一种抗高温高密度无土相油基钻井液提切剂

针对油基钻井液体系高温环境下沉降稳定性不足的难题,将二聚脂肪酸和二乙烯三胺以物质的量比1∶2反应合成了一种小分子脂肪酸酰胺型抗高温提切剂FAA,并对其进行了结构表征、机理分析和性能评价。流变实验和显微镜观察结果表明,提切剂FAA主要通过在乳液滴之间桥联形成凝胶网络结构来有效提高油基钻井液的结构强度,从而改善其固相悬浮能力及沉降稳定性。在柴油基钻井液体系中的评价结果表明,FAA可有效提高体系的动切力、φ₆/φ₃读数以及动塑比,并可有效改善体系的高温沉降稳定性,使体系在220 ℃下静置5 d后沉降因子SF小于0.52,无明显沉降现象出现。      

虚拟强度指数优化钻井技术的发展与应用

随着勘探开发的不断深入,新的钻井技术难题不断出现,对钻井速度的要求也越来越高.钻探过程中影响钻井速度的因素很多,尤其是钻井参数的影响最明显,因此合理选用钻井参数非常重要.通过调研不同的钻井参数优化模型,优选出了较为完善的虚拟强度指数(VSI)法.利用相关软件,实时采集转盘转速、扭矩、钻压等钻井参数,计算出VSI曲线,然...     

超高温水基钻井液技术研究现状及发展方向

随着油气钻井不断向深部发展,钻遇深部超深部地层温度也越来越高,对钻井技术特别是钻井液技术提出了更高要求。在结合超高温钻井实际需求的基础上,分析了水基钻井液在超高温下的技术壁垒、超高温对水基钻井液效能影响作用,综述了超高温水基钻井液的关键处理剂及其所构建的水基钻井液体系的研究现状,并探讨了超高温水基钻井液的未来发展方向。     

青西地区防塌钻井液体系的研究与应用

通过室内X-衍射、钻屑回收率和膨胀率实验,得到青西地区地层黏土矿物分布规律,并建立了黏土矿物剖面。实验结果表明,地层黏土矿物呈M形分布,要求钻井液在上部地层应具备强抑制性,下部应具备封堵防塌能力,为不同井段钻井液性能的维护处理提供了科学依据。针对青西地层岩性特点和钻井液技术难点,结合使用的几种不同钻井液体系情况,开展了抑制剂、降滤失剂和高温稳定剂室内评价,优选出抑制性最强和封堵防塌能力最高的阳离子钻井液体系。其配方为4%膨润土+0.4%K-HPAN+0.6%SMC+0.4%HS-1+0.3%CHM+0.3%NW-1+2%SMP+2%PSC+4%SPNH。30余口井的现场试验结果表明,井下复杂和事故大幅度降低,钻井周期明显缩短,与使用前相比,复杂损失率由4.50%降为1.62%,平均机械钻速提高了26.88%,钻井周期缩短40.54%,且钻井液性能易于维护,操作简单,满足安全快速钻井的要求。     

纤维水泥的发展及应用

在介绍目前常用于改善复合材料韧性的几种纤维材料性能的基础上，综述了纤维水泥发展过程的几个阶段、现阶段纤维水泥的应用情况以及国内外关于纤维混凝土的基本力学特征、机理研究、本构理论等方面的研究情况和现状。调研分析表明：纤维水泥已经广泛应用于房屋、桥梁、公路、港口、地下加固等工程建设，并取得很好的效果。针对石油工程领域固井过程中水泥石抗拉、抗剪和抗冲击性能较差等问题，总结分析了纤维水泥在国内外石油工程中的应用实例和研究情况，结果表明：在固井水泥中加入与水泥和水泥外加剂相匹配的纤维材料，可以在不影响水泥浆可泵性的条件下，通过改善水泥石的微观结构而提高水泥环的抗拉、抗压和抗冲击强度等性能，提出了纤维水泥浆体系适合的固井范围和发展趋势。     

纳米基隔离液NMS-Ⅰ的实验研究

以纳米材料LC-212为基料,配合化学凝胶堵剂、羧甲基纤维素和重晶石等材料,考虑塔里木油田的现场实际,实验研制了一种新型隔离液体系NMS-Ⅰ。实验结果表明,该隔离液体系密度可调范围大,流变参数符合梯度匹配原则,静态稳定性好,对水基钻井液及低密水泥浆均无絮凝增稠作用,与水泥浆配伍性较好;利用自制的堵漏模拟装置和剪切式实验装置评价其堵漏性能及对第二界面胶结强度的影响,结果表明其堵漏和冲洗功能较强,能有效提高第二界面胶结强度。此外,在实验基础上分析了隔离液的作用机理。研究结果为解决当前固井工程中的一些实际问题提供了一个新的途径。     

养护环境对漂珠微硅类低密度水泥石抗压强度的影响

应用漂珠微硅类低密度水泥体系固井是解决低压易漏层段和长封固段固井作业难题的主要手段,但是对其高温高压强度发展规律尚缺乏系统的理论分析和实验评价。在分析颗粒级配原理、利用激光粒度测试仪及配伍性实验方法优化低密度水泥体系配方的基础上,利用抗压强度实验方法研究了不同养护环境对漂珠微硅类低密度水泥石试件强度的影响规律,并与嘉华G级水泥基浆水泥石高温强度进行了对比。最后从化学成分、颗粒级配及搅拌方法等角度对实验结果进行了原因探析。结果表明:养护环境对低密度体系抗压强度的影响规律明显不同于基浆,漂珠微硅类水泥体系具有一定的抗高温强度衰退特性,良好的紧密堆积效应使养护压力对体系强度影响程度较小。     

大港滩海大位移井井壁稳定技术研究

大港油田主要采用大位移井开发滩海油气资源.在2008年埕海二区大位移井钻井中遭遇了严重的井壁坍塌,单井平均事故复杂时效达22％,严重影响大位移井的安全.通过对油页岩层理弱面强度测定、斜井井壁应力分析、井眼轨迹对坍塌压力和破裂压力的影响分析、井壁稳定的力学和化学对策的研究,指导井眼轨迹优化设计、安全泥浆密度窗口确定及钻井液性能改进,现场应用效果显著.     

油基钻井液用改性锂皂石增黏提切剂

以正辛基三乙氧基硅烷和锂皂石为原料,利用溶胶-凝胶法一步合成了油基钻井液用增黏提切剂改性锂皂石MLap-1,分别利用红外光谱、热重分析、透射电镜和表面润湿性对其单体进行表征,证明其合成成功。通过对改性锂皂石MLap-1单剂评价发现,该剂能够提高油水比为80∶20乳液的乳化效率和破乳电压,在0.3%加量下,乳液破乳电压值达到1200 V以上,使得乳液的表观黏度和动切力由12 mPa·s和0 Pa增大至23 mPa·s和10 Pa,同时能够抗200 ℃高温。以改性锂皂石MLap-1为基础构建的高密度油基钻井液在200 ℃老化后,其动切力维持在4 Pa以上,低剪切速率切力维持在3 Pa以上,破乳电压高于1000 V,滤失量低于5.0 mL,很好地维护了钻井液的悬浮稳定性,保持了良好的乳化稳定性和降滤失效果。为油基钻井液进一步钻探深井、超深井提供了技术支持。      

油基钻井液用改性碳纳米管纳微米封堵剂

为改善页岩油气水平井钻进过程中因钻井液封堵性能差而引起的井壁失稳问题,首先,对川南龙马溪组页 岩组成和井壁失稳的原因进行了分析;然后,以十六烷基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷和活性碳纳米管为 原料,合成了油基钻井液用纳微米封堵剂（NP-1）,分别利用红外光谱分析、热重分析、透射电镜和表面润湿性测 试分析其结构和物理化学特性,考察了其与油基钻井液的配伍性;最后,通过岩心突破压力、压力传递、三轴抗压 强度等测试评价其封堵性能,分析了纳微米封堵剂的作用机理,并进行了现场应用。结果表明,川南龙马溪组页 岩纳微米孔喉较发育,毛细自吸现象严重,使得液相不断侵入井壁,最终导致井壁失稳。NP-1 的直径为30～50 nm,长度处于微米级别,表面疏水亲油,在385.2 ℃以下的热稳定性良好。NP-1 与油基钻井液具有良好的配伍 性和稳定性。在常规油基钻井液中加入3% NP-1,在180 ℃下老化热滚16 h 后的高温高压滤失量由2.8 mL降至 1.8 mL。含有NP-1 的油基钻井液能有效封堵岩心端面,从而提高岩心突破压力,阻止岩心压力传递,稳定岩心内 部结构和抗压强度,实现维持井壁稳定的目的。现场应用结果表明,NP-1 能有效改善邻井因钻井液封堵能力弱 而引起的井漏、井壁失稳等技术难题,处理后的平均井径扩大率仅为5.61%。该纳微米封堵剂在油基钻井液中对 页岩具有优异的封堵效果,为川南类似复杂页岩气井的高效钻探提供了借鉴。