低固相超高温水基钻井液研究及应用

冀东油田南堡构造深部潜山储层温度高、压力低、裂缝发育,为满足保护储层和井下携岩的需要,基于开发的聚合物增黏剂SDKP以及对抗高温降滤失剂、油溶性封堵剂、润滑剂、高温保护剂和防水锁剂的优选,优化出一套低膨润土低固相超高温水基钻井液。室内评价结果表明,1%SDKP溶液在165℃老化16h后,表观黏度保持率仍可达20%,表明SDKP的耐温性能好;SD-101和SD-201复配可显著降低1.0%膨润土基浆的滤失量,油溶性封堵剂HQ-10可显著降低高温高压滤失量;该钻井液抗温达235℃,在200℃下的塑性黏度达到15mPa·s,满足携岩需要,抗污染能力强,能抗10%NaCl、2%CaCl_2、10%劣质土污染,抑制性好,膨胀率降低率达78%,页岩回收率从8.24%提高到84.45%,储层损害小。在探井南堡3-82井五开井眼的现场应用表明,该钻井液在220℃井底温度下的流变参数基本稳定,API滤失量不变,携岩性好,顺利钻达井深6037m完钻,自喷求产,产液量为43.20 m~3/d。证明该钻井液可满足现场高温低压储层的钻井需要。     

南堡潜山裂缝性储层完井封层技术

南堡油田深层潜山裂缝发育,压力窗口窄,完井过程中易出现又漏又涌、气液置换严重等现象。为确保完井井控安全,减少储层污染,在进行准177.8 mm尾管回接前,需采用封层技术将上部井筒与潜山油气层进行有效隔离。南堡潜山常用的封层工艺是使用机械式桥塞密封井筒,应用中多次出现桥塞坐封和打捞失败的现象。为提高封层效果,减少施工风险,研发出一种新型化学材料代替机械桥塞,该材料在井筒高温下能迅速团聚成塞,承受较高的温度和压力,并且易降解。现场试验表明,该化学桥塞抗温性能好,能长时间有效密封井筒,实现碳酸盐岩储层保护,与常规桥塞封层技术相比,节约了钻塞或打捞回收桥塞的时间,大大降低了完井成本。     

JZLu-1高效润滑剂的制备及现场应用

针对大斜度井和大位移井钻井过程中摩阻扭矩高及常规润滑剂用量大、润滑效果差的问题,以合成基础油为主要原料,添加球形纳米SiO2和硫-磷-钼等抗磨损极压剂,并应用阳离子乳化剂进行乳化,制备了JZLu-1高效润滑剂。应用ζ电位测定仪、四球试验机和极压润滑仪测试了JZLu-1润滑剂的电位、减磨性能和极压润滑性能,利用电子显微镜观察了JZLu-1高效润滑剂在金属上的吸附过程,结果表明:JZLu-1高效润滑剂带微弱正电荷,可以主动吸附在金属表面上,形成油膜;JZLu-1高效润滑剂含有的纳米SiO2起减磨作用;JZLu-1高效润滑剂含有的硫-磷-钼极压剂提高了其极压润滑性能,其极压润滑系数为0.028 3。6口井的现场应用表明,JZLu-1高效润滑剂能够大幅降低大斜度井和大位移井钻井过程中的摩阻扭矩,解决了常规润滑剂润滑效果差、用量大的问题。      

原花青素B2对D-半乳糖模型小鼠的代谢组学研究

为探究原花青素B2对D-半乳糖诱导的亚急性衰老模型小鼠的抗衰老作用及特征代谢产物的变化差异,将 C57BL/6小鼠随机分为3 组：对照组、模型组、原花青素B2组。采用旷场迷宫、Y型食物诱导型迷宫和Morris水迷 宫检测各组小鼠的学习记忆能力,并测定小鼠肝、脑、肾中丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量、总抗氧化能 力（total antioxidant capacity,T-AOC）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活力、谷胱甘肽过氧化物 酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）活力,通过液相色谱-质谱联用技术寻找各组间代谢产物的差异。结果显示： 原花青素B2能改善衰老小鼠的学习行为能力,在肝、脑、肾组织中,原花青素B2提高了T-AOC、SOD和GSH-Px活 力,而显著降低了MDA的含量（P＜0.05）。小鼠血浆代谢组学数据显示泛酸、丙酮酸、亚油酸、α-酮戊二酸、马 尿酸等17 种标志性代谢产物含量发生变化,其抗衰老机制可能涉及糖代谢、脂类代谢等多条代谢通路。     

南堡滩海大位移井钻井关键因素优化设计

大位移井钻井实施过程中表现最为突出的问题是摩阻扭矩大,它制约着井眼轨迹的有效延伸,尤其在常规钻完井技术时表现得更为明显。冀东油田近年来基于常规钻完井技术条件下,通过对井眼轨道优化设计、钻具组合优化、摩阻扭矩精细预测与控制、井眼延伸极限评估等方面的精细研究与优化设计,有效地模拟分析和论证了南堡滩海中深层大位移井钻井井筒力学行为,提升了对大位移井钻井实践可行性认识和指导了钻完井方案的设计。在南堡滩海成功实施了几十口水平位移大于3000 m的大位移井,最大水平位移达4940 m,为南堡滩海在常规经济技术条件下大位移井的钻井实施提供了技术支持。     

加热对美拉德反应产物主要成分及其抗氧化活性的影响

通过高压反应釜模拟烘焙产品中的酪蛋白与葡萄糖之间的美拉德反应,探究温度和时间对美拉德反应产物及其抗氧化活性的影响。结果表明：温度是影响美拉德反应产物及其抗氧化活性的重要因素,而时间影响较小。高温有利于生成更多的无色中间产物和类黑精产物,增加葡萄糖与蛋白质的消耗量,促进美拉德反应的进行,提高美拉德反应产物的抗氧化活性。但高温提高了5-羟甲基糠醛(5-HMF)含量。     

基于概率分析的密集丛式井组造斜窗口确定方法

造斜点深度分配是决定密集丛式井组整体防碰设计效果的关键因素之一,而造斜点深度选择范围即造斜窗口是合理分配造斜点的前提。为此,从概率分析的角度,分析了南堡油田152口上直段较长井（900 m以内设计为直井段）的实钻井眼轨迹数据,得出了上直段水平位移偏差随井深的变化规律,建立了上直段水平位移偏差概率分析模型,形成了一种可以确定密集丛式井组造斜窗口的方法。通过在南堡1-3人工岛密集丛式井组设计与施工中的应用,证明该方法可以为南堡油田密集丛式井组轨道设计提供相对合理的造斜窗口。     

高效降摩减扭工具的研制及现场试验

针对冀东油田大斜度井、大位移井在钻井过程中存在的摩阻扭矩大和套管易磨损等问题,在分析国内外降摩减扭工具优缺点的基础上,设计了一种由分体式结构的橡胶外套、低阻耐磨陶瓷涂层轴套和主轴组成的高效降摩减扭工具。基于三维井眼中钻柱受力分析计算模型,结合常用钻杆抗拉强度、抗扭强度和顶驱钻机最大连续工作扭矩,确定了工具主轴的抗拉、抗扭技术参数;并根据井眼轨迹、钻机设备的施工能力和现场施工情况,确定高效降摩减扭工具的安装位置及数量。室内测试结果表明,工具主轴抗拉强度、抗扭强度满足现场钻井安全要求。高效降摩减扭工具在冀东油田5口水平位移均超过2 000.00 m的大斜度井进行了现场试验,结果表明,钻进时的扭矩平均降低15%以上,并减少了钻具对套管的磨损,取得了良好的应用效果。高效降摩减扭工具为降低大斜度井、大位移井钻井中的扭矩及保护套管提供了一种新的技术手段。      

PDC-牙轮复合钻头在南堡油田大斜度井的应用

南堡油田大斜度井采用PDC钻头或牙轮钻头进行定向钻进时,存在摩阻大、托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为解决该问题,应用了将PDC钻头和牙轮钻头优点结合在一起的PDC-牙轮复合钻头,并根据该油田地层的特性,对其进行个性化设计,设计了"2 PDC固定刀翼+2牙轮"和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"2种切削结构的PDC-牙轮复合钻头。"2牙轮+2 PDC固定刀翼"复合钻头和"4 PDC固定刀翼+2牙轮"复合钻头分别在NP2-33井和NP5-28井进行了现场试验,在定向钻进过程中均未出现托压现象,工具面稳定,扭矩波动幅度小,造斜性能与牙轮钻头相当,机械钻速与进尺均大幅提高,且返出岩屑粒度大,岩屑分选性好,有利于判别地层岩性和录井。现场试验表明,应用PDC-牙轮复合钻头能解决南堡油田大斜度井定向钻进时托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为提高大斜度井定向井段的钻速提供了一种新技术。      

高强度橡胶保护套防磨减扭工具的研制

针对现有防磨减扭工具摩擦副性能较差,使用寿命短的问题,研制了一种以高强度橡胶与金属复合陶瓷涂层为滑动摩擦副的钻井用防磨减扭工具。高强度橡胶常温抗拉强度39 MPa,撕裂强度129 kN/mm,磨耗0.003 cm3/1.61 km,与外表面喷涂金属陶瓷的钢轴形成滑动摩擦副,在以膨润土基浆为循环介质环境下,测得摩擦因数仅为0.068,加入2%粒径为1 mm的石英砂后,测得的摩擦因数为0.2,远低于钢-钢摩擦因数0.35~0.5。加工样机28套并在水平位移3 000 m左右大位移井中进行了现场试验,结果表明,扭矩平均降低20%,性能明显优于同类产品;28套工具出井后,滑动摩擦副仅有轻微划痕和磨损,单套工具可使用1 000 h以上,具有较好的推广应用价值。