抗超高温高密度聚合物饱和盐水钻井液体系

设计并研制了3种聚合物类水基钻井液抗高温处理剂,即弱交联结构两性离子聚合物降滤失剂、柔性聚合物微球纳米封堵剂和梳型聚合物润滑剂,构建了能够满足深部地层钻井的抗超高温高密度聚合物饱和盐水钻井液体系。研究表明：弱交联结构两性离子聚合物降滤失剂具有良好的反聚电解质效应,200℃、饱和盐环境老化后API滤失量小于8 mL;柔性聚合物微球纳米封堵剂通过改善泥饼质量降低体系的滤失量,对纳米级孔缝具有良好的封堵效果;梳型聚合物润滑剂重均相对分子质量为4 804,具有多个极性吸附位点,高温高盐条件下润滑性能优异。构建的密度为2.0 g/cm³的钻井液体系流变性能良好,200℃的高温高压滤失量小于15 mL,高温静置5 d沉降因子小于0.52,对易水化岩屑的滚动回收率与油基钻井液接近,具有良好的封堵性能和润滑性能。     

白油基钻井液体系研究与应用

基于油基钻井液良好的抗高温稳定性、良好的润滑性、抗污染能力和油层保护效果,其越来越多的应
用在油气田开发过程。而柴油基钻井液使用造成的生态环境污染影响制约着其推广应用。为了满足保护生态和
勘探开发的需要,室内成功研究出了以低毒矿物油白油为基油的油基钻井液。现场应用三口水平井,维护简单、性
能稳定,起下钻畅通、钻进正常,有效解决了水平段泥页岩的水敏掉块、托压等问题。圆满完成了钻探任务,现场取
样测试其油气层静态渗透率恢复值均在在９０％以上。     

塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议

针对塔里木油田复杂地质条件下的井漏问题,结合地层特征分析了该油田的井漏类型,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果。分析可知,塔里木油田漏失类型包括孔隙性漏失、裂缝性漏失和溶洞型漏失,但以裂缝性和缝洞型漏失为主。该油田的防漏堵漏技术发展经历了基础体系建立阶段和特色技术发展完善阶段,形成了油基钻井液防漏堵漏、高强度承压堵漏、高压盐水层防漏堵漏和缝洞型漏失堵漏等技术。通过分析梳理,明确了塔里木油田防漏堵漏技术现状和依然存在的漏失难题,确定了攻关方向,提出了加强地层预测、研发或引进新型堵漏技术、丰富工程技术手段和开发大数据堵漏软件等技术发展建议。      

抗160℃超高密度柴油基钻井液体系

由于油气勘探开发逐步向深层、非常规等油气藏发展,要求采用抗高温超高密度油基钻井液钻进,该钻井液必须具有良好流变性、低的高温高压滤失量、良好的封堵性与动/静沉降稳定性。研讨了抗160℃超高密度柴油基钻井液配方。通过大量实验得出,采用重晶石加重,无法配制出具有良好流变性能与动沉降稳定性能的超高密度柴油基钻井液;形成了抗160℃密度为2.4～3.0 g/cm3超高密度柴油基钻井液配方为,0#柴油与25%氯化钙盐水的质量比为90∶10,加入有机土+0.8%主乳化剂+1%辅乳化剂+1%润湿剂+5%降滤失剂+3% CaO+加重剂（重晶石∶MicroMax为6∶4）,其中有机土加量随钻井液密度增加而下降,密度为2.4、2.6、2.8和3.0 g/cm3的柴油基钻井液,最佳有机土加量分别为1%、0.5%、0.3%、0。      

新型高强度堵漏技术在沙南3井中的应用

沙南3井是位于塔里木盆地北部坳陷沙南构造带沙南3号构造高点的一口重点预探井,古近系库姆格列木群组发育多套复和膏盐岩层,由于盐层以上的地层存在多套低阻砂岩层（漏失压力系数不大于1.4）,为保证下部盐膏层安全施工,需大幅度提高盐层以上大段低压层承压能力。通过室内实验优选出以“超强滞留颗粒”和“水化膨胀系列复合堵漏剂”为核心的新型堵漏材料,并优化出适合不同尺寸漏失通道堵漏浆配方,承压能力均达到15 MPa以上,抗返排能力超过5MPa。现场配合多级及多阶承压堵漏工艺,逐步将钻井液密度从1.40 g/cm3提高到了1.75 g/cm3,提高承压能力到19 MPa,保证了本井套管顺利下入。     

一种两性离子聚合物凝胶微球的制备与封堵性能

针对油基钻井液封堵性不足的难题,以N,N-二甲基丙烯酰胺（DAM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC）为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,采用悬浮聚合法合成了一种两性离子聚合物凝胶微球。采用核磁共振氢谱对凝胶微球进行了分子结构表征,并考察了单体投料比、交联剂加量、乳化剂加量等对凝胶微球粒径与封堵性能的影响规律,最终将单体投料比优选为DAM∶AMPS∶DMDAAC=7∶1∶2,MBA加量优选为单体总质量的0.2%,乳化剂加量优选为单体总质量的3%,得到的凝胶微球平均粒径在22 μm左右。在油基钻井液中评价了微球的封堵性能,结果表明,凝胶微球在油基钻井液中的适应性良好,能够在高温下封堵尺寸为5～150 μm范围内的漏缝,效果优于氧化沥青与细目碳酸钙,是一种高性能的微米级封堵剂,具有较好的现场应用潜力。      

微锰加重剂减轻钻井液对油气层损害研究的新进展

重晶石在储层段钻井液中使用时，会对储层带来损害，且后续作业很难恢复，而微锰（Micromax）作为高密度钻井液的新型可酸溶加重材料，目前已开始应用于储层段钻井液中。综述了微锰加重剂对储层保护钻井液性能的影响，并分析了微锰提高钻井液储层保护特性的机理。其均一、高硬度、高球度的颗粒特征，可以保证微锰侵入储层后具有良好的返排特性，可降低对储层的伤害。微锰还具有可酸化的特性，调研了适用于微锰酸化的酸液，并对比了酸化前后对储层渗透率的变化，通过优选合适类型、浓度的酸液，在酸化后可消除钻井液对储层的损害。      

新型高强度堵漏技术在沙南3井中的应用

沙南3井是位于塔里木盆地北部坳陷沙南构造带沙南3号构造高点的一口重点预探井,古近系库姆格列木群组发育多套复和膏盐岩层,由于盐层以上的地层存在多套低阻砂岩层（漏失压力系数不大于1.4）,为保证下部盐膏层安全施工,需大幅度提高盐层以上大段低压层承压能力。通过室内实验优选出以“超强滞留颗粒”和“水化膨胀系列复合堵漏剂”为核心的新型堵漏材料,并优化出适合不同尺寸漏失通道堵漏浆配方,承压能力均达到15 MPa以上,抗返排能力超过5MPa。现场配合多级及多阶承压堵漏工艺,逐步将钻井液密度从1.40 g/cm3提高到了1.75 g/cm3,提高承压能力到19 MPa,保证了本井套管顺利下入。      

塔里木山前构造克深某区块盐膏层井漏技术处理

库车山前地区井多为异常高压系统,裂缝、微裂缝发育,钻井液安全密度窗口窄,极易发生井漏,井漏主要集中在盐膏层盐间及盐底薄弱层,压井过程中多次出现高压盐水溢流与井漏,属于溢漏同存,难以在窄密度窗口找到合适的平衡点。针对盐膏层间薄弱层漏失形成一套高密度控压钻井配合堵漏与排水降压等工艺相结合的技术。在超高压钻井技术领域取得重大突破,为实现安全钻井积累了宝贵的经验。     

哈拉哈塘油田硬脆性泥页岩井壁失稳机理及对策

针对哈拉哈塘油田三叠系和志留系硬脆性泥页岩井壁失稳问题,分别从地层力学和地层物理化学2方面进行失稳机理及对策研究。研究结果表明,油田地层3大主应力分布规律为σZσHσh,三叠系比志留系容易发生力学失稳;三叠系硬脆性泥页岩阳离子交换容量、蒙脱石率、胶体率和膨胀率分别为25.4 mmol/100 g、36.3%、76.4%和23.2%,表面水化能力较强,易发生物理化学失稳;志留系硬脆性泥页岩阳离子交换容量、蒙脱石率、胶体率和膨胀率都较低,分别为8 mmol/100 g、11.4%、25.1%和9.7%,水化膨胀能力较弱,但由于地层裂缝发育,易发生裂缝性失稳。通过提高钻井液在三叠系的密度、抑制性和在志留系的封堵性,在现场Ⅰ井和Ⅱ井试验均取得了较好的效果。