冻土区天然气水合物勘探低温钻井液理论与试验

天然气水合物是在特定的低温与高压条件下形成的产物。在天然气水合物勘探工作中,低温钻井液是获得天然气水合物真实样品的重要保证条件之一。低温钻井液应具有低的冰点、良好的抵制能力与良好的流动性。结合天然气水合物勘探工作的特点,在试验的基础上,对比分析了PAM、PHPA、PAC-141、Na-CMC与KHm的分子结构、官能团的种类与数量对钻井液的防塌能力和流动性的影响,得出了几种处理剂的耐低温能力大小的顺序为:PAC-141相似文献   

盐水钻井液处理剂探索实验

盐水钻井液对泥页岩水化有抑制作用,同时盐水钻井液具有优良的抗低温能力,可作为天然气水合物和其他高寒地区的低温钻井液,主要对盐水钻井液的处理剂与低温性能进行探索性实验分析与总结.     

南海LH油田深水钻井液体系研究

研究以南中国海LH区块为目标,根据该区块海床温度较低,导致钻井液从井底经高温返出后经隔水管因温度剧降严重影响钻井液流变性,出现钻井液糊筛,跑浆等现象,致使携岩能力下降,岩屑在隔水管堆积等问题。通过选择以聚胺作为主要处理剂的钻井液体系,研究聚胺用量、无机盐种类用量、土浆选择等低温流变性影响因素,获得适用于LH区块的深水钻井液体系。该体系钻井液能较好的解决低温条件下的流变性问题,各项性能优异,满足深水钻井作业要求,并具有良好的储层保护效果。     

天然气水合物钻探钻井液低温特性的研究

天然气水合物是一种赋存于低温条件和较高压力的新型清洁能源,勘探开发中必须保持天然气水合物的稳定才能钻取实物岩心。从维持天然气水合物相态平衡着手,介绍了国外用于抑制天然气水合物相态平衡的低温钻井液体系,分析了低温环境下钻井液流变特性和密度特性,提出了天然气水合物钻探钻井液体系研究的建议。     

海洋天然气水合物地层钻探钻井液低温流变性能研究

海洋天然气水合物赋存于低温和高压环境条件,以分解抑制法钻进水合物地层,常通过降低钻井液的温度来抑制水合物的分解,所以要求钻井液具有良好的低温性能.对甲酸盐海水钻井液和聚合醇海水钻井液在不同低温条件下的流变性能进行了探讨.结果表明:钻井液处理剂和水合物抑制剂均对钻井液的低温流变性能有不同程度的影响.提出在研究海洋天然气水合物地层钻探钻井液时,应合理选择钻井液体系和处理剂,确保钻井液在低温条件下具有良好的流变性能.     

超高温高压流变仪的研发及应用

随着我国能源勘探及地球深部探测等向深部发展,深井越来越多,地层温度、压力越来越高.保证高温高压状态下钻井液流变性能的稳定是深井安全钻进的必要前提,测定钻井液高温高压流变性是评价和优选钻井液体系最基础的工作.依托国家科技部重大仪器设备开发专项,通过对压力控制系统、温度控制系统、剪率控制系统、粘度检测系统等方面技术难题的攻关,研制成功了国内首台超高温高压流变仪.该仪器可在高温高压及低温高压条件下对钻井液、完井液、压裂液等样品的流变性进行高精度测量.     

低温无固相钻井液配方优选及经济性评价

为解决高原冻土和天然气水合物勘探过程中钻进和取心问题,选择了NaCl作为抗冻剂,抗盐共聚物GTQ和水解聚丙烯酰胺PHP作为主要聚合物试剂,采用正交试验法,在常温下优选出了9组配方,经过低温测试,确定了在-15℃可用的钻井液配方Z1(20%NaCl+0.1%PHP+1.2%GTQ+1%KHm)和Z2(25%NaCl+0.15%PHP+1.0%GTQ+1%KHm),其主要性能指标分别为:AV值46.5、47.5mPa·s,PV值34、35mPa·s,YP值12.8、12.8Pa,FLAPI值6.8、7.6mL/30min。经成本核算,2种配方具有比较好的经济性,可以满足高原冻土层钻进要求。     

海底天然气水合物钻井液性能

在分析了海底天然气水合物地层钻井液特点的基础上,为获得确保在水合物地层安全钻进的钻井液,利用"天然气水合物微钻模拟实验系统"对部分钻井液处理剂及聚合醇无粘土海水钻井液进行了水合物抑制性实验和低温流变测试.提出了应合理选择钻井液处理剂,确保钻井液具有良好的低温性能和有效抑制水合物生成的能力.     

高原铁路冻土区低温环保钻井液体系设计与循环过程温度场分析

川藏铁路位于高原高寒高山峡谷地带,沿线冻土覆盖率高达80%,环境生态脆弱。在地质勘察钻探施工中,钻井液不仅要有良好的耐低温性和流变性,还要满足环保性要求。本文以钠膨润土为钻井液造浆材料,NaCl为防冻剂,CMC和生化黄腐酸钾为降滤失剂,黄原胶为增粘剂;根据正交试验优选出0、-5和-10℃地层温度条件下的钻井液配方;利用ANSYS模拟软件对不同温度下钻井液在钻进循环过程中的温度场分布进行模拟;还设计了一种环保钻井液材料包。试验结果表明,优选的钻井液配方在低温条件下的流动性、动切力和粘度等方面性能良好,同时经济性和环保性也满足现场施工要求;模拟结果表明优选的4种低温钻井液在各自“适用温度”条件下防冻效果良好,安全系数高,能保证钻进过程的正常进行。     

兴古7-H311井钻井液技术

兴古7-H311井是油田公司兴隆台采油厂部暑在辽河断陷盆地西部凹陷中南段兴隆台潜山兴古7-10块的一口重点大斜度定向井,主要目的层是太古界潜山。本井设计垂深3800m,实际完钻井深4966.85m。该井上部地层特点是易垮塌和粘卡,因此在砂泥岩地层设计使用防塌能力好的聚合物分散钻井液体系;该井钻探主要目的层为太古界潜山圈闭,兴古7-10块潜山主体压力偏高,裂缝发育,设计使用卤水无固相钻井液体系。结果表明,使用该体系的钻井液具有较强的抑制性和良好的防塌能力,保护油层效果好,满足了大斜度定向井的钻井液技术要求,为下一步的勘探和开发研究工作提供了依据。     

破碎带取心钻进技术

云南省兰坪县中排乡李子坪铅锌矿详勘施工中,由于地层破碎带较发育,采用绳索取心钻进岩心采取率仍很低,无法满足设计要求。通过设计导流底喷钻头及相应的冲洗液,调整钻进参数等技术措施,取得了较好的效果,确保了工程质量。     

硅酸钾钻井液在页岩气水平井中的可行性研究

页岩气开发以水平井为主,由于页岩地层裂缝与层理发育,在长水平段钻井过程中极易发生垮塌等井眼稳定问题,同时还有携岩、摩阻等一系列问题;大量的研究工作表明,硅酸盐钻井液的抑制性是较为接近油基钻井液体系的,但其能否用于页岩气水平井的钻井过程中是值得探讨的。本文在对硅酸盐钻井液体系及页岩稳定分析的基础上,建立了一套硅酸钾钻井液体系,该钻井液体系除了具有良好的抑制性能以外,更具有较低的滤失量(高温高压滤失量6 m L),并且流变性易于控制,润滑性好,分析认为该体系能够满足页岩气水平井钻井的要求。     

开化外际底矿区破碎地层钻探施工及若干技术问题研究

外际底矿区地层复杂,岩石破碎,前期钻孔施工中普遍存在浅部铁帽型矿体采心难、钻孔弯曲度测量难以把握、冲洗液配制环保要求高等施工难点问题。针对矿区地质和施工条件制定复杂地层钻进技术方案,并依据勘查对象的地质特点,不断完善钻进工艺和操作水平,满足地质要求,从而提高了地质信息的可靠性,确保了矿区勘查目标的实现。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题:浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及"井工厂"钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

抗高温随钻封堵材料研究进展

钻遇渗透性漏失地层、破碎地层及低承压地层时,通常加入随钻封堵材料以防止钻井液漏失、提高孔壁稳定性和地层承压能力。深井高温地层及高温地热、高温干热岩钻探,遇到上述复杂情况时,需采用抗高温封堵材料。本文介绍了我国近年来抗高温随钻封堵材料研究与应用的进展情况,包括由桥接堵漏材料组成的抗高温随钻堵漏剂、膨胀型聚合物堵漏剂、超低渗透处理剂及弹性石墨等新型抗高温随钻堵漏材料。分析了4种抗高温随钻封堵材料的组分及其堵漏原理,并对抗高温随钻封堵材料的研究方向提出了建议。     

极地冰层取心钻进超低温钻井液理论与试验研究

南极冰层取心钻进的关键之一是钻井液的耐温能力。根据南极冰层钻进的特点及对钻井液的特殊要求,在综合分析国内外冰层钻进钻井液应用经验的基础上,对有机硅、氟代烃、一元脂肪酸酯及二元脂肪酸酯进行了理论上的分析研究,测试了各自在不同温度条件下的粘度和密度,分析了粘度与密度变化的机理。确定出分子间相互作用中无氢键形成的物质的粘温系数最小,脂肪酸酯的粘温系数受到分子间氢键的数量影响最大,指出了介质密度的增加是由于体积收缩所致,与介质的分子结构与形态无关。所得到的结论对于极地冰层取心钻进钻井液的选择与确定具有重要的理论与实际意义。     

植物胶泥浆在复杂地层钻进取心中的应用研究

在室内实验的基础上,植物胶泥浆在苏州大阳山隧道工程勘察、常州金坛矿山资源勘查、句容铜山勘探中进行了试验应用研究。试验研究结果表明,植物胶泥浆在复杂地层的钻探施工中,在确保取心质量的前提下,可大幅提高钻进生产效率,降低施工成本。     

低温泡沫钻进技术在漠河盆地冻土井工程的试验研究

低温泡沫钻进技术除了具有岩心采取率高、钻进效率高和孔内事故少的特点之外,还具有低导热性、低热容量及对钻井孔壁的热干扰小等特点。低温泡沫系统由空压机、泡沫液罐、热交换器、泡沫发生器和参数监测系统组成。通过对泡沫液和空气制冷后,经发泡器混合后可获得低温泡沫。利用低温泡沫作为冲洗介质进行取心钻进,孔内返出的泡沫经消泡后,可再次循环利用。该技术在漠河盆地冻土井工程中进行了应用,经试验数据分析,低温泡沫对冻土层温度的影响极小,岩心采取率高,满足冻土层取心钻进工作的要求。