变模式进行了优选。实验结果表明,赫-巴模式是描述该钻井液高温高压流变性的最佳模式;钻井液在所有剪切速率下的剪切应力,随温度升高呈下降趋势,随压力增大呈微弱的增大趋势;赫-巴模式流变参数即高剪切速率下粘度η_H和屈服应力τ_y,以及AV、PV和YP随温度升高而下降,随压力增大而增大,但受压力的影响较小。     

MSF钻井液的研究及其在塔中401井的应用

MSF钻井液体系在沙漠腹地塔中401井应用取得了成功,解决了沙漠腹地300m左右流沙层的钻井难题及φ311mm井眼阻卡、φ215mm井眼井径扩大等问题。经现场应用,体现了该体系良好的携砂、抑制地层造浆、稳定井壁的能力。该体系配制简单,维护方便,经济成本低,具有推广应用前景。     

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。     

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。     

用于新疆塔西南地区的保护油层钻井液

加重钻井液侵入储层会造成严重污染。对加重钻井液进行了改性处理,评价了改性钻井液的抗温性、抗污染性及泥饼酸溶率。结果表明,改性钻井液在高温高压下具有流变性好、滤失量低、润滑性好、泥饼薄而坚韧、表皮系数低等特性,防止了地层损害。     

新型聚合物防塌钻井液体系的应用

中原油田研制出以无荧光防塌降滤失剂KH-931为主处理剂的聚合物防塌钻井液体系。室内评价结果表明,KH-931的抗温性能好,抗盐膏污染能力强,防塌性能好。现场应用表明,KH-931具有良好的防塌降滤失作用和改善滤饼质量的功能,KH-931聚合物钻井液体系用于盐膏地层钻进时,体系性能稳定,钻井施工顺利。     

一种用于正电胶钻井液的抗高温抗盐降滤失剂

介绍了一种与正电胶钻井液配伍的降滤失剂,分析了它的反应机理,并对该产品的性能进行了评价。结果表明,该产品对正电胶钻井液的流变性影响很小;抗盐性能好(抗15％盐),并具有一定的抗高温分散和抗热解能力。     

MSF钻井液特性的研究

分析研究了MSF正电胶与MSF钻井液的微观结构及其流变性、抑制防塌性、动静滤失规律、配伍性与电性转化。验证并解释了MSF钻井液具有独特的流变性、良好的泥页岩抑制性和井壁稳定性、良好的抗电解质污染性、较高的热稳定性和润滑性,以及对地层损害低等多种功能。并指出,使用该钻井液井眼净化好,悬浮能力强,井径规则,井眼扩大率小,电测成功率高,机械钻速快,综合成本低。     

MMH钻井液在塔里木DH1—4—7深井试验成功

在塔里木东河塘地区用MMH钻井液顺利钻完井深为5970m的DH1—4—7井。实验结果表明,该体系动切力、静切力、动塑比及剪切稀释指数很高,塑性粘度、极限剪切粘度、流性指数很低及结构破坏、形成快而强度不高的独特流变特性,且对粘土分散有强的抑制性和对常用处理剂有良好的配伍性。因此,全井悬浮携带钻屑均很好、井径规则,工程顺利,与邻井相比,纯钻时缩短9.1％,钻井周期缩短14.9％,节省钻头13只,取得了好的经济效益。     

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。