钻井液用聚胺页岩抑制剂RZPA的性能与应用

评价了一种钻井液用聚胺页岩抑制剂RZPA的应用性能。结果表明:RZPA的抑制能力明显优于国内同类产品,并且不影响钻井液滤失性。页岩热滚回收率随RZPA用量的增加而增加,最后变化趋于平缓。产品抗温达210℃,pH值使用范围为7~10.5,与Na+、Mg2+和Ca2+氯化盐配合使用有协同增效作用,已在四川德阳的江沙102-1HF气井钻探中得到成功应用。     

深水聚胺高性能钻井液试验研究

聚胺高性能钻井液是性能最接近油基钻井液的水基钻井液,在深水钻井领域具有广阔的应用前景。为降低钻井液成本,在研制聚胺强抑制剂的基础上,考虑水合物抑制及低温流变性等因素,通过优选处理剂,构建了适用于深水钻井的聚胺高性能钻井液体系,并对其进行了综合性能评价。结果表明,该钻井液可抗150 ℃高温,且低温流变性优良,2 ℃和25 ℃的表观黏度比和动切力比分别为1.36和1.14;其抑制页岩水化分散效果与油基钻井液相当,体现了其强抑制特性;在模拟1 500 m水深的海底低温高压(1.7 ℃,17.41 MPa)条件下,具备120 h抑制水合物生成的能力;抗钙、抗劣土污染能力较强;无生物毒性,能满足深水钻井环保要求。其主要性能指标基本达到了用于深水钻井的同类钻井液水平,可满足深水钻井要求。      

HEM聚胺深水钻井液南中国海应用实践

深水钻井在安全和环保方面对钻井液技术提出了更高的要求,如极强的抑制性,优质的润滑性,不易形成气体水合物,维护简单、操作方便、提高钻速等。为预防黏土膨胀,利用聚胺抑制剂、低分子包被剂、防泥包润滑剂及流型调节剂等材料,构建了一套强抑制的深水用HEM聚胺钻井液体系,并采用水合物软件模拟计算了抑制水合物生成的配方。HEM聚胺钻井液在南中国海成功应用15口井,对深水钻井过程中预防气体水合物的形成奠定了基础。     

新型聚胺水基钻井液研究及应用

研制出一种聚胺抑制剂XJA-1,以XJA-1、优选出的包被抑制剂SDE(相对低分子量阳离子聚丙烯酰胺)和封堵防塌剂(铝基聚合物HA-1)为主剂构建了聚胺水基钻井液.室内实验对3种主剂和钻井液的性能进行了评价,结果表明,XJA-1抑制泥页岩水化膨胀和分散的能力与国外同类产品Ultrahib接近,且在高温下的作用效果良好;SDE和HA-1能从不同方面抑制泥页岩的水化分散,综合增强钻井液的井壁稳定效果;该钻井液的抑制性和润滑性与油基钻井液接近,并具有较好的流变和滤失性能 该钻井液在TH10410CH2井成功进行了应用,有效解决了泥页岩水化导致的井壁失稳问题,提高了钻井效率,为复杂泥页岩钻井提供了新的技术对策.     

强抑制强封堵聚胺类钻井液体系研究与应用

宝南区块在钻进西山窑组以下地层时,多次发生卡钻、井漏等井下复杂故障,钻井液密度过低是造成该区块井壁失稳主要原因。本文进行了适合该区块的钻井液体系的筛选与评价研究,通过性能实验确定了降滤失剂、封堵剂、加重剂、润湿剂的适宜用量,得到钻井液的最佳配方为： 3%土浆+2%降滤失剂SPNH +1%降滤失剂SMP-1+0.3%聚丙烯酸钾+0.3%降滤失剂PAC-LV +0.1%提切剂XCD +2%低荧光防塌剂SFT +2%封堵剂NFA-25 +2%成膜封堵剂CMJ-2 +2%综合封堵剂ZHFD-1 +0.3%聚胺类抑制剂AP-2 +5%白油+0.2%乳化剂ABSN +重晶石,该钻井液的表观黏度为33mPa·s,塑性黏度为24 mPa·s,动切力为9 Pa,动塑比为0.375,高温高压滤失量为10.0～11.0 mL,API滤失量为2.5～2.8 mL,pH值为8～9,密度控制在1.10～1.21 g/cm³。在宝16-1井的现场应用结果表明：该钻井液体系密度设计合理,滤失量低,流变性好,具有很好的封堵防塌效果。起钻阻卡等井下复杂时效为零,缩短了钻井周期,井径扩大率有了大幅度降低,为目前该构造施工比较顺利的一口井,表明强抑制强封堵聚胺防塌钻井液能有效解决该区块的井壁稳定性问题。     

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。      

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。     

PDF-PLUS聚胺聚合物钻井液在RM19井的应用

RM19井位于R岛北部，该区地层岩性主要为含蒙脱石、伊／蒙混层的软泥岩，构造复杂，解释模型待证实；地层倾角大、断层发育，存在多个推覆体、多个破碎带，地层压力为异常高压，地温梯度较高（达4．6℃／100m左右）。针对该地区地层的特点，在RM19井φ311．1mm井段应用了PDF—PLUS聚胺聚合物钻井液。该钻井液抑制性强，在高温高密度下仍具有良好的流变性和抗温稳定性、低的滤失性和良好的润滑性，有利于钻井液性能的稳定和预防高温高密度情况下的压差卡钻。介绍了该钻井液的室内研究和现场应用情况。     

新型改性聚胺聚合物钻井液体系室内研究

通过对聚胺理化性能的比较分析,在传统的聚合物钻井液中加入UAE聚胺进行抑制性改性,建立了聚胺聚合物钻井液体系,并对该体系进行了常规性能评价。研究表明,经过聚胺优化改进后的聚合物钻井液体系具有更加优良的抑制性能和更好的流变性能和抗污染性能,生物毒性低、生物降解性好,适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。     

新型改性聚胺聚合物钻井液体系室内研究

聚胺的加入可以有效降低钻井液的滤失,改善钻井液的流变性能。通过对聚胺理化性能的比较分析,在传统的聚合物钻井液中加入UAE聚胺进行抑制性改进,建立了聚胺聚合物钻井液体系,并对该体系进行了常规性能评价。研究表明,经过聚胺优化改进后的聚合物钻井液体系具有更加优良的抑制性能和更好的流变性能、滤失性能和抗污染性能。该体系生物毒性低,生物降解性好,适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。     

对中国钻井液处理剂及钻井液体系发展的认识

回顾了中国钻井液处理剂和钻井液体系的发展，分析了近年来中国钻井液处理剂及钻井液技术发展缓慢的原因，对今后钻井液处理剂和钻井液体系的开发方向提出了几点看法，认为钻井液工艺技术应向钻井液工程技术转化，最终形成钻井液工程技术，从而提高钻井综合效益，有效地保护油气层，提高油井产量。     

欠平衡钻井NW无固相充气钻井液的研究

为了有效配合欠平衡钻井开发低压低渗透气藏，最大限度地保护气层．研制了NW无固相充气钻井液。该钻井液的特点是可避免钻井液中的固相颗粒堵塞储层孔隙，抑制性强，减少滤液进入储层，即削弱水锁损害，保护储层岩石孔隙的连通性；小阳离子具有优先吸附形成一层阳离子保护膜的特点，其分子结构中的憎水基团．起到阻止水分子侵入的作用，进而削弱由低压低渗储层天然渗吸效应产生的水锁损害；司时钻井液滤失量小，仅约为10mL，而且钻井液具有强抑制性，可以减小钻井液对油层岩石渗透率的影响，达到保护储层、增加采收率的目的。该钻井液可满足充气工艺要求。此外，该钻井液密度连续可调，能有效降低液柱压力．形成泡沫群体结构，具有群体封堵、疏水屏蔽及特有的流变特性等良好特性，防止低压地层漏失，保护气层；配方简单，维护使用方便，能够很好地满足欠平衡钻井工程的需要。     

实用欠平衡钻井钻井液技术

欠平衡钻井钻井液技术是实现欠平衡钻井成败的关键技术之一。针对中国石化新星公司近几年在不同地区施工的30余口欠平衡井所用不同类型的钻井液体系，介绍了低固相聚磺钻井液、无固相盐水聚合物钻井液、低密度乳化柴油钻井液3种钻井液的室内性能评价结果以及现场应用情况，并在此基础上总结分析了各钻井液体系所适用的地层以及其优缺点。无固相盐水聚合物钻井液现场配制简单．成本低廉，特别适用常压碳酸盐岩储层的欠平衡钻井施工，但抗温能力较低．有待于进一步研究；低固相聚磺钻井液是成熟的钻井液体系，适用于水平井以及砂泥岩地层的欠平衡钻井施工；低密度乳化柴油钻井液适用于低压气体欠平衡钻井，但井场安全要求高．成本也相对较高，对油层实施欠平衡钻井，会影响原油的分离，需进一步研究。     

强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系研究

新开发的有机正电胶(代号为SDPC)与常规无机正电胶相比，具有更强的正电性，能被水润湿，具有油溶性，与其它钻井液处理剂的配伍性好，具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油气层能力。以SDPC为主剂，室内实验对有机正电胶加量和膨润土量的配比、高聚物包被剂、降粘剂、降滤失剂、防塌剂进行了优选，对优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系进行了评价。优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液高温高压滤失量和粘附系数均较小，老化后终切力较高，携岩能力较强，防塌能力突出，油层保护效果理想，完全满足水平井钻井液完井液对井眼净化、井壁稳定、润滑防卡以及油层保护等方面提出的特别要求，可用于定向井、水平井的钻井作业。     

用强抑制性钻井液体系钻巨厚泥岩地层

针对新疆准噶尔盆地莫北油田中生界白垩系吐谷鲁组（300-3850m)泥岩地层水化膨胀缩径严重，阻卡频繁，地层造浆性强，钻井液流变性控制困难。电测1次成功率低的问题，采用了甲酸盐钻井液和钾钙基钻井液体系，并配合相应的钻井工程技术措施。现场应用表明，这两种钻井液体系具有较强的抑制性，有效地减轻了泥岩地层的水化膨胀，明显减少了由膨胀缩径引起的井下复杂情况，井壁稳定。井径规则；控制了钻井液的流变性，减轻了泥岩地层的缩径阻卡，保证了裸眼完井作业的顺利实施，提高了电测1次成功率；通过强化钻井工程技术措施。缩短了钻井周期，提高了钻井时效，节约了钻井成本，实现了二开裸眼完井，提高了经济效益。     

双保仿油基改性MEG的研究与应用

MEG是近年来利用半透膜机理优选出的一种优质处理剂,有良好的润滑性、热稳定性和页岩抑制性,无荧光、易生物降解.但MEG本身为液体,加量偏高(10%～30%).通过大量的文献调研和试验,成功地将MEG液体制成固体,不仅保持了MEG原液体的基本性能,又增加了MEG抑制能力的成分.由性能评价得知,改性MEG单剂具有良好的页岩抑制性及润滑性,经150 ℃老化后MEG钻井液流变性能、滤失性能、pH值变化不明显,随着改性MEG加量的增加,钻井液性能持续得到改善,综合考虑经济效益,改性MEG加量定为7%.现场应用表明,MEG钻井液具有较强的悬浮性和携带岩屑的能力及良好的护壁作用,抗膏岩污染能力强,流变性易于调节;使用MEG钻井液钻进的井机械钻速比同类井提高15%;并具有良好的保护油气层的作用,郑607-平6井试油日产油量为52 t,是邻井的3倍.     

高性能胺基钻井液研究及在联38块的应用

永-联产能会战是江苏油田第一个针对致密油藏开发的项目,会战区联38块油藏埋深平均达3600m,具有地下复杂,方案落实程度较低,产能建设难度大等特点。且该区上部软泥岩易水化分散、缩径,下部戴二段高导泥岩及阜宁组硬脆性泥岩易井壁失稳,区域内以前施工的井划眼,电测遇阻时有发生,严重影响了钻井提速、提效。针对江苏油田的地层特点,开展了胺基钻井液体系适应性复配评价研究,并将其应用到联38块钻井施工中。从已完钻的几口试验井看,胺基处理剂与聚合物包被剂的复配使用起到了包被钻屑,抑制其水化分散的作用,提高了防塌能力,返出的岩屑整体性好。各项技术指标稳步提升,井下复杂故障明显降低,钻井周期有效缩短。     

萨南油田用JGN钻井液完井液体系

萨南油田东部过渡带成岩性差,胶结疏松,钻井过程中易发生坍塌.试验区开采层位为萨尔图组和葡萄花组,萨尔图组具有较强水敏性,葡萄花组具有一定速敏性.采用JGN钻井液体系钻井.该体系主处理剂为JGN、JN、FTD,它们的最佳配比为JGN∶JN∶FTD＝6∶3∶4,3种处理剂复配物加量大于0.6%时,钻井液滤失量小于7.0 mL,粘度为20～25 s,切力小于1.0 Pa,并具有良好的造壁性和降滤失能力,抗NaCl、CaCl2和岩屑的污染能力为6%、2%和7%,较好地解决了萨南过渡带钻井、固井、电测遇阻的问题.通过将JGN加量提高到0.8%,并加入0.2%防膨剂FP-1,将钻井液改造为完井液.JGN完井液体系的滤失量小于6.0mL,静态膨胀率小于3%,岩屑回收率大于75%,岩心渗透率恢复值大于70%.通过应用JGN完井液,与相邻区的井对比,试验井采液强度提高了14.5%,注水压力降低了6%,表皮系数降低了0.74,地层完善程度提高了31.3%,取得了较好的保护油层效果.     

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.     

HXO钻井液体系性能评价

HXO体系是一种新型钻井液。室内对该体系的毒性，流变性，抑制性，润滑性能，抗温性等进行了试验，结果表明，处理剂HXO－1的分子结构与传统聚合物有明显区别，HXO钻井液无毒，不污染环境；润滑性好，在不加润滑剂的情况下，润滑性能明显优于传统的聚合物钻井液体系；HXO－1的成本约为丙烯类共聚物成本的60％，而在钻井液中的加量为0．2％－0．8％，明显低于聚合醇类处理剂用量；抑制性，滚动回收率高，水化膨胀率与FA367、K－PAM相当，水溶性好，配浆速度快，均匀，没有结块或“鱼眼”现象，可避免处理剂振动筛除掉；处理剂HXO－1无荧光，不影响地质录井。