高抑制型成膜钻井液新技术

近年来泥浆技术飞速发展，新的体系，新的处理剂不断更新。硅酸盐体系、聚合醇体系、有机盐体系、成膜钻井液等，已开始在一些油田应用，江汉泥浆结合本油田的实际情况，进行高抑制型成膜钻井液的技术研究。     

硅酸盐钻井液防塌性能的室内研究

在一系列硅酸盐水溶液和泥浆中测定了页岩回收率和页岩稳定指数。结果表明，防塌钻井液所用的硅酸盐模数以２．８—３．２为好，加在２％—５％左右较好；当用于含ＫＣｌ的泥浆时，硅酸盐的钠钾比对防塌性能的影响不显著；适量的无机盐可与硅酸盐产生协同作用而提高防塌性能，但钙离子过量会破坏泥浆性能。有机处理剂和粘土主要影响硅酸盐钻井液的流变性和滤失性能，对防塌性能基本上无直接影响。     

硅酸盐基钻井液的最新进展和发展趋势

在30年代，化学家Philadelphia Quartz与Rice大学的科学家们一起研制出了一种能够稳定地沿美国墨西哥湾岸区遇到的膨胀页岩的硅酸盐基钻井液。页岩抑制仍然是围绕可溶性硅酸盐配制泥浆的主要原因。但是近来，已出现了重新使用硅酸盐基钻井液的一些新理由。这些理由包括极好的环保性能、较低的化学成本和良好的机械钻速(ROP)。此外，硅酸盐基液还提供了像防腐蚀性能、较好的固井作业和失水量防护这样的好处。     

稀硅酸盐钻井液防塌性能的影响因素

以多种稀硅酸盐水溶液和泥浆进行了页岩分散试验和页岩稳定指数试验.结果表明：防塌钻井液所用的硅酸盐模数以2.8～3.2为好,加量在2%～5%较好;当用于含KCl的泥浆中时,硅酸盐的钠、钾比例对防塌性能的影响不显着;适量的无机盐可与硅酸盐产生协同作用提高防塌性能,但钙离子过量会破坏泥浆性能.有机处理剂和粘土主要影响硅酸盐钻井液的流变性和滤失性能,而对防塌性能基本上无直接影响.地层特性是影响稀硅酸盐钻井液防塌效果的最复杂因素.     

硅酸盐钻井液技术现状和发展趋势

介绍了硅酸盐钻井液６０余年的发展历程，对８０年代中期以来出现的硅酸盐聚合物钻井液、植物胶—硅酸盐钻井液、硅酸盐—硼凝胶钻井液及混合金属硅酸盐钻井液四种体系的配方及性能特点进行了分析。国内外的现场应用表明，该钻井液具有良好的井眼稳定性，且无毒、无荧光，能显著降低钻井液成本，具有广阔的发展应用前景。     

硅酸盐聚合物泥浆在诸参1井中的应用

介绍了硅酸盐聚合物泥浆室内试验和在诸参１ 井的现场应用情况。该类泥浆体系较目前常用的聚合物、正电胶等泥浆体系在岩屑回收、平衡吸湿量等抑制特性方面, 具有显著优点。另外, 该体系还具有独特的胶体结构, 对微裂缝地层具有显著的封堵作用, 较好地解决了常规堵漏技术难以解决的难题。     

硅酸盐钻井液体系的研究与应用

硅酸盐钻井液被普遍认为是最具发展前景的水基钻井液体系之一。为更好地解决井壁失稳的问题,近年来,国内外一些研究机构将研究开发重点转向具有良好防塌性能,不污染环境,材料费用低等优点的硅酸盐钻井液体系。着重阐述了硅酸盐模数、加量、有机处理剂的类型、pH值等因素对硅酸盐钻井液体系性能的影响。同时,对一种优质硅酸盐钻井液——SILDRIL体系的组成、性能及现场应用情况进行了讨论,为今后进一步应用好该体系提供了经验。     

苏丹地区硅酸盐钻井液发泡原因及消泡对策分析

硅酸盐钻井液具有良好的防塌性能,在苏丹地区的长期现场使用情况表明,硅酸盐钻井液具有抑制性强、性能稳定、易于维护等特点,但经常遇到钻井液起泡且难于去除的现象,一定程度上影响了钻井液性能的稳定.通过实验对苏丹项目常用的钻井液处理剂在硅酸盐钻井液体系中的发泡效果进行了评价,井对硅酸盐钻井液体系泡沫产生的机理进行了分析,提出了控制硅酸盐钻井液体系发泡的对策.实验证明,硅酸钠和CO2反应是引起硅酸盐钻井液体系容易发泡的主要原因,消泡剂和润滑剂配合使用可以起到较好的消泡效果;温度、pH值和大分子聚合物处理剂对泡沫的稳定性有一定影响.     

国外深水钻井液技术进展

随着石油工业的不断发展,海洋油气勘探的水域越来越深,深水钻井难度也越来越大.介绍了深水钻井存在的主要问题:海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等,这些都对钻井液技术提出了更高的要求.国外深水钻井作业开始得较早,使用的钻井液体系主要有水基钻井液和合成基钻井液,其中水基钻井液主要包括墨西哥湾的高抑制性水基钻井液体系、高性能水基钻井液和CaCl2/聚合物钻井液,挪威海域的硅酸盐钻井液体系以及甲基葡萄糖甙钻井液等;合成基钻井液主要包括墨西哥湾的酯/烯烃基钻井液、IO和酯基钻井液及环境可接受的专用合成基钻井液等.另外,还介绍了充气钻井液和特殊的油基钻井液体系.最后,分析了深水钻井液技术的发展趋势,并提出了一些建议.     

基于地层测试的冀东油田钻井液体系合理性评价

对于污染率较高的冀东油田来说，确定储层污染的影响因子及条件对后续选择钻井液及钻井方式具有重要作用。通过表皮系数分解方法，将总表皮系数分为部分打开地层表皮系数、射孔密度表皮系数、高速湍流表皮系数及泥浆污染表皮系数四个组成部分，根据各部分分值大小判断导致冀东油田污染的主要原因为钻井液泥浆污染。经过归纳总结，分析泥浆污染表皮系数与钻井液密度、地层压力、泥浆浸泡时间等因素的关系，得到冀东油田五大钻井液体系污染储层的关系图版，可提前判断储层污染程度。经冀东油田2口井应用抗高温钻井液体系图版，判断NP203X33井储层属于无污染范畴，NP207X3井储层属于污染范畴，与实际双对数-导数诊断曲线验证结果一致。该方法为油田开发中钻井液体系是否合理提供了新的思路和方法，具有一定指导和借鉴意义。     

盐泥在稀硅酸盐欠饱和盐水钻井液中的应用

盐泥是盐化工业生产过程中产生的固体废物，稀硅酸盐欠饱和盐水钻井液是盐膏层钻井的成熟技术之一。以江汉盐化工总厂滤前盐泥为研究对象，以现有钻井液配方为基准，研制了盐泥、稀硅酸盐欠饱和盐水钻井液配方。室内实验结果表明，配制与基准配方相同密度、相同pH值的钻井液，随着盐泥加量的增加，可改善钻井液的流变性能，其动塑比值增加、流性指数值减小、稠度系数值增加；并可改善钻井液的滤失性能，其API滤失量降低。该盐泥体系可整体应用于稀硅酸盐欠饱和盐水钻井液的配制，实现盐泥的资源化，并可降低该体系钻井液的成本，对于实现盐化工业的清洁生产具有重要意义。     

复合硅酸盐钻井液体系室内研究

对复合硅酸盐钻井液作了详细的室内实验研究，包括：与常用钻井液和钻井液处理剂的配伍性，配方研究（膨润土含量，护胶剂PTV加量，pH值，降粘手段，加药顺序）和应用性能评定（阻止压力传递，滤液中SiO2含量，硅酸盐模数，硅酸盐加量与岩屑回收率，与其他体系钻井液抑制性比较，抗温，抗盐，抗钙性能，抗膨润土污染性能，加重钻井液，润滑剂的使用，电稳定性，岩心伤害）。主要结论如下：（1）硅酸盐对膨润土浆有降粘作用，与含有铵，钙等离子的处理剂如NH4HPAN，PMHC，PAC141等不配伍；（2）硅酸盐必须与护胶剂一起加入淡水钻井液中；（3）pH值是影响哇酸盐钻井液性能特别是粘度的主要因素（pH值应＞12），此外，护胶剂PTV含量，膨润土含量，硅酸盐模数及加量等对硅酸盐钻井液的流变性和滤失量有较大影响，聚合醇防塌润滑剂和表面活性剂ABS共用在改善硅酸盐钻井液润滑性能的同时，还能提高钻井液的高温稳定性。（4）配方适当的硅酸盐钻井液抗温，抗盐，抗钙，抗钻屑污染能力和封堵能力强，抑制性好，润滑性能好，稳定性好，保护储层的效果明显。报道了性能优良的硅酸盐钻井液的配方。     

硅酸盐钻井液用多功能润滑剂

北部湾盆地特殊地层特性导致钻井作业时井壁失稳情况频发,故引入具有“封固”优势的硅酸盐钻井液体系,但硅酸盐钻井液本身自带严重缺陷,即润滑与滤失问题。为了解决这些问题,研制出了一种ALM多功能润滑剂。室内研究结果表明: ALM多功能润滑剂具有优秀的润滑性能、抗磨性能,能抑制储层段掉块岩样水化分散;与硅酸盐体系配伍性良好,同时能够发挥其膜效应,降低钻井液的滤失量,加入5% ALM多功能润滑剂可使硅酸盐体系API滤失量从4.0 mL降到2.1 mL,高温高压滤失量从16.3 mL降至6.8 mL,且对体系的流变性能无影响,润滑系数降低率为85.21%,改善了该体系的润滑和抑制性能。      

硅酸盐在粘土上的吸附特性及硅酸盐聚合物钻井液作用机理

考察了复合硅酸盐CS-1在不同含量的膨润土基浆上在不同温度下的吸附规律，同时考察了钻井液中劣质土和抗盐土对复合硅酸盐CS-1在膨润土上吸附特性的影响，在此基础上，对硅酸盐聚合物钻井液的作用机理进行了研究．最后得出低膨润土含量、处理剂在膨润土表面上的吸附作用以及润滑剂在膨润土表面上形成隔离薄膜三一起成为硅酸盐聚合物钻井液体系的作用机理。     

硅酸盐钻井液流变性与滤失造壁性探讨

为了解决硅酸盐钻井液的流变性、滤失造壁性问题,通过分析硅酸盐、黏土、盐、pH值、温度等因素对钻井液的影响,探讨了硅酸盐体系的作用机理。在探讨硅酸盐体系黏度、滤失量影响因素的基础上,提出了晶核理论、成膜理论、溶胶／凝胶理论、井壁稳定机理、电性排斥机理。通过采用聚合物电解质、调节电位等方法,形成无黏土硅酸盐钻井液,实现在较低pH值下对硅酸盐钻井液流变性和滤失造壁性的合理控制,为硅酸盐综合性能的调节开拓新的途径。     

硅酸盐聚合物泥浆在诸参1井中的用

介绍了硅酸盐聚合物泥浆这人试验和在诸参１井的现场应用尼浆体系较目前常用的聚合物、正电胶等泥浆体系在岩悄回收、平衡吸湿量等抑制特性方面,具有显著优点。另外,该体系还具有独特的胶体结构,对微裂缝地层有显著的封堵作用,较好地解决了常规堵漏技术以有解决的难题。     

从粘土颗粒间吸引—排斥作用看钻井液的发展

运用自然辩证法原理，以泥浆粘土颗粒间的吸引—排斥作用为基础，详细分析了钻井液技术的发展过程，并预测了其发展方向，指出新的钻井液研究必将以带正电固相颗粒的阳离子聚合物钻井液体系为主体。     

宝浪油田宝北区块水平井钻井液技术

针对宝浪油田宝北区块的地层、岩性特征及水平井对钻井液的特殊要求，结合国内外钻水平井使用的泥浆体系和宝北区块已钻直井、斜井的经验，设计了用聚磺正电胶混油泥浆作为水平井的钻井液。经现场施工实践证明，该泥浆体系能有效抑制地层膨胀缩径和钻屑分散造浆，防塌效果好，悬浮携带能力强，润滑防卡性能好，配合屏蔽暂堵技术可有效保护油层。     

国内外海洋钻井液研究现状

目前海洋钻井液的研究多集中在海洋钻井液的环保、降低成本以及回收再利用问题上,笔者介绍了几种海洋钻井液体系,如硅酸盐钻井液体系、甲酸盐钻井液体系、甲基葡萄糖甙钻井液体系、合成基钻井液体系、低油基钻井液体系、聚合醇钻井液体系的研究现状,并提出了几点针对海洋钻井液研究方向的建议。     

硅酸盐钻井液的储层保护技术研究

硅酸盐钻井液对储层的不可逆严重损害是影响其推广应用的主要因素。通过硅酸盐、无机盐、土粉、加重剂和pH值对储层损害的影响分析认为,硅酸盐与钻井液中的金属离子生成不易酸化的多元复合沉淀及溶胶（凝胶）堵塞油气通道是造成储层损害的主要原因。对硅酸钻井液的储层保护技术进行探索,并提出以替换、稀化、缓释、屏蔽、溶解等技术措施提高储层渗透率恢复值,解决硅酸盐钻井液储层保护能力不足的问题,促进硅酸盐钻井液体系的推广应用。