实用欠平衡钻井钻井液技术

欠平衡钻井钻井液技术是实现欠平衡钻井成败的关键技术之一。针对中国石化新星公司近几年在不同地区施工的30余口欠平衡井所用不同类型的钻井液体系，介绍了低固相聚磺钻井液、无固相盐水聚合物钻井液、低密度乳化柴油钻井液3种钻井液的室内性能评价结果以及现场应用情况，并在此基础上总结分析了各钻井液体系所适用的地层以及其优缺点。无固相盐水聚合物钻井液现场配制简单．成本低廉，特别适用常压碳酸盐岩储层的欠平衡钻井施工，但抗温能力较低．有待于进一步研究；低固相聚磺钻井液是成熟的钻井液体系，适用于水平井以及砂泥岩地层的欠平衡钻井施工；低密度乳化柴油钻井液适用于低压气体欠平衡钻井，但井场安全要求高．成本也相对较高，对油层实施欠平衡钻井，会影响原油的分离，需进一步研究。     

苏里格气田废弃钻井液固液分离及回用研究

为了解决长庆苏里格气田清洁化生产中废弃钻井液净化处理难题,研发出了适合于一开低固相钻井液净化处理的固液分离及回用技术,试验成功后推广应用270井次,固液分离出的清液可用于配制二开清水聚合物钻井液,清液回用率达到100%,解决了一开低固相钻井液的回收利用问题。研发了适合于完井钻井液的净化处理技术,现场试验并推广应用290井次,能将现场完井钻井液彻底破胶、脱稳,再经过井队现有固控系统处理后,固相与液相彻底分离,净化后常规井液相密度≤1.05g/cm³,粘度≤30s,水平井液相密度≤1.10 g/cm³,粘度≤32s。固液分离后的液相用于配制现场钻井液,各项性能参数与采用清水配制的基本相同,实现液相全部回用。分离出的固相与现场钻屑一并无害化处理后,也达到苏里格气田钻井液“不落地”要求。     

废钻井液无害化处理的室内研究

介绍用化学固化方法处理废钻井液,其实验内容包括两部分:一是选用固化剂,对废钻井液进行固化处理,考察固化时间、固化温度对固化程度的彰响;二是将固化7d后的样品加入去离子水,振荡8h,制备固化体浸出液。通过对现场固化剂的选择;废钻井液固化处理效果;固化温度对固化效果的影响;固化时间的影响;与国外专利配方处理比较5个方面的室内试验证实,废钻井液固化后有一定强度,其水浸出液清彻透明,无毒无害,达到排放标准,固化体可进行掩埋恢复地貌,也可作为建筑材料使用。文中还针对不同的现场条件,在不适于固化处理的地区,进行了固液分离处理的室内研究,研究出了以HPAM为主,酸为辅的固液分离絮凝剂。考查了HPAM的分子量、水解度以及酸浓度对分离效果的影响。     

废钻井液固化干粉室内评价与探讨

探讨了废钻井液固化干粉用作加重材料对钻井液流变性、滤失造壁性、抑制性、润滑性以及钻速的影响。室内实验表明，废钻井液干粉作为加重剂使用是可行的，为废钻井液的再利用和井场环境保护提供了一条可行途径。     

塔河油田欠平衡钻井钻井液技术

塔河油田自在T401井首次尝试欠平衡钻井技术获得成功以来,先后在多口井实施了欠平衡钻井技术,选用的无固相盐水聚合物钻井液体系性能稳定,流变性能和携岩性能好,原油分离效果优异,保护油气层效果突出,满足了欠平衡钻要求,取得了显著的经济效益,介绍了无固相盐水聚合物钻井液体系的室内优选以及现场应用情况。     

北部湾水基钻井液固相控制与重复利用技术

北部湾地区地质条件复杂,钻井难度大,结合北部湾地区钻探的实际情况,通过对影响水基钻井液重复利用因素的分析,对废弃钻井液的粒度分析和性能检测制定了一套成熟的固相控制技术。通过检测废弃钻井液中固相颗粒粒径分布,优化固控设备的搭配和参数配置(尤其是振动筛筛布选择),选择离心机分离能力、布局和台数等,从而提高固相控制效率,达到有效净化废弃钻井液的目的;制定了一套合适的废弃钻井液处理方式:先检测回收的废弃钻井液性能,然后通过固控设备来净化废弃钻井液,合理配制新浆量进行稀释处理废弃钻井液,使钻井液性能满足下一口井或井段的开钻要求,节省了材料成本、人工成本和运输成本。北部湾水基钻井液固相控制与重复利用技术在北部湾地区29口开发井进行了成功应用。      

无固相钻井液抗高温增粘剂WTZN的研究与应用

阐述了研究无固相钻井液抗高温增粘剂的重要性,介绍了一种无固相钻井液增粘剂的室内合成方法,并对合成样品的增粘效果、在淡水和盐水体系中的抗高温性能进行了实验评价,并对其现场应用效果进行了分析.结果表明:WTZN无固相钻井液增粘剂增粘、提高动切力效果好,有利于提高钻井液携带岩屑能力;抗高温稳定性强,可用于深井勘探开发;在淡水和盐水中的增粘效果和抗高温能力均十分明显.     

长北气田钻井液回收重复利用实践与认识

针对长北气田钻井液配制成本高,完井后的废钻井液处理环境压力大等问题,开展了废钻井液的回收重复利用实践,并获得了良好效果.废钻井液含大量无机盐、有机盐和聚合物等处理剂,性能稳定,根据地层和潜在复杂情况,适时调整即可直接循环利用.通过废钻井液回收重复利用,不但充分利用了废钻井液的现有性能,降低了钻井液处理成本,缩短了配浆时间,还具有良好的经济效益和社会效益.     

废弃钻井液固液分离—化学处理技术在长北气田的应用

为了解决废弃钻井液中有毒有害组分含量高导致的严重污染环境和损害人体健康等问题,从减少有毒有害组分和降低其含量出发,将初级固液分离、深度固液分离和化学处理技术结合,形成了废弃钻井液固液分离—化学处理技术。长北气田5口井的现场试验结果表明,试验井的废弃钻井液经过固液分离—化学处理后,钻井液污水、岩屑和泥饼浸出液的各项指标均满足相关排放标准,能够达标排放或循环利用,且处理成本低于常规的固化-净化法。研究结果表明,废弃钻井液固液分离—化学处理技术能够实现废弃钻井液的有效处理。      

新型高温高密度盐水钻井液研究

针对中国高温高密度盐水钻井液普遍存在的"使用处理剂种类过多,加量过大,钻井液老化后HTHP造壁性和流变性难以控制,配制成本和维护成本居高不下"的难题,分析长期攻关而至今没能很好解决的原因,在此基础上提出了"以利用钻井液中处理剂高温交联作用为基础,结合使用优化重晶石级配以解决高密度钻井液黏度高、HTHP失水量大、且性能很难调控的难题,综合形成了高温高密度盐水钻井液研究"新的技术路线,并由此研发出性能好（HTHP失水量低,流变性良好……）而处理剂种类少（共4种）、总用量大幅度降低（仅为现用量的1/2~1/3）的高温高密度盐水钻井液体系,而且具有高温条件下使用性能越来越好,性能维护方便的潜力和趋势,为有效解决中国高温高密度盐水钻井液多年未能很好解决的技术难题,提供一条可行的途径。      

钻井废泥浆固化剂GH—1现场应用

通过分析废泥浆对环境的影响,针对钻井工程中废泥浆处理难题,研制了废泥浆固化剂GH—1;该固化剂可直接加入废泥浆,经充分混合后,在短期内形成具有抗水性能、封闭作用和吸附作用的不可逆转的常态固体,从而达到限制废泥浆流动和抑制其组分迁移扩散的目的,避免了对环境的影响和危害。文中介绍了现场废泥浆固化工艺及固化物检测方法,并进行了经GH—1固化后的固化物对生态系统,农作物影响的试验。结果表明,固化物均无毒无害,对环境无不良影响;经现场29口井,5450m~3废泥浆固化处理证明,该剂适用范围大,对常用的不同体系、不同密度的废泥浆均能得到满意的使用效果,收到了显著的社会效益和经济效益。     

钻井液用开钻复合剂FH—2在华北油田的应用

室内试验和现场应用表明,FH—2是配制低固相聚合物钻井液的理想材料,它分散性好,性能稳定,护壁能力强,而且有一定的抗污染能力,也可用作增粘剂,井漏时还可用于补充新浆及配合堵漏等。     

动态滤失过程中泥饼形成的研究

提出了一个泥饼形成的新模式。该模式指出:泥饼形成的速率与泥浆中颗粒的分布、泥浆的流变性和剪切速率有直接的关系。大颗拉和小颗粒可以同时沉积到泥饼的底部,而只有小颗粒才能沉积到泥饼的上部,这样形成的泥饼具有非均质性。当泥浆中最小颗粒沉积到泥饼上后,泥饼的厚度即会达到动态平衡,从而使滤失速率也达到动态平衡。     

聚合物泥浆技术的形成、发展与展望

为促进聚合物泥浆体系的研究和发展,从学术定义出发对聚合物泥浆的形成年代、发展历程及今后发展方向进行了综述。全面、系统地论述了处理剂和泥浆体系的关系;聚合物的使用浓度应突破全絮凝点,实现低固相应以发挥聚合物的抑制作用为主,絮凝作用为辅;影响钻头水眼处流动阻力的主要因素是泥浆中的固相含量、粒度分布及固相的亲水性,用η_∞代表钻头水眼粘度是欠妥的;聚合物泥浆处理剂的发展主要是开发新的单体和研究新的复配物。     

川西油气田钻井污水及废泥浆固化处理技术

石油天然气资源的勘探开发，在为人们带来宝贵清洁能源的同时，也带来了环保方面的问题。在油气生产过程的诸多环节中，钻井过程中产生的污水和废弃泥浆是最大的污染源。文章根据前期在川西地区开展的污水和废弃泥浆治理技术的研究成果，对技术难点进行了全面的分析和总结，提出了解决污染问题的技术思路和对策。现场试验应用证明：高效混凝-压滤-分级沉降-深度氧化法是处理川西钻井污水有效的方法，可以达到国家工业污水一级排放标准；废泥浆固化技术可以使废弃泥浆达到强度及环保的要求，可实现覆土还耕。该技术具有很强的应用价值，可带来良好的经济效益和社会效益。     

油气田钻井废弃泥浆处理技术

针对油气田现在应用的废弃泥浆各种环保处理方法,详细阐述了固化处理、MTC（Mud To Cement）、化学强化固液分离及海上废弃泥浆的处理方法。固化处理就是向防渗废弃泥浆土池中投入适量配比的固化剂,按照一定的技术要求进行均匀搅拌,通过一定时间的物理和化学变化,使其中的有害成分发生转化、封闭、固定作用,转变成为一种无污染的固体。矿渣MTC是指在泥浆中加入水淬高炉矿渣以及激活剂、分散剂等处理剂,将泥浆转化为水泥浆,该技术减少了废弃泥浆的处理成本,同时也减少了固井所需费用。化学强化固液分离工艺是先对钻井废弃泥浆进行化学脱稳、絮凝处理,然后将废弃泥浆泵入涡轮式离心机实现固液分离,固体掩埋来达到环境保护的效果,减少废弃泥浆的污染。     

钻井废弃泥浆土壤化实验研究

为了解决目前废弃泥浆固化处理后占用大量土地资源且存在着环境污染隐患的实际问题,开展了钻井废弃泥浆土地资源化的研究。根据钻井废弃泥浆的特点和土壤环境质量标准(GB15618—1995)的要求,将废弃泥浆中的污染物进行固定化处理,使其不向水环境转移;然后将处理后的泥浆与经过选定的富含微生物的土壤混合,泥浆中污染物降解后余下的固相成分(膨润土等)转化为土壤资源。对固定污染物药剂的用量、泥浆与土壤混合比例等条件进行了实验,并进行了大豆发芽实验。实验结果表明:泥浆中固定污染物药剂加量在20g/L以上时,可以有效固定其中的污染物,其浸出液中COD和SS浓度能达到GB8978—1996中的一级标准,固相物可以达到土壤环境质量一级标准;处理后的泥浆与土壤比例等达到1∶2时,对大豆发芽率没有明显不利影响。结论认为:通过该方法将钻井废弃泥浆转化为土壤资源是可行的,开发了一种废弃泥浆处理的新方法。     

定向井同心环空中卡森流体稳态波动压力的研究

管柱在充满钻井液的井眼内运动时所产生的压力波动,是影响井眼稳定性的重要因素。其值的大小,是确定泥浆附加密度的主要依据。因此,要求对实际波动压力的预测有较高的精度。多年来,常用的波动压力计算模式多为近似模式,存在较大误差。为此,从理论上对定向井同心环空中起下钻时管柱在卡森流体中运动时钻井液由粘滞性产生的波动压力进行了分析,建立了理论模式。为便于现场应用,绘制了不同情况下波动压力系数的变化规律图,并给出了计算示例。     

MALVERN 2600型激光粒度仪及其应用

为了对油田用水进行粒度分析测试,引进了MALVERN 2600型激光粒度仪。该仪器可减少繁杂的位移机构,实现快速、无干扰测量,测量精度高。用该仪器分析粘土颗粒的粘度分布,有助于系统开展泥浆处理剂对其粒度分布的影响研究,揭示粘土颗粒分布的变化规律,为选择泥浆配制工艺条件及固控设备提供依据。     

泥浆性能影响环空岩屑运移的实验研究

在文献调研的基础上,对泥浆性能影响环空岩屑运移进行了实验研究。讨论了动塑比、表观粘度、塑性粘度、有效粘度、泥浆密度等因素对无因次岩屑床面积的影响。结果表明:层流下泥浆携岩能力随动塑比升高而增加,紊流时泥浆动塑比值与携岩能力关系不大;提出了一种极限粘度的概念,低于极限粘度时,泥浆携岩能力随粘度升高而降低,高于极限粘度时,两者关系相反;泥浆密度增加可使环空岩屑床面积大大降低。低粘紊流是清洗大斜度井与水平井的最佳措施。