不同预处理法对PEM钻井废液固-液分离影响研究

固-液分离方法对钻井废液处理的工艺与设备设计具有重要的指导意义。本文对比了絮凝剂对经不同预处理的钻井废液固-液分离的影响。结果表明:单独使用FeCl_3的浓度为6250mg·L~(-1)时脱液率为53%,水相pH值为4.9;加水稀释后FeCl_3浓度为7407mg·L~(-1)时,脱液率为40%,水相pH值为3.73; HCl预处理时钻井废液起泡,添加高分子聚合物助凝剂PF-Plus而未加絮凝剂的HCl预处理钻井废液的固、液分离效果最佳,处理后水相pH值均小于1;CaCl_2/NaOH共沉淀处理后,脱液率为46%,水相pH值位于11～12之间。本文对PEM钻井废液处理的现场工艺与设备设计具有重要指导意义。     

油田污水中硫酸盐还原菌杀菌剂的研究

硫酸盐还原菌(SRB)是石油生产过程中常见的有害菌,其主要危害是引起生物腐蚀和注水水质沿程恶化.油田常用的杀菌方法为操作简单、杀菌效果明显的化学杀菌法,其技术关键是高效杀菌剂的开发及杀菌条件的优化设计.研究了3种杀菌剂CA-SJ01、CA-SJ02和CA-SJ03在不同条件下对南海Z油田采出污水中SRB的抑制作用.通过单因素法,得到了单一菌剂的最低杀菌温度、最低使用质量浓度、最短杀菌时间.在此基础上,通过杀菌时间、杀菌温度、杀菌剂质量浓度3因素3水平L9(33)正交实验,考察了不同杀菌剂的最佳使用条件.结果表明:CA-SJ01的最佳使用条件为温度35℃、质量浓度10 mg·L-1、处理时间30 min;CA-SJ02的最佳使用条件为温度35℃、质量浓度5mg·L-1、处理时间6 h;CA-SJ03的最佳使用条件为温度25℃、质量浓度50 mg·L-1、处理时间1 h.最后结合海上平台高效开发时效性,优选CA-SJ01作为硫酸盐细菌杀菌剂.     

D气田衰竭疏松石英砂岩浅气层漏失机理及防漏技术

衰竭气层具有气层孔隙压力、坍塌压力、漏失压力、破裂压力等较原始值明显降低的特点,并且钻井施工压差相对较高,井漏易发和气层损害是困扰施工安全和工程质量的主要难题,而搞清漏失机理及漏失性质是解决该难题的关键。为此,结合南海北部D气田大位移水平井钻井实践,研究提出了一套衰竭疏松石英砂岩浅气层井漏诊断及防控配套技术,该技术基于衰竭气层现今四压力剖面及水力学分析,结合漏失特征,首先对漏失性质准确研判;在此基础上,兼顾防漏及气层保护需要,从减小循环压耗及ECD值、降低施工压差入手,研发形成无固相返排解堵弱凝胶钻井液EZFLOW-Ⅱ,并依据衰竭气藏现今四压力剖面,大位移水平井井眼清洁、保护气层需要,对钻井液密度及流变性、封堵性和润滑性进一步优化,配合控制钻速、定期短程起下钻、强化固控等工程措施,实现了良好的防渗漏、防压差卡钻以及气层保护效果。该技术解决了南海北部D气田衰竭石英砂岩浅气层大位移水平井井漏及其引发的气层损害难题,相关成果对于类似低压衰竭疏松砂岩浅气层防漏、保护气层工作具有指导意义。      

国外微泡沫钻井液技术新进展及探讨

综述了近10年国外微泡沫钻井液技术的研究及应用进展,总结了国外在微泡沫微观机理及其体系流变性能等方面取得的认识。针对目前的技术现状,提出了微泡沫尺寸与地层孔隙喉道半径匹配关系认识不清、微泡沫引起的堵塞、室内评价与现场应用效果差异较大等几方面的问题。在此基础上,分别从微泡沫体系在多孔介质中的渗流规律及影响因素、微泡沫钻井液用化学剂、微泡沫钻井液制备方法3个层面,探讨了该技术的研究方向。即要建立数学模型定量描述微泡沫尺寸与多孔介质中匹配关系,从而为微泡沫在不同储层中的应用提供理论参考;研究微泡沫产生的"贾敏效应"对储层流体渗流能力的影响,避免微泡沫钻井液施工后可能引起的产液量下降问题;建立实验室与现场制备条件的对应关系,统一关于微泡沫钻井液的制备规范或标准。      

氧化破胶剂过硫酸钾的安全性

为确保氧化破胶剂在储存、运输中的安全稳定,需要测试氧化破胶剂的氧化性能,并进行安全化处理。根据联合国《关于危险货物运输的建议书--试验标准手册》第二部分中的试验方法并结合实际情况,本文选用过硫酸钾（K₂S₂O₈）为主要原料,同时添加其他4种稳定剂形成混合体系,采用差示扫描量热分析仪（DSC）和热重分析仪（TGA）,分别对单独组分和混合体系进行测试,评估氧化性物质过硫酸钾的热稳定性。结果表明,NaCl、KCl、羟甲基纤维素钠（CMC）等无机盐类不能有效改善K₂S₂O₈的热稳定性。而惰性物料炭黑可有效改善K₂S₂O₈的热稳定性,最佳添加量为2.5份。     

泡沫完井液的研究与应用

论述了泡沫的两个基本性质:起泡性和稳定性。对起泡性和提高泡沫稳定性的方法作了评价。通过对发泡剂及稳泡剂的筛选,研制出了低密度泡沫完井液的配方。试验结果表明:此泡沫完井液体系密度可控(0.6~0.75 g/cm3)、稳定时间长,具有很好的储层保护效果。     

新型油基钻开液体系室内性能评价

文昌某气田具有高埋藏深、低孔低渗、高温、轨迹复杂等特点,对钻井液储层保护、抗磨减阻、抗温性等方面提出极高要求。由于是目标区块是低孔低渗储层,如果储层保护效果不好,可能后期投产时会出现产量低于配产、甚至是无产量情况,所以钻井液方面须有良好的储层保护数据作为技术支撑。因此需要对油基钻井液的性能进行评价,并且重点对储层保护和油基滤饼清洗液进行了性能评价。     

海水钻井液废液处理技术研究

海水钻井液废液需要进行减量化处理,必须进行固液分离。对于模拟的海水钻井液废液,优选的混凝剂为PF-PCF,由一种阳离子双子型聚丙烯酰胺(分子量300万,阳离子度15%),使用浓度为7 500 mg/L,絮凝分离后上清液的pH=6.94,脱水率为55.7%,脱出水较清。使用Materials Studio 2017 R2软件,分析了加入混凝剂前后,海水钻井液废液体系的能量绝对值由937.733 kcal/mol,降至390.518 kcal/mol,下降率为58.4%,有利于海水钻井液废液的固液分离。     

PEM钻井废液液相循环利用研究

CaCl_2/NaOH共沉淀作用是实现PEM钻井废液固、液相分离的主要机理。本文优化了PEM钻井废液处理过程中CaCl_2/NaOH的使用比例。结果表明,当固定CaCl_2(NaOH)加量时(浓度足够大),随着NaOH(CaCl_2)浓度的增加钻井废液中固、液分离效果越好。优化的NaOH与CaCl_2的使用浓度分别为5970和8955mg·L~(-1),其中Ca~(2+)/OH~-摩尔浓度为1∶1.86,接近Ca(OH)_2中Ca~(2+)与OH~-的比例(1∶2)。考察了上清液对钻井液性能的影响。结果表明,相对于单纯使用处理液配制的钻井液性能,使用海水和处理液等比例混合后配制的钻井液热滚前性能相对较好,热滚后性能变化不大,静切力值略有降低,塑性粘度下降,屈服值略微降低,基本能满足现场循环使用的作业要求。     

油基钻井液高温乳化剂的制备与性能评价

为了提高油基钻井液用乳化剂的抗温性,以植物油酸、二乙烯三胺、马来酸酐为主要原料,制备了油基钻井 液高温主乳化剂（PF-EMUL HT）和辅乳化剂（PF-COAT HT）。利用红外光谱和热重分析表征了2 种乳化剂的分 子结构及耐温性。通过测定动态界面张力、乳化效率和乳液电稳定性,分析了2 种乳化剂的乳化能力及抗温能 力,提出了可能的乳化机理。同时,研究了乳化剂加量、油水比、温度和密度对所配制钻井液的影响。结果表明, PF-EMUL HT具有酰胺化基团,PF-COAT HT具有酰胺基、羧基等多官能团结构。2 种乳化剂均能有效降低油水 界面张力,二者复配制得的乳液经232 ℃高温老化后的破乳电压大于370 V,乳化效率为96%。配制的油基钻井 液在150～232 ℃、油水比为60∶40～90∶10 的条件下老化后均具有良好的稳定性,可满足高温高压井、定向井等 的作业需求。