页岩自吸水化控制剂的研制与性能评价

为了有效控制页岩亲水性和毛细管自吸效应导致的水化破坏, 进行了页岩自吸水化控制技术室内研究。通过优化多种两亲表面活性剂复配增效的配比,以及岩样表面滴润与浸泡效果对比评价等,研制出了自吸水化控制剂FZXJ。室内评价试验结果表明,FZXJ的接触角为78.8°,岩样被处理后吸水量为0,水化作用明显降低,岩样完整,且与聚合物钻井液具有较好的配伍性。FZXJ具有较为突出的两亲能力,具有较强的优先吸附、主动防止页岩毛细管效应自吸水化功能,可以降低滤饼形成前的吸水量,与钻井液中的抑制剂、封堵剂协同作用,可起到强化井筒、稳定井壁的作用,具有较好的应用价值。      

水基钻井液用低增黏提切剂的合成与性能评价

为了实现在调控钻井液黏度的情况下获得良好的携岩能力,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基丙磺酸（DMAPS）和十六烷基疏水单体（C16-D）为原料,采用自由基聚合法,制备了一种新型的两性疏水缔合聚合物（PAADDC）。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（1H NMR）表征了PAADDC的分子结构,采用静态光散射（SLS）测定了聚合物的分子量,并对其流变性能进行了评价。结果表明,100℃老化16 h,加量为0.2% PAADDC的钻井液的表观黏度、塑性黏度、动切力和动塑比分别为18.5 mPa·s,11.5 mPa·s,7.0 Pa和0.61 Pa/mPa·s,抗温可达160℃。与常规增黏剂相比,PAADDC具有良好的热稳定性和更佳的抑黏增切效果。在60～180℃热老化实验中,动塑比值随PAADDC用量的增加而降低。环境扫描电镜（ESEM）和原子力显微镜（AFM）的观察表明,PAADDC在溶液中形成了连续的三维网状结构,这是其剪切强度显著提高的主要原因。     

SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液技术

为满足老油田修井需求、并兼顾储层保护,以KCl溶液为基液,通过优化屏蔽暂堵主剂、胶体保护剂及屏蔽暂堵辅剂加量,形成了SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液。室内评价表明:该修井液具有良好的滤失性和堵漏性能,暂堵颗粒可迅速被油井产出液中的油和水分解,缩短修井后的排水周期;岩心渗透率恢复率大于88.0%,较常规修井液渗透率恢复率大幅提高。SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液在胜利油田GU249井和哈萨克斯坦KKM油田301井、190井等3口井进行了现场应用,其封堵效果良好,能够满足修井作业需要,排水复产期缩短40.0%以上。研究表明,SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液的封堵和储层保护效果良好,具有推广应用价值。      

龙马溪页岩井壁失稳机理及高性能水基钻井液技术

目前长水平井段井壁失稳问题仍是制约国内外页岩气资源钻探开发的重大工程技术难题。为解决龙马溪组页岩长水平井段的井壁失稳问题,采用X射线衍射分析、氦气孔隙体积测试、高压压汞测试、高分辨率场发射扫描电镜、CT扫描、岩石连续刻划强度等实验,分析了龙马溪组页岩微观组构特征及理化特性,探讨了微观组构特征、理化特性对龙马溪组页岩井壁稳定的影响。研究表明:龙马溪页岩富含脆性矿物,黏土矿物以伊蒙混层为主,微纳米孔隙发育,微裂隙呈缝状、近平行分布,敏感性矿物的存在及其层理、微裂缝发育是导致页岩井壁失稳的主要内在因素。为此,针对性地提出了多元协同稳定井壁水基钻井液防塌技术对策,即"强化封堵-适度抑制-合理密度-高效润滑"。应用该技术对策构建了高性能水基钻井液优化配方,评价表明,该体系有较好的封堵性和抑制裂缝扩展的能力。该体系在黄金坝区块2口井三开进行了现场试验。现场试验结果表明,该体系较好地解决了页岩长水平井段的井壁失稳和水平段摩阻较大的问题,为中国采用水基钻井液技术高效钻探开发页岩气资源提供了新的思路及经验。      

基于日费制管理模式的彬4井钻井关键技术

日费制管理模式突出甲方主导作用,实现管理程序的优化和生产运行的紧凑高效。彬4井是中国石化为钻井完井日费制管理市场化运行而在国内试点的第一口日费制探井,该井钻遇地层具有缝洞发育、漏失风险高、研磨性强和可钻性差等特点,钻井面临易漏失、易坍塌掉块、蹩跳钻严重和机械钻速低等技术难点。针对上述钻井技术难点,在严格执行中国石化钻井完井工程日费制管理体系的前提下,制定了各井段提速破岩方案,优选各井段的破岩钻具组合,研制封堵防塌钻井液,形成了综合高效钻井关键技术。实钻结果表明,该井在生产时效、钻井完井周期、复杂处理及平均机械钻速等方面均实现了突破,钻井期间零故障、零停待,实钻井深 4?056?m,钻井周期35.06 d,完井周期39.79 d,全井平均机械钻速16.04 m/h,钻井周期、完井周期和平均机械钻速等指标均创彬长工区探井施工纪录。研究结果表明,日费制管理模式在新技术集成应用和管理效率方面具有优势,彬4井钻井关键技术和管理模式具有可复制性、可借鉴性,为日费制管理市场化运行与推广提供了示范。      

0Cr27Al6.5Mo2RE电热合金材料

在0Cl25Al5RE 的基础上试制成功含Mo 的1400℃OCr27Al6.5Mo2RE 电热合金。本文介绍合金的成分和主要性能,并与国内外同类产品作比较,表明此合金具有使用温度高、快速寿命值高、抗氧化性优良、高温强度高、比电阻大和在不同温度下的电阻温度系数为负值、变化平稳等优点,有利于提高电炉工作效率。已广泛用作各种高温电炉的发热元件。此外,对提高合金性能的原因进行了分析和讨论。     

Y油田超厚沥青层安全钻进分强度控制技术

为解决Y油田超厚沥青层安全钻井技术难题,开展了沥青层分强度控制技术研究。通过高温高压砂床滤失试验、沥青乳化试验、堵漏试验和沥青硬化试验,优选了随钻堵漏浆配方、乳化剂最佳加量、化学堵漏浆配方、硬化剂。室内试验结果表明,随钻堵漏技术可以有效防止沥青侵入井筒;乳化剂RHJ-3加量达到沥青的20%时,能有效降低钻井液的黏度和切力,保持其性能稳定;优选的化学固结堵漏浆对渗透性地层具有良好的封堵效果;硬化剂YHJ-5可以将沥青的软化点提高75 ℃。随钻堵漏技术使F18井沥青层全烃值由87.98%降至23.40%,有效阻止了沥青侵入;乳化降黏技术使F02井沥青层钻井液漏斗黏度保持在62 s;化学堵漏技术使F19井地层承压能力提高0.2 g/cm3;沥青硬化技术在F17井应用后钻井液污染量降低19.5%;S03井采用"专封专打"井身结构和应用控压钻井技术安全钻穿了厚158.00 m的沥青层。超厚沥青层分强度处理技术能有效解决Y油田沥青层安全钻进的技术难题。      

伊朗Y油田深部复杂地层钻井液技术

伊朗Y油田深部地层的超厚活跃沥青层和高压差储层钻进过程中,存在沥青侵入、压差卡钻事故频发和149.2 mm井眼地层压力测试困难等问题。在室内试验的基础上,对钻井液的封堵、润滑和抑制防塌等关键性能和相关技术措施进行优化;利用选择性优先粘附和稠化封堵技术措施,有效控制了Kazh地层的沥青侵入程度;在保证钻井液具有良好的封堵和润滑性能的基础上,分段采用强化封堵技术措施有效解决了FLN地层压差卡钻的问题。现场应用表明,FH4井、FH14井和FH17井均实现了28 MPa高压差下的安全施工。      

步进式胀管器设计

针对油田套管损坏严重,其中由套管缩颈引起的套损井占很大比例,是套损井修复中需要重点解决的问题,因此研制了步进式胀管整形工具。步进式胀管整形工具主要包括液压胀管器和分瓣胀管器两部分,它利用液体易于增压和远距离可控性高的特点,将液压力转化成机械力对套管进行径向扩张,并可准确控制胀头挤胀力的大小和膨胀头的角度。从而实现了缩径套管整形的目的。利用该工具方便、快捷、安全,节省作业成本,在油田套损井修复中有很大的应用潜力。     

水基钻井液用低增黏提切剂的合成与性能评价

为了实现在调控钻井液黏度的情况下获得良好的携岩能力,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基丙磺酸（DMAPS）和十六烷基疏水单体（C₁₆-D）为原料,采用自由基聚合法,制备了一种新型的两性疏水缔合聚合物（PAADDC）。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（1H NMR）表征了PAADDC的分子结构,采用静态光散射（SLS）测定了聚合物的分子量,并对其流变性能进行了评价。结果表明,100℃老化16 h,加量为0.2% PAADDC的钻井液的表观黏度、塑性黏度、动切力和动塑比分别为18.5 mPa·s,11.5 mPa·s,7.0 Pa和0.61 Pa/mPa·s,抗温可达160℃。与常规增黏剂相比,PAADDC具有良好的热稳定性和更佳的抑黏增切效果。在60～180℃热老化实验中,动塑比值随PAADDC用量的增加而降低。环境扫描电镜（ESEM）和原子力显微镜（AFM）的观察表明,PAADDC在溶液中形成了连续的三维网状结构,这是其剪切强度显著提高的主要原因。