固体润滑剂在中深定向井中降摩阻的现场试验

在新场上沙溪庙组气藏的中深定向井施工中，使用高密度的钻井液，存在起下钻摩阻大，测井和下套管困难等问题，为解决这些问题，通过室内评价实验筛选玻璃微珠作为固体润滑剂，玻璃微珠具有明显的降摩阻作用。在川孝169-3和竹探2进行了固体润滑剂现场试验，试验结果证实玻璃微珠能明显地降低起下钻摩阻，保证测井和下套管一次成功，加入玻璃微珠前后，钻井液性能变化很小，现该项技术正在新场气田中推广应用。     

固体乳化润滑剂的研制

针对液体润滑剂运输、使用不方便的问题,选用蒙脱石含量高的钠质膨润土和阳、阴离子表面活性剂发生反应,利用凝胶法加工工艺合成了一种粉末状固体乳化润滑剂。介绍了该固体乳化润滑剂的合成原理及工艺,对合成产品进行了X-射线衍射图谱分析和性能评价,并分析了其作用机理。该固体乳化润滑剂有很强的表面活性,润滑性能好,在钻井液中的分散度高、配伍性好,对钻井液性能影响不大,当该固体乳化润滑剂在基浆中的加量为0.5%、柴油加量达到8%后,润滑系数降低66.9%,且滤失量较大幅度降低,表观黏度和动切力小幅度增加。     

大位移井钻井摩阻预测及井眼轨道优选

大位移井钻井的施工难度主要来自钻井的摩阻大,因此在钻大位移井时必须较准确地预测摩阻,根据摩阻预测情况优选井眼轨道.近年来经过多次实践和研究大位移钻井的设计和施工情况,分析了钻井摩阻产生的原因及影响大位移井正常钻进的主要因素,提出了应利用成熟的软件来选择低摩阻的井眼轨道,总结了摩阻预测以及井眼轨道优选的方法,为同类井的施工提供了经验.     

摩阻及扭矩分析在实时监控井眼净化中的应用

井眼净化是水平井安全、快速钻进中一个非常关键的问题,也是制约机械钻速的一个重要因素。为准确了解高效钻井施工中的井眼净化问题,国外钻井公司通常运用摩阻及扭矩分析软件,计算、输出不同摩阻系数下从初始钻进点到完钻点的上提钩载、下放钩载、旋转钩载、启动扭矩、空转扭矩、钻进扭矩等理论参数曲线,与钻进中实际大钩载荷和扭矩曲线进行趋势对比,如果实时曲线的趋势与理论曲线相同,且动态摩阻系数小于0.4,则表明井眼净化良好。这种方法能够较好地显示井眼净化状况,实现井眼净化的有效实时监控,为钻进参数的选取提供依据。文章介绍了运用摩阻扭矩分析功能实时监测井眼净化的具体作法,并通过一口实例井阐述了运用这种实时监控的钻井效果。应用实例表明,在良好的井眼净化前提下,一趟钻完成了水平段长3 020 m的?155.6 mm小井眼水平井的钻井施工作业,无任何井下复杂和非生产时间,总共耗时8 d完成钻探,本井平均机械钻速达到29.3 m/h,钻井速度和钻井时效提高到了极致,获得了极好的技术经济效益。该方法可以为国内钻井工程师和定向井工程师在钻井作业中提供参考和借鉴。     

二维井眼轨迹摩阻扭矩的影响因素分析

结合典型案例,应用二维轨迹摩阻扭矩算法分析了井身剖面、造斜段造斜率、方位突变等因素对
摩阻扭矩的影响,建立适合水平位移小于１４００ｍ定向井的“直－增－稳－微降”三段制剖面几何模型及其约
束方程,提出了降低摩阻扭矩的井眼轨迹控制要点。研究认为,造斜段造斜率过高会导致摩阻扭矩过大;降斜
段降斜率增大、降斜段位置提前,均会造成后期钻进扭矩急剧上升;上部井段方位突变形成“拐点”会造成钻
进摩阻扭矩过大;采用“直－增－稳－微降”剖面,控制增斜段增斜率≤２．５°／３０ｍ、降斜段降斜率≤１．５°／３０
ｍ、上部井段无“拐点”,摩阻扭矩可控制在安全作业范围。     

钻井液用固体润滑剂—塑料小球的研究与应用

概要介绍了用作钻井液固体润滑剂的塑料小球的生产方法,考察了粒度分布对塑料小球性能的影响,介绍了这种固体润滑剂的室内性能评定结果和现场试验情况.塑料小球是一种高效固体润滑剂,具有抗高温、无荧光、无毒、不影响钻井液流变性等特点,可广泛用于直井、超深井和定向井的各类钻井液中。     

深层侧钻低摩阻钻井液研究及应用

针对中原油田深井5 1/2″套管开窗侧钻井较深,要求钻井液密度高(1.80 g/cm~3)的特点,优选出抗温135℃低摩阻钻井液,并对其进行性能评价。结果表明,该钻井液抗钙1 200 mg/L,抗土粉污染15%,一次页岩回收率达到97.6%,K_f可降至0.06以下,保护储层效果良好;进行钻井液循环压耗模拟试验,结果表明与同等条件的聚磺饱和盐水钻井液相比,压耗可降低6%～8%。在文13-侧305井进行现场试验,取得良好的效果,试验井段排量8.5 L/s时泵压仅22.5 MPa,平均机械钻速达2.38 m/h。     

植物油下脚料的性能对摩阻系数的影响

钻探中为防止钻具粘附卡钻，降低井内的提升和旋转阻力，常常要用到大量的润滑剂。文中分析了６种不同类型的植物油下脚料的基本性质：酸价、色值、密度、含皂量、皂化价、磷脂量、挥发分等，并在一定条件下，通过化学反应将其改性后制成了润滑剂。测定了润滑剂在不同的钻井液体系中的基本性能，得到润滑性能与油品的酸价成正比，与磷脂含量成反比的特性。通过现场试验证明了此种润滑剂产品具有良好的降摩阻、配伍性和使用中不易发泡等特性。     

临兴区块钻井液仿生润滑剂研究和应用

随着临兴区块钻井数量和难度逐渐增加,钻井过程中出现了摩阻高、易卡钻、钻速慢、周期长等问题,对钻井液润滑性提出了更高的要求。为了提高钻井液润滑性,结合临兴区块地质特征,针对高摩阻、钻速慢、周期长的问题,运用试验的方法,通过长链脂肪酸和多元醇,在约150℃反应6 h,研制了仿生润滑剂,经过性能评价,润滑剂的极压润滑系数降低率达到90%,抗温可达120℃,可以显著提高滤饼的润滑性能。同时,润滑剂对钻井液体系的流变性能影响较小。现场应用结果表明可以提高机械钻速33%,降低井眼扩大率34%,水平井作业井深超过3 500 m,可以为后续井作业提供借鉴和参考。     

钻井液用泥饼黏附润滑剂 BH-MAL的研究

针对目前钻井液润滑剂存在抗温能力差、荧光级别高、易引起钻井液发泡、泥饼黏附润滑能力差等问题,研制出一种以白油为基础油的钻井液用泥饼黏附润滑剂 BH-MAL。该润滑剂由白油、表面活性剂 OP-7 和自主研制的泥饼黏附润滑添加剂按照 90︰3︰7 的质量比混合制备而成。该润滑剂在膨润土浆中的加量为 0.25% 时,泥饼黏附摩阻降低率即可达到75%,大幅度降低了润滑剂的使用成本; 可抗180 ℃高温,其荧光级别小于 2,且不会引起钻井液发泡,对钻井液的流变性和滤失性也无明显影响,可以广泛应用于钻井液。      

钻井液环保润滑剂SMLUB-E的研制及应用

针对现有钻井液润滑剂耐温与环保性能难以兼顾的不足,以天然脂肪酸、有机多元醇等为原料,合成了钻井液环保润滑剂SMLUB-E。室内试验发现:膨润土浆中加入1.0% SMLUB-E时,摩阻系数可降至0.05,且形成的润滑膜强度高;聚磺钻井液中加入2.0% SMLUB-E,可使摩阻系数从0.31降至0.08,其润滑性能优于加入8.0%原油;SMLUB-E耐温160 ℃,对钻井液的流变性、滤失量无不利影响,无毒,环保性能好。SMLUB-E在塔河油田TP238CH井等深井进行了现场应用,加入SMLUB-E的钻井液中表现出良好的润滑降摩性能,大幅降低了井下摩阻,避免了托压、卡钻等复杂情况发生。研究结果表明,SMLUB-E具有良好的耐温性与环保性,能有效解决深井超深井钻井井下摩阻大的技术难题。      

钻井液用固体润滑剂OCL-RH的研制

针对钻井液用润滑剂在实际应用中存在的问题,研制开发了固体润滑剂OCL-RH.该润滑剂是以石墨为主,辅以少量无毒矿物油及多种表面活性剂,经物理化学作用精制加工而成,为黑色固体粉末.经室内试验初步证明,固体润滑剂OCL-RH具有良好的润滑性、抗温性及一定的抑制性,与钻井液配伍性较好,对钻井液流变性无影响,并且具有一定的降滤失作用;可在淡水、海水和盐水钻井液中使用,最佳加量为1%,使用方便,维护处理简单;无毒、无污染,无荧光,不影响地质录井,有利于发现油气层.     

加重剂对磁性对摩阻的影响及其机理探讨

在钻井施工中,用钛铁矿粉、氧化铁粉加重钻井液时,活动钻具的阻力比重晶石加重液高出许多,会出现连续阻卡现象,任何润滑措施都不理想。因此,用改进的试验方法研究了加重剂磁性对钻具摩阻的影响。结果表明,磁性是钛铁矿粉加重钻井液摩阻增加的主要原因,润滑剂不能从根本上解决这一问题。提出需要高密度钻井液的斜井和水平井应尽可能不使用具有磁性的加重剂。     

区分射孔孔眼和邻近井筒摩阻的方法及应用

根据常规的摩阻计算方法，结合目前油田压裂现状，在压裂施工时进行停泵和几个排量改变，求取相应参数，形成一套行之有效的区分射孔孔眼和邻近井筒摩阻的方法。并用计算结果推断摩阻产生的原因，制订相应的解决办法，现场应用效果较好。     

高温高压下泥浆性能分析及摩阻计算的程序实现

为了在试油和压井作业中计算高温高压环境下水泥浆摩阻系数等流变参数,设计钻井液/水泥浆流变参数分析和计算程序,可方便的进行水泥浆摩阻系数、压力损失等流变参数计算和数据管理.这里详细阐述了系统基于工区、井位、任务实例的数据管理模式、内部数据结构和计算流程的实现过程.     

高性能复合型固体润滑剂的制备及研究

塑料小球是一种高效钻井液用固体润滑剂,但其承受载荷的能力和耐高温性能较差,而且成本很高.用苯乙烯和无机层状材料为原料,利用单体原位插层悬浮聚合方法制备了聚苯乙烯复合粒子,提高了聚苯乙烯的耐热性和承载能力,并进行了室内性能评价.聚苯乙烯/无机复合塑料小球的粒径较大,99%的小球粒径分布在125 μm以上,70%的小球粒径大于590 μm,远大于空心微珠,有利于减小钻具和泥饼的接触面积,大大降低了摩阻系数,起到了减摩、防卡的作用.性能评价结果表明,复合型塑料小球具有比纯聚苯乙烯塑料小球更高的软化温度和承载能力,其中聚苯乙烯/石墨复合塑料小球的玻璃化温度提高到了120℃,比纯聚苯乙烯塑料小球提高了20℃,可用作深井及新疆等工区6 000 m以上超深井钻井液固体润滑剂.