耐温抗盐降滤失剂配伍钻井液的研制

为满足复杂地层深井钻井工艺技术对钻井液的要求,合成出了高温抗盐钻井液用降滤失剂,并采用红外光谱法及热分析法对其进行了表征。在此基础上确定了降滤失剂配伍钻井液配方,评价了降滤失剂及其配伍钻井液的抗温和抗盐污染性能。结果表明：降滤失剂高温抗盐性能达到国内外先进水平,配伍钻井液在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水中均具有较强的降滤失作用。150℃条件下,配伍钻井液在淡水基浆、饱和NaCl盐水及复合盐水中高温高压滤失量分别仅为14.4ml、6.8ml及14.8ml。     

抗高温水基钻井液降滤失剂的研制及性能评价

针对深井钻井过程中高温高压条件下对钻井液体系性能的特殊要求,在室内试验中通过水溶液聚合法研制出一种适合于深井高温地层的水基降滤失剂SLA-3。对其性能进行了评价,结果表明:降滤失剂SLA-3的相对分子质量适中,对水溶液的黏度增加有限,不会造成钻井液体系的黏度变化过大;经过180℃高温老化后,仍具有较好的热稳定性。在基浆中加入质量分数3%的SLA-3,200℃下老化16 h后的高温高压滤失量可以控制在9.4 m L,具有良好的抗温性能。考察了降滤失剂对不同类型钻井液体系性能影响,试验结果表明:SLA-3在淡水钻井液体系、盐水钻井液体系以及含钙钻井液体系中均表现出良好的降滤失效果,适应性较强,可以满足深井钻井作业对钻井液性能的要求。     

适用于高温高密度油基钻井液的降滤失剂的研制及性能评价

为满足海上深井油基钻井液高温高密度条件下的作业需要,通过室内试验,采用有机胺和十二烷基三甲基氯化铵对腐植酸进行亲油改性,研制出了一种适用于高温高密度油基钻井液体系的降滤失剂FLS-2。通过测定钻井液的流变性、高温高压滤失量和破乳电压,对降滤失剂FLS-2的性能进行了评价。结果表明:当钻井液体系中FLS-2加量为3.0%时,可使油基钻井液体系抗温达到200℃,钻井液密度最高可配制到2.0 g/cm3,并且具有良好的抗钻屑和抗海水污染的能力。此外,通过与其他常用降滤失剂性能对比可知,FLS-2的综合性能优良,能够满足海上深井高温高压条件下的作业需要。     

油基钻井液用腐殖酸类降滤失剂的研制与性能评价

使用有机胺对腐殖酸进行亲油改性,研制出一种适合油基钻井液用的腐殖酸类降滤失剂FLA180。室内性能评价表明,采用4%FLA180配制的密度为2.0 g/cm3油包水乳化钻井液在180℃高温下中压滤失量为0 mL、高温高压滤失量为9 mL;具有较强的抗钻屑和盐污染能力;同时该降滤失剂具有降粘作用,有利于提高机械钻速,适用于高温高压深井。通过性能比较,该降滤失剂降滤失性能优于国内主要应用的油基降滤失剂性能。     

-35#柴油基钻井液体系的研究及应用

大庆区块冬季钻井施工作业中，由于气温低，导致传统的油基钻井液体系不能满足现场的需要，急需一套能够满足该地区冬季特点的油基钻井液体系。室内通过乳化剂、有机土、降滤失剂、封堵剂的优选研究出一套-35#柴油基钻井液体系，该体系具有低温流变性好、破乳电压高、滤失量低、高温稳定性好的特点。该体系于2021年冬季在大庆GY1-Q2-平1井成功应用，在实际的钻井过程中，钻井液流变性、高温高压滤失量及破乳电压等各项性能均满足安全钻井要求，且后续在GY1-Q3-平4井、GY1-Q2-平2井也成功应用，这几口井的顺利完钻证明了该体系能够满足大庆区块冬季钻井施工的需要，为该地区后续的钻井施工提供了技术参考。     

大段盐膏层高密度盐水钻井液维护技术

针对大段盐膏层存在的井壁失稳、溶盐、钻井液污染等难题,常规高密度盐水钻井液往往出现固相含量高、固相容量限低、塑性黏度偏高等。为解决该难题,笔者在分析高密度盐水钻井液流变性影响要素的基础上,形成了一套盐膏层强抑制高密度钻井液体系,该体系流动性能良好,性能稳定,长时间高温不增稠。现场通过保持合理的膨润土含量、减少低密度固相含量、盐浓度控制、p H值控制和抑制降粘切等钻井液维护技术措施,将盐膏层钻井成功率提高至95%以上。     

塔里木油田富源井区深井超深井抗240℃高温钻井液体系研究

深井超深井的勘探开发已逐渐成为油气开发的主要对象,钻井液是深层超深层钻完井工程的核心技术,是钻井成功的关键之一。本文通过分析塔科1井的技术难点,对水基钻井液的降滤失剂、沥青封堵剂、抗高温抑制剂以及抗高温颗粒封堵剂进行了优选,形成了一套抗240℃高温的水基钻井液体系;并对钻井液体系进行评价。实验结果表明,钻井液体系在240℃高温下具有良好的流变性和降滤失剂性能,满足塔里木油田深井超深的钻井需求。     

适合海上油田的耐温抗盐型水基钻井液体系研究

为满足海上油田高温储层段钻井施工对钻井液性能的要求,室内通过对抗温型增黏剂、抑制剂和封堵剂的优选及评价,研究出了一套适合海上油田的耐温抗盐型水基钻井液体系,并对钻井液体系的综合性能进行了评价。实验结果表明,该钻井液体系在密度范围为1.3～1.7 g/cm3内时均具有良好的流变性能和降滤失性能;当老化温度为180℃时,体系仍能保持良好的黏度和切力值,滤失量小于10 mL,具有良好的抗温性能;在钻井液体系中加入5%的NaCl后,体系的黏度和切力稍有下降,滤失量稍有增大,具有良好的抗盐性能;体系中加入10%的钻屑后,体系的各项参数变化幅度整体较小,具有良好的抗钻屑污染能力。储层岩心使用钻井液体系污染后渗透率恢复值在60%以上,切除污染端面后渗透率恢复值可以达到90%以上,具有良好的储层保护效果。     

高温高压钻完井液多功能智能工作平台

常规钻完井液性能测试,一般温度(180℃),压力(30MPa)。面对高温深井(温度200℃,压力40MPa)时就捉襟见肘了。为了掌握200℃以上超高温高压勘探钻井技术,为开发超高温超高压钻完井液体系综合评价技术,精准模拟工作液在井下流动状态,重点按照钻井过程中钻井液在管内及环空中流动形态,实现钻井液在环空中轴向流动和径向转动的动态条件下的钻井液滤失实验、高温高压老化实验、岩屑分散实验、各种堵漏实验;也为了整合钻完井液性能测试需要设备繁多的问题;整合资源联合研制并优化了本高温高压钻完井液智能工作平台。既解决了高温深井温度、压力高的难题,也做到了一机多能,完成了钻完井液高温性能五种测试。     

欠饱和-饱和盐水钻井液的特点与应用

盐膏层当中钻井施工难度较大,本文对欠饱和-饱和盐水钻井液的特点进行了研究,并对在盐膏层当中钻井如何合理选择钻井液体系进行了分析。     

超深井深部盐层抗高温高密度钻井液体系研究

在深部地层钻进的过程中,在持续高温作用下,常规钻井液增稠现象严重,流变性与滤失造壁性矛盾突出,易受到盐、膏的污染,导致钻井液性能恶化,维护处理复杂,甚至引发扩径、缩径、坍塌、卡钻等井下复杂情况。本文利用甲酸盐具备的优良性能,提出一套抗高温和抗盐、钙污染的甲酸钾高密度聚磺钻井液体系,以满足深井超深井深部盐层钻井的需要。     

精准计量新技术在高温高压井钻井液施工中的应用

伴随钻井技术的不断革新,深井、高温高压井的开发规模逐年扩大,井底的高温高压条件对钻井液性能和钻井液施工提出了新要求。井底的高压条件需要高密度的钻井液,高密度钻井液在高温、高含盐条件下的流变性及在高温条件下的滤失性指标成为钻井液施工的关键。精准计量技术实时反馈井下数据并分析结果,指导施工人员及时调整钻井液体系配伍和钻井液施工工艺,为实现高温高压井钻井液安全、经济、绿色施工提供了科学的基础,为钻井作业安全和降低钻井成本提供了保证。     

页岩气开发钻井液技术研究

由于页岩气井特殊的储层特征,对钻井液的抑制性以及润滑性等提出了很高的要求,油基钻井液虽然能够满足页岩气水平井钻井的需要,但其环保问题以及成本问题等成为制约其大规模应用的瓶颈.为此,针对页岩气储层的特点,室内开展了适用于页岩气水基钻井液的抑制剂、增粘剂、降滤失剂以及润滑剂的优选,形成了一种高性能的页岩气水基钻井液体系.并对该体系进行了综合性能的评价,结果表明,体系具有良好的流变性能,在90 ℃下老化16 h后的高温高压滤失量仅为5.6 mL,摩阻系数为0.11;体系的钻屑热滚回收率达到了98.88%,具有良好的抑制性能;体系在150 ℃高温下老化后仍可保持较好的流变性能和降滤失性能,表明体系具有较强的抗温能力;体系在加入5%的粘土和氯化钠后流变性变化不大,说明体系具有较强的抗污染能力.说明优选的高性能页岩气水基钻井液体系具有优良的综合性能,能够满足页岩气水平井钻井的需要.     

新型饱和盐水钻井液体系室内研究

盐膏层钻井,特别是深井盐膏层和复合盐膏层钻井,是一个钻井液技术上的难题。江汉油田江汉区块地底含有大量盐膏层,近年随着钻井垂深的不断增加,地层温度也在不断升高,高温条件下盐膏层易蠕变,易溶解,易垮塌等特点更加突出,易造成钻井过程中发生塑型蠕动、井径缩小、埋钻、卡钻和套管挤毁等严重复杂问题,甚至造成油井报废。在应对盐膏层钻井的技术中,钻井液技术十分关键。经过对钻井液的处理剂优选,从配制出的几种钻井液体系中优选出性能最好的钻井液体系:4%基浆+0.1%HTV-Ⅱ+0.03%FA-367+0.05%HV-CMC+0.7%LV-CMC+2%SPNH+2%SMP-Ⅱ+7%KCl+2%XCS-Ⅲ。该钻井液体系抗盐可达30%以上,抗温可达150℃以上,钻屑回收率能达到70%以上。     

泡沫钻井液体系的性能评价

在钻井过程中,高温会使钻井液处理剂中有机高分子化合物发生裂解和发生不适当交联作用增大分子量,使水溶液粘度增大,影响处理剂性能;当钻遇岩盐层时,钻井液会受盐侵,随含盐量增大,钻井液粘度、切力发生变化,滤失量持续上升,对钻井液性能也有很大影响;高浓度的无机盐对泡沫稳定的不利影响比较大,随着Ca2+浓度的升高,钻井液的活度降低,许多处理剂功效下降,钻井液的流变性和滤失量难以控制;油类对微泡沫也有抑制和破坏作用。针对欠平衡泡沫钻井时可能遇到的高温、高浓度盐水和油类物质污染等情况,首先通过正交实验优选出一次性泡沫体系以及可循环泡沫体系,通过研究温度、矿化度、pH值、油污等因素对泡沫钻井液体系性能的影响,进行体系评价分析,对泡沫钻井液的可循环利用做进一步的研究,确定出较好的耐温、耐盐、耐酸等性能优异的钻井液体系。     

伊拉克库尔德地区钻井液体系研究

伊拉克库尔德地区区块的差异性较大,地质复杂,极易出现井塌、卡钻、断钻具、井涌、井漏等复杂事故。针对以上问题,开展了抗高温、抗盐、强抑制、高密度钻井液体系研究以及防漏堵漏技术研究。通过调整pH值使羧基和酚羟基等抗高温基团发生弱交联,提高欠饱和盐水钻井液的悬浮能力;对加重材料进行表面改性,实现其悬浮稳定性;通过物理封堵和化学抑制等协调增效,解决塌漏同层、安全密度窗口窄等井壁稳定问题。研发的钻井液体系抗温达160℃,密度高达2.35g·cm-3,具有较强的抗污染能力。在库尔德地区BN-2井和MASS-1井的现场应用表明,该钻井液体系有效地解决了盐膏层安全钻进、硬脆性泥页岩井壁稳定、高压水气层、井漏等一系列施工难题,为钻井施工和井下安全提供了技术保障。     

钻井液用磺酸盐增粘抗盐降滤失剂PSA-II产品标准

钻井液用磺酸盐增粘抗盐降滤失剂PSA—II，是一种由AMPS—AM—AA聚合制成的三元共聚物，其增粘效果显著，抗盐能力独特，在超饱和盐水和仍保持抗温、抗盐、增粘、降滤失的显著作用，广泛用于盐水、饱和盐水等水基钻井液体系。     

新型抗高温抗盐钻井液降滤失剂的研究现状

随着油田钻井的发展和深井海洋钻井项目的增加,对钻井降滤失剂的要求也不断提高,以满足耐盐性和抗高温性的新要求.2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的分子结构中具有强阴离子性、亲水性的磺酸基和不饱和乙烯基双键,以其为基料的多元聚合物具有良好的热稳定性和抗盐能力,是一种新型的抗高温抗盐钻井液用降滤失剂,是今后油田钻井添加剂的一个重要发展方向.     

耐盐耐高温隔离液的研制与评价

随着深水盐下油气藏勘探开发加速，钻遇复杂盐膏层和高压盐水层日益增多，常规隔离液体系存在抗盐、抗高温、悬浮稳定性差等问题。为此，研制出一套由抗盐黏土、抗盐降失水剂、悬浮稳定剂、流型调节剂组成的耐盐耐高温隔离液体系。该抗盐隔离液体系抗温可达160℃，流变性能调节自由，失水量可控，与钻井液、水泥浆相容性好，对水泥石强度和水泥浆稠化时间影响小，沉降稳定性优良，满足复杂盐膏层固井作业技术需求。     

钻井液高温保护剂EGC-D的评价

针对常用钻井液聚合物降滤失剂高温降解后导致钻井液流变性及滤失性变差,在室内开展了钻井液高温稳定剂的实验。发现了一种简单易得的低分子量有机物可作为钻井液高温保护剂,研究探讨了其作用效果以及与现有钻井液体系的应用融合;评价了高温保护剂EGC-D对聚合物降滤失剂及磺化类降滤失剂抗温性的影响。结果表明,加入质量分数为1%EGC-D时,钻井液经过220℃老化16 h后高温高压滤失量为10.0 mL,滤失量降低。该剂能提高聚合物降滤失剂及磺化类降滤失剂抗温能力,使其发生适当的高温交联,对其黏度有很好的的维护,同时改善了动塑比,有利于体系携岩。