抗高温无固相弱凝胶钻井液体系研究

抗高温无固相弱凝胶钻井液配方为:海水+0.5%NaOH+0.5%Na2CO3+1%VIS-H+0.5%抗高温稳定剂SPD+3%KCl+1%聚胺UHIB+3%聚合醇JLX-C+3%降滤失剂RS-1+5%酸溶性储层保护剂JQWY,甲酸钠加重至钻井液密度为1.2 g/cm3。性能评价结果表明,钻井液高温稳定性良好;160℃热滚16 h后的低剪切速率黏度为34095 mPa.s(0.3 r/min),悬浮性优异;90℃黏附系数为0.083,滚动回收率为90.28%,防膨率为90.59%,润滑性和抑制性较好。储层保护剂JQWY可大大减小钻井液对储层的损害,中压滤失量降至2.6 mL。裸眼完井时,通过破胶剂JPC-LV易清除滤饼,岩心渗透率恢复值为97.8%,满足了高温水平井油气层开发的需要。图1表4参7     

无固相弱凝胶钻井液技术

塔中油田志留系储层的平均孔隙度为8.25%~10.04%,平均渗透率为7.118×10-3~52.628×10-3μm2,属于特低渗储层,加上储层中存在微裂缝、构造缝和收缩缝,为固相颗粒和液相侵入提供了通道,固体很容易对储层造成伤害。通过室内研究优选出了弱凝胶无固相保护油气层钻井液。该钻井液具有独特的流变性,表观粘度低、动塑比高、低剪切速率粘度高、切力与时间无依赖性、即使在140℃下也具有良好的悬浮携砂能力、润滑性和抑制性,渗透率恢复值最高达97.5%。现场应用表明,无固相弱凝胶钻井液性能稳定,能够快速形成低渗透性泥饼,阻止外来流体的侵入,利于油气层保护,岩屑代表性好,荧光级别低,容易清洗,满足录井需要,并具有除H2S效果,维护简单,高温稳定性好,抗温可达140℃,能够满足井深为6450 m的超深井钻井施工的需要。     

氯化钙弱凝胶无黏土相钻井液室内研究

为解决CaCl2无黏土相钻井液的悬浮稳定性和降滤失能力,通过反相乳液聚合方式,研制出一种弱凝胶提黏切剂。该提黏切剂呈球状,具有一定的粒径分布,其中粒径较大的约为1.8μm,较小的约为0.1μm。其性能评价结果表明,该提黏切剂抗温达170℃,且高温稳定性好,同时其在钻井液中具有良好的可变形封堵效果。以弱凝胶提黏切剂和高阳离子度聚合物抑制剂为主处理剂,形成了CaCl2弱凝胶无黏土相钻井液,对其性能进行了评价。结果表明,优选出的CaCl2无黏土相钻井液配方抗温可达150℃,抗钻屑和膨润土污染可达10%,抑制防塌性能优越,相对页岩回收率为99.1%,钻井液活度为0.838,具有良好的沉降稳定性和高温稳定能力,且加入弱凝胶提黏切剂后的钻井液承压封堵能力增强,最大承压达22 MPa,说明弱凝胶提黏切剂刚性强,在提黏切的同时,具有较好的封堵降滤失能力。     

大牛地气田弱凝胶钻井液体系

针对大牛地气田水平井钻井中钻井液存在的技术难题,根据大牛地区块储层特征,通过室内实验研究得出弱凝胶体系配方.经室内实验验证,该体系具有较强的抗温、抗盐性能,渗透率恢复值在90％左右.现场应用表明,该体系的各项性能均达到了预期目标,能够有效地提高钻井速度.     

弱凝胶钻井液配制与评价

钻井液被称为钻井的血液,其在钻进过程中具有重要的作用,一口井能否成功的钻进主要取决于钻井液的性能。本文以弱凝胶钻井液为例,对钻井液的配置与评价进行了研究。     

无固相弱凝胶钻井液体系的室内试验研究

研制了一种适于水平井的快速弱凝胶钻井液体系．它具有独特的流变性．在低剪切速率下具有极高的粘度,切力与时间无依赖性,抗温,抗盐,呈现出优异的悬浮性、润滑性和抑制性．且滤失量小,形成的滤饼容易解除,储层损害小,岩心渗透率恢复值可达83％以上。     

随钻堵漏型无固相弱凝胶钻井液体系研究

用具有适当分子量的聚丙烯酰胺与交联剂乙酸铬进行交联实验,运用正交法安排了实验,通过综合平衡法和方差分析法得到了最佳交联组合。实验分析了影响此成胶体系性能的主要因素,并对其作为随钻堵漏型无固相弱凝胶钻井液的可能性进行了研究。结果表明,该成胶体系具有一定的黏弹性,流动性好;在其中加入重铬酸钾后抗温性可得到明显提高,达80℃;加入了超低渗透剂和超细碳酸钙的凝胶体具有良好的堵漏效果;最终得到的无固相弱凝胶体系成胶范围宽、成本低、适应性强,具有随钻堵漏作用。     

影响弱凝胶无固相钻井液渗透率恢复值的因素

弱凝胶无固相钻井液具有独特的流变性,表观黏度低、动塑比高、低剪切速率黏度高、静切力无时间依赖性等特点.研究了影响该钻井液渗透率恢复值的因素,从而得出,在该钻井液中加入一定量的成膜封堵剂,可显著提高其渗透率恢复值.     

异电荷聚电解质自组装水凝胶在无固相煤层气钻井液中的特性

基于异电荷聚电解质之间的分子自组装,以线型阴离子聚电解质APE和超支化阳离子聚电解质CPE制备了一种高性能水凝胶。相行为研究结果表明,APE与CPE在清水中共存时将以络合物的形态析出,大量的NaCl则可通过"聚电解质效应"将络合物解离。流变性测试结果表明,通过与APE之间的强静电作用,CPE增强了APE溶液中被盐破坏的凝胶网络结构,有效改善了悬浮性与剪切稀释性。APE-CPE水凝胶具有优良的高温稳定性,在饱和盐侵下的抗温能力优于一般的阴离子及两性离子聚电解质水凝胶。APE-CPE水凝胶同时具备良好的抑制、包被性能,易被破胶剂破胶且残渣率低。以APE-CPE水凝胶为基础,研制了配方简单、使用NaCl加重的低密度无固相煤层气钻井液。     

无固相弱凝胶钻井完井液生物酶破胶技术

用无固相弱凝胶钻井液完井后,必须采用破胶技术来解除滤饼,以恢复油井产能.传统的氧化破胶剂在运输、储存和使用的过程中存在安全隐患,且选择性差.优选出了具有储存时间长、储存和运输方便的固体中温生物酶破胶剂HSW-L.该破胶剂能以无规则的形式水解PRD弱凝胶钻井液中的增黏剂PF-VIS和降滤失剂PF-FLO分子中的a-1,4葡萄糖苷键,生成短链糊精和小分子糖类,从而起到破胶作用.系列对比评价结果表明,对于还原性甲酸钠加重的无固相弱凝胶钻井完井液,HSW-L的破胶效果明显优于传统氧化破胶剂,与复合破胶剂的破胶效果相当;HSW-L对井筒残余PRD肢液、井壁/筛管泥饼,储层滤液均具有较好的破胶效果;而且与储层原油具有较好的配伍性,同时其还具有环境保护性能、选择性好的优点,值得推广应用.     

顺煤层钻进用可降解聚合物钻井液

沁水盆地南部寺河矿区15号煤含气量高,埋深较浅,具有良好的煤层气开发潜力。针对15号煤煤体结构复杂和顶底板为富含水层的灰岩,在顺煤层钻进时主要存在的携屑困难、井壁失稳、容易漏失和储层污染难题,研发了微固相可降解聚合物钻井液体系。通过煤粉悬浮、煤岩取心模拟护壁、黏度衰减和渗透率恢复实验评价了该体系的基本性能。实验结果表明,该体系携带岩屑效果好,抑制作用强,能够减小井眼扩径,同时配合生物酶的降解作用,储层渗透率伤害率可以从50%降低到25%。该钻井液在中国首个煤层气工厂化钻井平台X-2井进行现场试用,钻井液密度为1.01~1.03g/cm3,漏斗黏度为35~40s,API滤失量小于15mL,pH值为8~10,加入生物酶后黏度降低40%,顺煤层段成功钻进900m。      

委内瑞拉疏松砂岩水平井弱凝胶微泡钻井液

委内瑞拉东南部的奥里诺科重油带AYACUCHO区块MFM构造分区块油层具有油藏浅、压力低、孔隙度大和井温低等特点。该区块多为水平井,且井段较长,以往混油聚合物等常规水基钻井液在施工过程中经常发生上提拉力过大、下放遇阻、卡钻等事故复杂。针对常规水基钻井液的不足,自主研发了流型调节剂和发泡剂,形成了一套弱凝胶微泡钻井液配方,体系的密度在0.85~1.00 g·cm-3范围内可控,120℃老化后低剪切速率黏度保持40 000 mPa·s以上,有效解决了常规水基钻井液在施工过程中容易发生上提拉力过大、下放遇阻、易卡钻的难点。该体系在MFM-62井、MFM-65井进行了现场应用,水平段均一次性顺利钻完,无事故复杂,水平段钻进周期从12 d降至4 d,口井日产量达90 t,较邻井提高40%以上。      

“多元协同”钻井液研究及应用

以"物化封固井壁阻缓压力传递-加强抑制水化-化学位活度平衡-合理密度有效应力支撑"的"多元协同"稳定井壁新理论为基础,对有机胺、铝基聚合物及聚合物弹性微球等主要处理剂进行了评价,研制出了"多元协同"钻井液。室内实验和现场应用表明,该钻井液具有优良的防塌性能,能有效抑制岩屑分散,起到稳定井壁和保护油气层的作用,满足复杂地质条件下钻井的需要。试验井机械钻速为6.03 m/h,2口邻井分别为3.38、4.22m/h;井眼扩大率为8.19%,邻井分别为16.1%和15.7%。     

吐哈油田盐膏层钻井液技术

吐哈油田西部各区块富含盐膏、膏质泥岩层 ,钻井时易发生复杂情况与事故。通过几年来钻井液技术的研究与实践 ,优选应用了聚合物抗盐钻井液 ,配合钻井工程技术措施 ,解决了盐膏层钻井技术难题 ,钻井质量逐年提高。     

无固相弱凝胶钻井液延时破胶剂的制备及性能评价

介绍了采用包囊材料HSN和普通破胶剂HCC制备缓释性破胶剂HYP的方法。评价了其缓释性能和对PRD钻井液的破胶效果。结果表明,当HYP用量为4．5％时,在100℃条件下经过5d破胶,PRD钻井液破胶率达80．2％,可满足储层温度在90℃以上完井破胶的要求。延迟破胶储层保护效果评价结果表明,渗透率恢复值达92％以上,具有较好的储层保护效果。     

无粘土低固相甲酸盐钻井液

甲酸盐钻井液是一种性能优良的新型钻井液，它具有许多独特的优点。文中用尾气一步法成功合成了优质低成本的甲酸盐，用国产的甲酸盐和降滤失剂建立起了无粘土低固相甲酸盐优化配方，并对其性能进行了评价。结果表明，该优化配方流变性好、抑制性强、性能稳定、固相污染容限高，性能与国外相当，值得推广应用。     

胜利油田钻井液专家系统设计

胜利油田钻井液专家系统（ＳＬＤＳ）是用人工智能语言ＴｕｒｂｏＰｒｏｌｏｇ２．０开发成功的，可在ＩＢＭ及其兼容机上运行。它以胜利油田钻井液专家们多年来现场经验知识为基础，结合有关数据资料，建成钻井液专家系统知识库，实现钻井液的智能化管理，具有速度快、效率高的特点，并以报表格式输出结果。     

塔河油田S111井复杂地层优质钻井液技术

塔河油田S111井在钻井过程中钻遇了大段软泥岩、硬脆性泥岩、多套压力层系、深井巨厚盐膏层、巨厚泥岩(包括橡皮地层、破碎地层)等复杂地层，在优选多种钻井液体系的基础上，采取相应的配套维护处理措施，保持钻井液性能稳定，较好地解决了可能出现的井漏、缩径卡钻、井眼坍塌、井壁掉块等问题，不但提高了钻井速度，而且及时发现油气层并顺利钻达设计井深。详细介绍了该井钻进各种复杂地层时钻井液维护处理措施。     

煤层气欠平衡钻井专用旋转控制头方案设计

针对我国煤层气钻井缺乏专用配套工具及装备,煤层气欠平衡钻井技术应用受到限制等现状,开展了煤层气欠平衡钻井专用旋转控制头的研究。根据煤层气钻井的要求及现有石油钻井用旋转控制头的相关标准,对煤层气欠平衡钻井专用旋转控制头进行了方案设计并提出了研究中需要解决的几个关键问题,为产品设计及研发奠定了基础。