强抑制封堵防塌钻井液体系在柴1HF井的应用

柴1HF井是准噶尔盆地柴窝堡凹陷中央断褶带柴窝堡构造带上的一口非常规评价井。邻井钻探过程中曾经出现过严重的井塌及井斜问题,在已钻7口井中有4口井工程报废。该井一开选用强抑制封堵防塌钻井液体系,利用钻井液的强抑制和封堵能力很好的解决了上部砂泥岩地层的泥页岩水化膨胀、砂岩段形成虚厚泥饼造成阻卡的问题,实现了井壁稳定与井眼清洁。二开、三开选用铝胺聚合醇钻井液体系,该体系钻井液的强抑制封堵与防塌能力,解决了本段二叠系地层倾角大,易垮塌等问题。     

页岩水平段水基钻井液技术

龙马溪-五峰组页岩地层页岩脆性矿物含量高,微纳米级孔隙裂缝和层理发育,常规水基钻井液无法满足钻进需要,针对龙马溪五峰组页岩裂缝发育等特性,提出吸附封堵提高承压,强抑制强润滑三管其下形成减弱水基钻井液对页岩强度弱化影响长效机制,构建了JHGWY-1高性能水基钻井液,该体系具有较好的封堵性,160℃热滚后保持良好的流变和低失水量,具备较强的抗污染能力,在涪陵焦页××井等3口井三开代替油基钻井液应用,在三开钻、完井过程中,该体系表现出良好的封堵性、润滑性及及时封堵裂缝抑制裂缝扩展的能力,完井作业顺利,固井质量良好,说明该水基钻井液能够满足涪陵页岩区块钻完井工程需要。     

有机盐钻井液

在盐膏层等复杂地层钻探过程中,常规钻井液易受到盐、膏等的污染,导致钻井液性能恶化,维护处理复杂,甚至引发钻井事故。有机盐钻井液是国际公认的高效、低毒钻井液体系,国外已经广泛应用,取得了非常好的效果,该体系特点:性能稳定,抗污染能力强,有利于发现和保护油气层、抑制防塌能力强、有利于提高机械钻速、有利于提高固井质量,解决了井壁稳定和保护油气层之间的矛盾。     

强抑制钻井液体系在牛页1井的应用

牛页1井是一口油田重点非常规探井,位于济阳拗陷东营凹陷牛庄-六户洼陷带西北部。它是一个新生界地层沉积齐全,既有丰富的油气源,又发育有多套储层,能够形成各类油气藏的构造区。该井三开后,在井深3295-3500m井段,需连续密闭取心205m,由于钻井液在取心阶段,大部分时间处于静置井内,易造成井下不安全隐患。因此决定采用强抑制性钻井液体系。该体系具有很强的抑制包被能力,能有效防止粘土水化膨胀,钻井液各种处理剂之间有较好的相容性,滤液与储层内流体有很好的相容性,保护油气层效果与油基钻井液相当;能抑制钻屑分散,有利于发挥固控设备效率和提高钻井速度;具有良好的携岩性、润滑性能、防塌抑制性和造壁性能,摩擦系数小于0.05;可抗13O℃的高温。这样既保护了油气层,还缩短了钻井周期。     

有机盐钻井液

在盐膏层等复杂地层钻探过程中，常规钻井液易受到盐、膏等的污染，导致钻井液性能恶化，维护处理复杂，甚至引发钻井事故。有机盐钻井液是国际公弘．的高效、低毒钻井液体系，国外已经广泛应用，取得了非常好的效果，该体系特点：性能稳定，抗污染能力强，有利于发现和保护油气层、抑制防塌能力强、有利于提高机械钻速、有利于提高固井质量，解决了井壁稳定和保护油气层之间的矛盾。     

油基钻井液随钻堵漏材料的研究与应用

针对油基钻井液发生漏失处理困难的问题,研发了一种改性矿物纤维油基钻井液随钻防漏堵漏材料PSIFIBER,并对其进行了性能评价。实验结果表明:PSIFIBER纤维堵漏材料在油基钻井液中分散性好,配伍性良好,对油基钻井液性能影响小,耐温性能佳,具有较强的封堵性效果,砂床实验侵入深度为10mm。使用该堵漏剂与刚性堵漏剂、弹性封堵剂复配,可有效解决油基钻井液漏失问题,对1～3 mm裂隙具有好的封堵效果,形成了油基钻井液随钻防漏堵漏技术,并在果勒303H井进行了现场应用,效果良好,成功解决了果勒303H井的漏失难题,恢复了正常钻进。     

雷家地区全油基钻井液技术

在裂缝性页岩钻井过程中,如果出现井壁失稳现象,单纯提高钻井液密度重新使井眼达到稳定状态,会造成如压差卡钻、降低钻进速度等一系列工程问题,更严重的是如已揭开油气层,会对油气层造成严重的伤害。针对辽河油田雷家地区井壁失稳现象突出的问题,利用自主研发的处理剂形成了一套全油基钻井液体系,通过页岩膨胀率、滚动回收率、砂床实验以及三轴压缩实验等方法对全油基钻井液的抑制性、封堵性及保持页岩强度能力进行了评价。结果表明:自主研发的全油基钻井液体系能够有效抑制页岩水化膨胀,封堵地层微裂缝,对页岩强度有很好的保持能力。在高28井施工过程中,全油基钻井液性能稳定,井壁稳定,符合现场施工要求。     

适合海洋深水钻井的全油钻井液体系研究

针对海洋深水钻井中出现的水合物影响钻井液性能、堵塞管道等问题,研究出了以环保、低毒的气制油为基液的全油基钻井液体系。试验结果表明,全油基钻井液体系电稳定性好、塑性粘度低、滤失量小、低温流变性能好并且具有抗钻屑、抗水污染性能强、润滑性好、抑制水合物生成能力强等特点,能较好适用于海洋深水钻井。     

优质轻钻井液体系应用

针对于深井、超深井以及地层复杂、井壁稳定性差等条件下,轻钻井液的实际应用面临着较大的困难。而采取提高钻井液密度方法来预防井壁坍塌,将严重制约钻井速度,且容易导致井漏等安全风险。为有效提高深井和超深井钻井效率,通过采用具有较强封堵能力和抑制性的聚合物-KCl轻钻井液体系,从而良好的解决上述制约钻井效率和安全性的问题。现场实践应用表明,优质轻钻井液体系不仅能充分发挥PDC钻头的特性,还能提高固井质量和起到保护保护油气层的目的,对高效钻井起着十分重要的作用。该钻井液体系的应用,为提高机械钻速提供了有利平台。     

川西仿油基钻井液体系研究与推广应用

针对川西地区以泥岩为主,地层易水化分散膨胀导致缩径、垮塌、卡钻等井壁失稳技术难题,室内实验以强化抑制性为原则,通过处理剂优选,室内实验研究出一种抑制性和润滑性良好,有利于储层和环境保护的类似油基钻井液性能优点的仿油基钻井液体系。通过水平井孝蓬XH井现场应用表明及推广应用,仿油基钻井液抑制性能好,解决了中浅层长水平段施工井井壁失稳、井下托压等技术难题,简化了井身结构。其中,含大段泥岩的三开制水平井简化为二开制水平井。     

纳米技术在钻井液中的应用现状

本文主要综述了纳米材料的特性以及纳米技术与胶体科技的区别,探讨了国内纳米技术在钻井液中的应用,并指出了纳米技术在钻井液应用中存在的问题和发展方向。     

油包水钻井液用降滤失剂的研制

以腐植酸和十八胺为原料,通过酰氯化、酰胺化两步反应,合成了一种新型油包水降滤失剂HJ-1。HJ-1的最佳合成条件为:酰氯化反应阶段,反应温度75℃,回流反应时间4 h;酰胺化反应阶段,于冷水浴条件下反应,十八胺质量分数20%,反应时间2 h。借助红外光谱图对产物的分子结构进行了表征,证明HJ-1为目标产物。利用高温高压滤失实验、高温老化实验、破乳电压实验、流变性实验等方法,将HJ-1与两种常用降滤失剂OD-1、FB-MOTEX的性能进行了对比,结果表明,HJ-1不仅具有较好的降滤失性,还具有良好的抗温和辅助乳化作用。     

油包水钻井液用降滤失剂的研制

以腐植酸和十八胺为原料,通过酰氯化、酰胺化两步反应,合成了一种新型油包水降滤失剂HJ-1。HJ-1的最佳合成条件为:酰氯化反应阶段,反应温度75℃,回流反应时间4 h;酰胺化反应阶段,于冷水浴条件下反应,十八胺质量分数20%,反应时间2 h。借助红外光谱图对产物的分子结构进行了表征,证明HJ-1为目标产物。利用高温高压滤失实验、高温老化实验、破乳电压实验、流变性实验等方法,将HJ-1与两种常用降滤失剂OD-1、FB-MOTEX的性能进行了对比,结果表明,HJ-1不仅具有较好的降滤失性,还具有良好的抗温和辅助乳化作用。     

废弃钻井液无害化处理技术的研究

延长油田应用的泥浆主要成分为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠等,具有粘度高、有机物浓度高、污染物种类多等特点,加入研制的聚丙烯酰胺降解剂HK618、破乳剂HK201和催化剂HK458,可以使其2 h内快速降解水化成小分子,实现固相、水、油的完全分离。采用新技术能够解决传统化学处理中钻井液废弃物粘稠物质的稳定性问题,对未来生态恢复也具有重要的意义。     

废弃钻井液固化处理技术研究

以FeCl_3破胶后的废弃钻井液为固化处理对象,采用粉煤灰、石灰、水泥以及黄土作为固化剂的基础原料,探究了各种原料用量及配比对废弃钻井液固化处理效果的影响,并确定了固化剂的最佳配比。结果表明,在50 g粉煤灰,8 g石灰,50 g黄土,5 g水泥的用料比例下,固化效果最佳。固化产物7 d抗压强度最高可达0.734 MPa,固化产物浸出液CODCr最低为35.5 mg/L,可以实现污染物的有效固结。     

废弃钻井液无害化处理技术的研究

延长油田应用的泥浆主要成分为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠等,具有粘度高、有机物浓度高、污染物种类多等特点,加入研制的聚丙烯酰胺降解剂HK618、破乳剂HK201和催化剂HK458,可以使其2 h内快速降解水化成小分子,实现固相、水、油的完全分离。采用新技术能够解决传统化学处理中钻井液废弃物粘稠物质的稳定性问题,对未来生态恢复也具有重要的意义。     

聚胺深水钻井液室内研究

随着石油工业的发展,深水钻井已经引起了世界范围内的重视。但在深水钻井过程中会出现深水低温引起钻井液流变性能变差、安全密度窗口窄、井壁稳定性差等一系列的安全问题,由此给钻井液技术提出了一些新的挑战。通过在常规钻井液体系中添加KCl和近年来发展迅速的聚胺化合物,在室内研制出一套适合于深水作业的聚胺钻井液体系。通过一系列的评价得出该聚胺体系的性质受温度影响小,抗温、抗污染能力强,页岩抑制性和润滑性能良好。     

油基钻井液再利用技术研究

油基钻井液的性能会随着使用次数的增多逐渐下降,对其进行再利用研究才能较好地节省生产成本。对深圳番禺的4-2B油基老浆进行了调配处理再利用研究,经过化学处理、性能评价、配伍性优化、配比优选、污染试验和模拟现场试验。试验结果表明:深圳番禺4-2B现场油基老浆经化学破乳得到的上层油样可以回收再利用。提出的调配方案为:油水体积比80∶20、新配钻井液占钻井液体系体积分数50%～70%、旧浆中加入乳化剂。对现场老浆进行调配处理后,大幅降低了钻井液的结构强度,减少了新油基钻井液的配制量,有效降低了钻井液站的运转能耗,优化了钻井液体系性能。     

废弃钻井液固化处理技术研究

以FeCl_3破胶后的废弃钻井液为固化处理对象,采用粉煤灰、石灰、水泥以及黄土作为固化剂的基础原料,探究了各种原料用量及配比对废弃钻井液固化处理效果的影响,并确定了固化剂的最佳配比。结果表明,在50 g粉煤灰,8 g石灰,50 g黄土,5 g水泥的用料比例下,固化效果最佳。固化产物7 d抗压强度最高可达0.734 MPa,固化产物浸出液CODCr最低为35.5 mg/L,可以实现污染物的有效固结。     

钻井液用乙基葡萄糖苷的合成

烷基糖苷是一类新型的非离子表面活性剂,与油、水均有好的互溶性,与其他处理剂配伍性好。烷基糖苷不但能改善钻井液的流变性、增强其对泥页岩的抑制性,而且可以降低储层的水锁效应。以葡萄糖和无水乙醇为原料,采用直接苷化法,通过对催化剂种类、实验温度、物料配比、催化剂用量和反应时间分别进行试验,合成出了钻井液用乙基葡萄糖苷。推荐反应条件为:实验温度110℃、n(乙醇):n(葡萄糖)=8:1,n(催化剂):n(葡萄糖)=0.06:1,反应时间不少于7h。