可循环微泡沫钻井液体系的研制与性能评价

在室内合成出的微泡沫发泡剂MF 1的基础上研制出了微泡沫钻井液配方 ,对该钻井液的稳定性、抗盐性能、抗钙性能、抗粘土污染性能进行了评价 ,对该钻井液保护储层的效果进行了分析。该钻井液密度在 0 6～ 0 95g/cm3 范围内可调 ,体系稳定性良好 ,长时间放置不出现气液分层现象 ,体系抗盐能力达到了 10 0 0 0mg/L ,抗钙能力 >5 0 0 0mg/L ,抗粘土污染能力 >5 %。     

新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价

分析了微泡沫在水溶液中的具体结构及微泡沫钻井液分散细、稳定性好的原因。通过室内试验优选出了水基微泡沫聚合物钻井液的配方，并对其密度、流变性、稳定性和滤失性等性能进行了评价试验，总结出压力、温度和剪切速率等对其性能的影响规律。根据优选配方所配制的微泡沫水基聚合物钻井液性能稳定、密度低（循环当量密度维持在0．93～1．04kg／L），具有保护储层的功能，不需要增加钻井设备，能满足近平衡或欠平衡钻井的要求。     

可循环微泡沫钻井液性能研究

伊朗MIS油田属裂缝性碳酸盐岩油藏,压力系数0.38～0.42,是典型的衰竭性油藏,目前以水平井为主开发.为解决钻井过程漏失、井眼净化和储层保护等问题,开展了泡沫钻井液技术研究.以搅拌法优选出发泡剂和稳泡剂,在此基础上优选出可循环微泡沫钻井液配方;配浆水+0.2％Na2CO3+0.1％除硫剂+1％～2％配浆土+0.4％...     

三塘湖油田微泡沫防漏钻井液技术研究与应用

为减少低压地层的井漏问题,室内将优选出的高效起泡剂与稳泡剂、抑制剂、降失水剂、井壁稳定剂等进行配伍,形成了微泡沫钻井液。在微观结构研究中,微泡沫显示了独特的多层膜结构特征,膜强度高,微泡沫在钻井液中分布均匀,可以有效降低钻井液的密度。室内对微泡沫钻井液性能的研究表明,微泡沫钻井液密度低,可以适应高温高压的地层条件,抑制性强,可较大幅度地提高油气层保护效果。在三塘湖油田的应用表明,微泡沫钻井液适用于封堵低压漏失地层,且现场配制简单、易于转化、维护方便,钻井液性能稳定,能够满足钻井工艺的要求,泥浆泵上水正常,应用井段钻井液密度降低到0.95g/cm~3以下,防止了井漏情况发生,减轻了油气层污染,保证了钻井工作的顺利进行。     

大庆油田微泡沫钻井液的研究与应用

微泡沫钻井液在保护油气层和防漏方面具有常规水基钻井液所无法替代的优势,特别适用于大庆油田低压、低产油藏。筛选了发泡剂、稳泡剂,将现用钻井液体系转化为微泡沫钻井液体系,研制了适合微泡沫发挥作用的微泡沫钻井液配方,并对其抑制性、抗温、抗污染(抗黏土、钙、油气)能力、油层保护效果(模拟岩心动态污染试验)以及微泡沫钻井液防塌机理和微泡沫钻井液流变特性进行了研究,建立了微泡沫钻井液的具体流变模型,通过API钻井液失水仪堵漏实验和API堵漏材料实验装置对微泡沫钻井液的堵漏机理进行了研究。研究表明:微泡沫钻井液密度较低,能适当降低井筒液柱压力,使井漏得到缓解;具有良好的润滑性,循环压耗小,泵压低,使钻井液循环当量密度降低;微泡沫钻井液的高黏度和高切力性能大大增加了钻井流体在裂缝和孔隙内的流动阻力,有利于阻止井漏的继续发生;微泡沫在裂缝和孔隙内聚结但不结合,具有"架桥"封堵作用,有效阻止了钻井液在漏失通道继续流动。现场应用表明,微泡沫钻井液可减少由于钻井造成的油层污染,提高油井产能。     

聚合物纳米组装微泡沫钻井液体系及其性能评价

在高温、高含盐井下作业环境下,微泡沫钻井液体系性能极不稳定,为此,从优化泡沫分子构成的思路出发,设计出的微泡沫分子结构由2部分组成:内部结构为气核,外部结构为由连续相表面活性剂、聚合物处理剂、纳米材料（SiO₂）组成的薄膜体系,称此种设计为聚合物纳米组装核-壳结构。微泡沫钻井液体系配方:水+0.4%AOS+0.3%瓜尔胶+ (0.12%~0.18%)纳米SiO₂。通过电子显微镜对该微泡沫钻井液体系进行了微观形态评价,结果表明该微泡沫钻井液体系性能比较稳定;当温度处于140 ℃以上时,在该微泡沫钻井液体系中加入质量分数为4%~8%KCl溶液或0.4%~0.8%CaCl₂溶液,该微泡沫钻井液体系仍具有良好的发泡能力,说明聚合物纳米组装核-壳结构下的微泡沫钻井液体系耐温耐盐性能良好。该设计对提高微泡沫钻井液体系性能具有重要意义。     

具有特殊结构的微泡沫钻井液技术综述

近来开发出一种新的钻井液工艺--具有独特结构的微泡沫基钻井液,用它在世界范围内几百口井中顺利完成了枯竭储层的钻进.该钻井液的主要特点是,密度低,微泡沫具有架桥作用,基液粘度特别高,所以在钻低压地层时能很好地控制滤失量.微泡沫钻井液主要由增粘生物聚合物、表面活性剂和滤失控制剂组成,基液具有很高的低剪切速率粘度,通过在混合漏斗中采取合适的操作,表面活性剂将体系中的空气包裹起来即产生了微泡沫,钻井液从钻头喷射出时由于压力的降低也可能产生微泡沫,所以使用微泡沫钻井液不需要井场添加注入气体用到的设备.微泡沫具有特殊的结构,不会聚结,可循环使用;在井眼条件下能聚集在一起,在孔隙中及微裂缝处形成架桥,减少钻井液的侵入.在现场应用中微泡沫钻井液表现出许多优良性能:微泡沫能起到架桥粒子的作用,在枯竭储层及低压地层的钻进顺利;对粘土和页岩有好的抑制性能;流变性能易于维护,具有优良的井眼清洁能力、岩屑悬浮能力和滤失控制能力;可以连续完成上部地层和储层钻进,减少技术套管的使用;对井下工具无不良影响,可以用于定向井和水平井,不影响电测;井眼规则;完井顺利而且固井质量好;对环境的污染极小.介绍了微泡沫钻井液的室内研究及其现场应用情况.     

微泡沫钻井液技术

微泡沫钻井液在储层保护、钻井提速和提高固井质量方面比常规水基钻井液有更大的优势,适合大庆外围"三低"油田和海塔盆地.室内对发泡剂、稳泡剂进行了筛选,优选了高效复合发泡剂、稳定剂和增黏剂,将现用钻井液体系转化为微泡沫钻井液体系,并对其抑制性、抗温、抗污染(抗黏土、抗钙、抗煤油)能力、油层保护效果(模拟岩心动态污染试验)以及微泡沫钻井液防漏、油气层保护、提速机理和微泡沫钻井液流变特性进行了研究,建立了微泡沫钻井液的具体流变模型.现场应用表明该体系配制简单、维护方便、易于转化,钻井液性能能够满足钻井工艺的要求,保证安全快速优质钻井,减轻油气层污染,提高单井产能.     

新的含硼微泡沫钻井液的应用性能

用含硼特种表面活性剂RDEB作微泡沫钻井液的起泡剂,在其用量为1.0%时,体系起泡性较好且稳定性强,稳定时间大于24h。另外,RDEB与常用钻井液添加剂的配伍性好,以其构成的微泡沫钻井液流变性、失水造壁性能良好,抗温、抗污染能力强,能满足油气藏复杂易漏地层的需求。将含硼特种表面活性剂RDEB应用于微泡沫钻井液体系,不但开发了一种新型的微泡沫钻井液起泡剂,还为其在油田化学的应用指明了新的方向。     

可循环微泡沫钻井液技术研究与应用

针对在低压裂缝性潜山油层和砂岩油层的勘探开发中，使用常规水基钻井液存在严重漏失问题，钻井工艺研究院研制出了抗高温可循环微泡沫钻井液体系。室内对发泡剂、稳泡剂用量以及该钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性和油气层保护进行了评价。结果表明，该体系起泡性能好，微泡沫基液与气体接触后可产生大量颗粒较细的微泡沫，微泡沫稳定性强，在长时间循环和高温条件下性能稳定，抗污染能力强，与储层流体及钻井液处理剂配伍性好；配制微泡沫钻井液，发泡剂最佳用量为0．4％～1．0％，稳泡剂最佳用量为0．1％～0．3％。现场应用表明，微泡沫钻井液具有低密度的特点，在三开钻进过程中相对稳定，解决了在低压储层钻井时遇到的井漏问题，避免了因井漏引起的储层损害，达到了保护油层的目的；该钻井液具有较强的携砂能力，岩屑返出正常，完全满足了开发低压油气层工程和地质需要。     

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微泡沫钻井液以其密度可调、流变性好、能反复泵送、可循环使用、不需要额外添加设备、成本低而获得广泛应用。许多油气田已成功应用该技术解决了低压地层和长段破碎带地层井漏的难题，取得了良好的技术和经济效益。但对地层压力系数低且裂缝较大的严重井漏往往失去作用。为了拓宽微泡沫钻井液的应用领域，针对川渝地区玉皇1井表层井段的严重井漏，交替使用微泡沫钻井液和微泡沫桥浆，使井漏得到了有效控制。与邻区同类井相比，钻井速度提高了3～7倍，取得了明显的技术经济效益，为处理类似井漏问题提供了新的技术途径。     

钻井液用P＋＋胶乳的性能评价及现场应用

钻井液用P++胶乳是由丙烯酸、丙烯酰胺等多种单体通过反相乳液聚合而成的一种高分子钻井液处理剂.该产品具有一剂多效的特点,溶解速度快,使用方便.对P++胶乳进行了室内性能评价,结果表明,P++胶乳具有很好的增黏性、润滑性、降滤失性及抗温、抗盐、抗钙镁能力.经中原油田和塔里木钻井公司多口井的现场应用表明,该产品具有良好的清除劣质固相、降低API滤失和改善泥饼质量的能力,对钻头和钻具有良好的润滑作用.     

复合盐水低伤害钻井液在桃7-9-5AH水平井的应用

针对苏里格地区低孔低渗砂岩气藏的特点,依据ASS-1全酸溶钻井(完井)液在该地区探井的应用经验,研制出了复合盐水低伤害钻井完井液.该钻井液在常规条件下对地层的平均伤害率仅为5.9%,在特殊模拟井下条件下,对气层的平均伤害率为13.64%,暂堵性好,井壁上形成的暂堵滤饼通过气层压力完成解堵,简化了完井、投产作业.该钻井液在桃7-9-5AH井水平段施工过程中,起下钻无阻卡,井底无沉砂,解决了因泥页岩水化膨胀而引起的缩径和坍塌、高摩阻大扭矩、PDC钻头泥包等一系列技术难题,创造了长庆区块水平段一只φ152.4 mm钻头810m进尺的记录,并获得无阻流量150×10<'4>m<'3>/d的高产气流.     

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MMH和XY-27为主配制的钻井液,在吐哈油田鄯善地区应用,完成了第一口试验井S519井,成功地解决了齐古组及上部地层因地层胶结性差,渗透性好和泥岩水化分散膨胀引起的缩径、掉块,坍塌等井下复杂情况。     

低伤害压裂液在苏里格气田的应用

苏77区块位于苏里格气田东部,属于典型的低孔、低渗、低压气藏,常规压裂液存在残渣含量高、不易返排、对储层伤害大等不利因素.研制了一种新型低伤害羧甲基瓜胶压裂液,该压裂液稠化剂用量小,比常规瓜胶压裂液的用量减少1/3～1/2;该羧甲基瓜胶水不溶物含量低,比常规瓜胶平均降低90％;压裂液残渣含量低,在105℃下残渣含量小于150 mg/L,仅为常规瓜胶压裂液的30％左右;压裂液弹性优于黏性,携砂性能好,破胶彻底.该压裂液在苏77-17-9H井进行了试验应用,压裂效果显著,其适用于类似苏里格气田的低渗气藏.     

钻井液活度平衡技术新认识及现场应用

泥页岩渗透水化是造成井壁失稳的重要原因之一。在钻井液活度平衡理论基础上,提出了钻井液“活度适度降低”新认识,分析了理论依据,利用水化崩散实验进行了室内验证,研究形成了钻井液活度确定方法。根据实验得出,钻井液活度适当高于岩心柱水活度仍能保持岩心柱稳定。基于“活度适度降低”的钻井液活度调节技术在济阳坳陷部分区块进行了现场应用,应用结果表明,钻井液“活度适度降低”能够解决部分区块泥页岩地层的坍塌、掉块等井壁失稳难题,钻完井过程顺利,避免了复杂情况的发生,节约了钻井周期和成本。      

聚合醇钻井液技术室内研究与现场应用

通过对聚合醇钻井液体系的室内研究,并结合现场应用情况,分析了该体系的性能特点,指出聚合醇钻井液体系具有良好抗温性、热稳性、润滑性和防塌性。利用聚合醇的浊点效应,降低钻井液的高温高压滤失量,能满足深井、大斜度大位移定向井的钻井工程的使用要求,并且在保护环境等方面具有积极的意义。     

可降解清洁钻井液的研究及现场应用

针对煤层气井钻井过程中钻井安全和煤层保护之间的矛盾问题,研制了钻井液用提切剂BZ-2和固膜剂GMJ,并以此为核心开发了可降解清洁钻井液体系。对BZ-2和GMJ的抑制性、流变性、残渣量及对岩心强度的影响等性能进行了评价。实验结果表明,该体系的页岩回收率为93.5%;流变性好,动塑比达到0.93 Pa/mPafs,初切、终切、动切力分别为2.5、3.0、20.5 Pa;API滤失量控制在12 mL以内,残渣量为4.5 mg/L,岩心强度增加了16.7%。该体系已在山西沁水盆地南部晋城斜坡带郑庄区块4口井进行试验。试验效果表明,其解决了该区块多分支水平井的钻井安全和煤层保护问题,日产气量较邻井提高了2倍以上,测算稳定产气量在3 000~5 000 m3/d,具有较好的推广应用前景。      

一种新型多元醇钻井液性能评价及应用

新开发的多元醇为EO／PO共聚物，相对分子质量3000，无色液体，浊点23℃，在室内性能评价中，这种多元醇在淡水，饱和盐水，7％KCl溶液中对页岩的抑制性（页岩回收率）良好；1．5％多元醇在膨润土浆中的润滑性好于3％白油，加入3％多元醇的膨润土将可耐4％粘土和1％水泥的污染，在120℃滚动16小时后性能变化不大；多元醇能与聚磺钻井液配伍。在塔里木依南4井斜度变化大且易坦塌井段，使用由聚磺钻井液转化的多元醇钻井液钻进，井径扩大率有所减小，钻井液滤失量减小，摩阻系数减小，起下钻柱时摩阻减小，电测仪器起下顺利，在不加消泡剂情况下钻井液不起泡。     

高性能铝化合物钻井液体系研究

油基钻井液在解决复杂井钻井难题方面表现出了极大的优势,但其存在环境不友好、钻井液和钻屑排放等问题.针对该问题,从高性能铝化合物的作用机理出发,以铝化合物、有机胺抑制剂为基础,人工合成的抗高温降滤失剂PAADS,配以其它传统处理剂,经过反复优化实验研究,研制出了新型高性能铝化合物水基钻井液体系,该体系与有机胺盐抑制剂配合使用,具有较强的页岩抑制能力,能抗2000℃高温且稳定性好,降滤失能力强,其摩擦系数与油基钻井液基本相当,重要指标已经达到油基钻井液性能范围,具有了高性能水基钻井液的特点.