新型环保型杂多糖甙钻井液在江苏油田的应用

研制和开发原料来源于天然或改性多糖甙的油田化学品是绿色油田化学品的重要发展方向，它们在采油、钻井和储运工作液体系中的应用已初步取得了成效。开发出了以国产树胶为原料的天然杂多糖甙绿色钻井液处理剂。该杂多糖甙处理剂比同多糖甙具有更多重要的功能和更高的抗温抗盐极限。室内试验结果表明，杂多糖甙处理剂SJ-4具有较强的抑制性和分子聚集成膜性，在水和岩石矿物颗粒之间的表面张力和界面张力低，加量为2％～4％即可基本满足水基钻井液抑制性和润滑性的要求；与其它处理剂的配伍性良好；杂聚糖大分子呈线型，使其在水基钻井液中表现出一定的增粘性；环多羟基分子结构单元使其具有良好的抑制水合物结垢作用，从而表现出一定的抗冻性；在各种条件下的生物降解性较高，可直接排放。江苏油田通过2年的现场应用，建立了天然杂多糖甙基绿色钻井液及其相关应用工艺。取得了良好的环境效益、经济效益和社会效益。     

甲基葡萄糖甙钻井液与完井液研究

甲基葡萄糖甙是目前国内外广泛关注的一种新型钻井液体系，该体具有与油基钻井液相似的作用机理，因此具有与油基钻井液相近的性能，如润滑性、抗污染性、高温稳定性等，此外还具有一定的调节流型作用，并且与环境友好，无毒、易生物降解。对MEG体系进行了系统研究，研究结果表明，MEG体系具有极佳的抑制性、润滑性、抗污染性、高温稳定性和油气层保护性能；既可用于淡水，也可用于海水不仅可用作钻井液，还可用作优质无固相完井液。MEG独特的结构可为该体系钻井液提供优越的性能，是油基钻井液的理想替代体系。     

新型阳离子抗高温降滤失剂CAP的研制与室内评价

本文介绍了一种钻井液用新型阳离子抗高温降滤失剂ＣＡＰ的合成方法与室内评价结果。ＣＡＰ抗污染能力极强，抗盐达饱和，抗钙达７０００ｐｐｍ。在２００℃高温下能很好地维护钻井液的流变性能，与阳离子钻井液体系的配伍性令人满意     

水包油钻井液体系配方的室内研究

针对水包油钻井液的特点,从处理剂评价入手,通过室内试验优选出了乳化剂和增粘剂,在此基础上研制了一种水包油钻井液体系配方,并对体系的抗温性和抗污染能力进行了评价。试验结果表明:该水包油钻井液抗温能力达到160℃,具有较好的流变性、较强的稳定性、较低的虑失量和较好的抗污染能力,能够满足钻井施工的要求。     

金县1-1油田储层段钻井液体系研究

针对金县1—1油田储层段地质特点,介绍了钻井液体系应具备的性能。根据钻井液体系应具备的性能,选择聚合醇钻井液体系（PEM）为基液,对其进行改性处理,考察了降滤失剂PAC—LV、生物聚合物XC及降失水剂SMP用量对钻井液体系性能的影响,确定了最佳钻井液体系配方,即改性PEM钻井液体系。对改性PEM钻井液体系进行抗温、抗盐污染及抑制性评价,结果表明,该钻井液体系具有良好的抗温、抗污染能力以及优良的润滑性及抑制性,满足了金县1—1油田储层段的钻井要求。     

深井高温水基钻井液体系研究

钻井液在高温下的流变性、滤失性控制是抗高温钻井液技术的难点;以高温稳定剂为核心处理剂,研制出一套耐抗200℃高温的水基钻井液体系;评价了该钻井液体系在高温下的稳定性、高温高压流变性能、抑制性能和抗污染性能;试验结果表明,抗高温钻井液体系热稳定性好,经过200℃高温老化后,高温高压滤失量低,流变性好,并具有良好的抑制性能和抗盐、抗劣土侵性能。     

水包油钻井液体系配方优选的试验研究

20世纪90年代以来,由于勘探开发难度日益增加,特别开发一些裂缝发育易漏失、低压低孔低渗储层时,钻井工作难度较大,对钻井液的要求较高。介绍一种水包油钻井液体系配方,优选了该水包油钻井液体系配方,对该水包油钻井液体系的稳定性、抗污染性、抗盐性和润滑性进行了评价,试验表明,该水包油钻井液体系具有低的虑矢量、较好的抗盐性、较好的抗污染性以及较好的润滑性,能够满足钻井施工的要求。     

一种环保油基钻井液体系

针对目前油基钻井液存在因所含矿物油和处理剂的生物毒性大,而被限制或禁止排放的问题,制备出生物毒性低的油基钻井液基油,合成高效低毒的一体化乳化剂和新型高凝胶改性有机土,并对钻井液处理剂及加量进行优选,最终形成了一套环保型油基钻井液体系。该钻井液体系的生物毒性LC₅₀达到15 000 mg/L以上,生物可降解性好;体系的流变性良好,破乳电压达到800 V以上,高温高压滤失量小于6 mL;钻井液体系能抗5%石膏、5%钻屑和15%盐水污染;该油基钻井液应用性良好,油水比可在60/40～90/10的范围内调节,密度可在1.25～2.0 g/cm3范围内调节,抗温可达220 ℃,高温稳定性良好。研究结果表明,环保型油基钻井液具有低毒环保、可降解等优势,抗污染、抗高温、稳定性强、可调节范围广,完全可满足较复杂地层和环境保护要求高区块对钻井液的要求。      

莫深1井钻井液技术

莫深1井是位于准噶尔盆地中部马桥凸起莫索湾背斜上的一口超深预探井，设计井深7380m。该井一开Φ660．4mm井眼至井深501m，选用正电胶钻井液体系，利用高坂含与MMH的特殊流变学特性，解决地袁流沙层的井壁稳定与井眼清洁问题。二开叫44．5ram井眼至井深4463m，选用钾钙基聚磺钻井液体系，强化体系的抑制封堵与抗污染能力，解决了因泥岩段水化膨胀、砂岩段形成虚厚泥饼造成的阻卡问题，实现了井壁稳定。三开Φ311．2mm井眼至井深6406m，选用抗高温高密度聚磺氯化钾钻井液体系，解决了高温高密度钻井液的抗污染问题，实现了深部地层的快速钻井，四开Φ215．9mm井眼至井深7500m，选用抗高温高密度聚磺钻井液体系，解决了高温高密度钻井液的抗温问题，应用“填充封缝即堵技术”，大幅度提高深部地层的承压能力，保证了施工安全。     

抗高温油基钻井液的研究

油包水钻井液在抗高温、稳定井壁、油气层保护方面具有明显优势。研制了一套抗高温油基钻井液体系,该体系在经过220℃高温老化之后,具有较好的流变性能、降滤失性能、强的抑制性能和抗污染能力,密度调节范围广。     

杂多糖甙水基钻井液可生物降解性的实验研究

通过测定杂多糖甙(SJ)水基钻井液失水后滤液和滤饼浸出液的化学需氧量(CODcr)和生化需氧量(BODs),以BODs/CODcr比值为指标评价了SJ水基钻井液对环境的影响和可生物降解性.结果表明,在淡水/盐水和一定温度条件下,SJ水基钻井液滤液的CODcr,和BOD5值均较高,但BOD5/CODcr,比值均大于0.3,表明滤液中的有机污染物可生物降解性较强;向SJ淡水钻井液中添加适量的Nacl或提高温度可使钻井液滤饼浸出液的CODcr和BOD5值降低至国家二级排放标准以下,且可生物降解性由较难转化为较易,表明杂多糖甙水基钻井液废 弃物对环境的影响较小,可直接外排.     

抗高温无固相甲酸盐钻井液体系研究

室内通过选用两种新型聚合物材料构建了一套抗高温无固相甲酸盐钻井液体系,室内研究表明该钻井液体系抗温性能稳定、抑制性好、抗污染能力强。该钻井液体系在渤中19-6区块井的应用效果较好,其流变性能满足钻进需求,携岩效果好,井壁稳定,起下钻过程中未出现遇阻、遇卡等问题,特别是对环境、储层保护效果好。现场测试产量良好,油气产量均达到预期水平。     

元坝区块超高温高密度饱和盐水钻井液体系优化与现场试验

元坝地区下部海相地层具有层系多、地层温度高、压力梯度大、地层压力体系复杂、存在大段盐膏层和高压盐水层交错等特点，给钻井液的高温稳定性、流变性、造壁性都提出了较大的挑战。针对该地区钻井液存在的高温稳定性差、流变性及失水性调控困难等问题，通过抗高温处理剂的优选，钻井液体系性能优化及评价，最终形成了一套适合于元坝区块超深探井的抗超高温高密度饱和盐水钻井液体系。该体系抗温达220℃,密度2.00～2.50 g/cm³,220℃沉降系数SF小于0.52,并具备一定抗污染能力，能够满足深井钻井液在高温长时间作用下的钻探需求。该套钻井液技术在YS1井四开井段进行试验，表现出了良好的流变性能、高温高压滤失性能和抗污染能力。施工钻井液密度为1.95～2.25 g/cm³,高温高压滤失量小于10 mL。该钻井液技术试验成功，解决了元坝区块深井钻井液体系热稳定性差、流变性及失水性调控困难等技术难题，实现了川北地区海相下组合勘探超高温超高密度饱和盐水钻井液技术的重大突破，为四川盆地超深层油气勘探开发提供了宝贵的经验。     

生物柴油包水钻井液体系

生物柴油主要成分是脂肪酸烷基酯,其闭杯闪点高不易着火,且不含或含少量硫和芳香烃,其性能稳定、毒性低、无荧光性,对测井无影响,是良好的酯基钻井液基液。因常规油基钻井液处理剂与生物柴油配伍性较差,笔者针对生物柴油包水钻井液的处理剂进行了优选,优选出主乳化剂TC-PEM、辅乳化剂TC-GSEM、提切剂UP-GEL和降滤失剂UPGEL,并通过对生物柴油包水钻井液性能评价实验,研制出3种不同密度的生物柴油包水钻井液体系。该体系具有良好的抗温性,抗温为120℃,抗淡水侵能力为15%、抗CaO能力为2%;生物柴油包水钻井液体系生物降解性评级为容易,是一种环境友好型钻井液体系。现场应用表明,该钻井液具有良好的流变性能,提高了机械转速,大幅度缩短了建井周期。      

抗高温高密度生物质钻井液体系研究及应用

为了提高抗高温高密度钻井液体系的高温稳定性及环保性能,以自主研发的生物质合成树脂降滤失剂、抑制剂和润滑剂为核心处理剂,对处理剂加量进行优化,构建了抗高温高密度生物质钻井液体系。性能评价结果表明:该体系抗温可达200 ℃,抗1.0%CaCl₂污染,岩屑滚动回收率达94.3%,润滑系数≤0.128,生物毒性EC₅₀为89 230 mg/L。现场应用表明,抗高温高密度生物质钻井液具有较好的抗污染能力,在密度达2.55 kg/L、井底温度达140 ℃的情况下其仍具有很好的流变稳定性能。抗高温高密度生物质钻井液促进了生物质资源在钻井液领域的利用,解决了高密度水基钻井液抗温性与环保性相矛盾的问题,具有较好的现场推广应用价值。      

新型随钻堵漏钻井液体系的研制

针对平方王油田钻井过程中钻井液漏失的难题,研制了一种新型多功能随钻堵漏钻井液体系。介绍了新型随钻堵漏钻井液体系的配方优选,探讨了该体系的最佳流变性能、防塌抑制性和悬浮稳定性,研究了该体系的承压能力和封堵能力。实验结果表明,该体系具有较强的抗温抗污染能力,悬浮稳定性好,密度调节范围广,封堵填充加固能力强,具有常规钻井液及随钻堵漏钻井液的性能特点,易操作、可调整。     

抗220 ℃高温水基钻井液技术研究

深井、超深井高密度水基钻井液的热稳定性一直是国内外钻井液行业研究的关键问题之一。为了提高钻井液的抗高温能力,研究了高温对钻井液的影响及相应的技术对策,形成了一套密度为2．00g／cm ^3～2．35g／cm^3抗220℃高温的水基钻井液体系。该体系由四类核心处理剂组成：抗高温复合降滤失剂、抗高温降粘剂、润滑封堵防塌剂及高温稳定剂。评价了水基钻井液体系在高温下的高温稳定性、高温高压流变性能、抑制性能和抗污染性能。实验结果表明,该体系具有良好的热稳定性,钻井液经过220℃高温老化后,高温高压滤失量低,流变性好,并具有良好抑制性能和抗盐、钙及钻屑等污染性能。     

抗高温钻井液体系的研究与应用

通过对抗高温处理剂的优选及对处理剂间协同作用的考察,研制了一种抗高温水基钻井液体系。室内评价了该钻井液体系的高温稳定性、抗盐污染性、抑制性、润滑性、油层保护性和高温高压滤失性能等,结果表明,该体系具有很高的热稳定性（抗温可达250-260℃）,优良的抑制防塌能力、抗污染能力和润滑性能,岩心的渗透率恢复值平均为83．11％。在民深1井、车66区块的现场应用中,该抗高温钻井液的性能稳定,未发生井壁垮塌现象,电测一次成功,施工顺利,应用效果显著。     

油基钻井液下水泥浆抗污剂的研究与应用

针对目前油基钻井液下水泥浆易被污染,固井质量难以保证的问题,运用实验方法结合理论分析,开展了抗污染水泥浆体系的研究。利用人工岩心法证实了油基钻井液对固井质量有较大影响,特别是对二界面胶结强度影响最大。通过实验分析了基础水泥浆被油基钻井液污染后性能的变化,研制出了一种主要成分为烷基酚聚氧乙烯醚的抗污染剂Anti-P。室内实验结果表明,将1%抗污剂Anti-P加入水泥浆中,在水泥浆被少量油基钻井液污染后（小于10%）,水泥浆性能不受影响,保证了固井质量。将其在多口井进行应用,效果良好。该成果填补了目前抗污染水泥浆体系的空白,值得进一步研究推广。      

高性能硬胶泡沫钻井液体系的研究及应用

硬胶泡沫钻井液不仅具备普通泡沫钻井液能提高机械钻速、及时发现油气层的特点，还具有较强的携岩能力和抗污染能力。针对欠平衡钻井可能遇到的高温、高浓度盐水地层和原油污染问题，优选出了性能较好的2种增黏剂和稳泡剂，运用自主研发的高效发泡剂TSB研制出了高性能硬胶泡沫钻井液。室内实验评价了其抗温、抗盐和抗油污染性能。该钻井液在BJ7168和白22井进行了应用。现场应用结果表明，硬胶泡沫钻井液的发泡量大、稳定时间长、抗污染能力强，很好地满足了携岩及井壁稳定的要求。