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。     

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。     

抗高温高密度水基钻井液研究

本文针对高温深井钻井对钻井液抗高温高密度性能的要求,在分析研究目前抗高温高密度水基钻井液处理剂性能的基础上,优选、研制出高温降滤失剂LOSR、高温降粘剂THIN、高温稳定剂XP和储层保护剂XB。在大量实验的基础上,优化各处理剂加量,组配可抗220℃,密度为1.9g/mL～2.4g/mL抗高温高密度水基钻井液体系,并对体系进行室内评价。结果表明:该体系具有较强的抗电解质能力,抗钙达3000mg/L,抗盐达1.5%;通过储层保护剂的引入,储层渗透率恢复值可达93%;该体系具有极好的抗钻屑和红土污染性能,体系中钻屑和红土含量达5%时,体系性能无明显变化;体系具有良好的沉降性,静置72小时后,上下密度差为0.02g/cm3。     

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。     

抗高温高密度油基钻井液体系研究及性能评价

为满足高温高压深层油气资源勘探开发的需求,通过处理剂的优选,研制了一套抗高温高密度油基钻井液体系,并在室内对其综合性能进行了评价.结果表明:该油基钻井液体系具有良好的抗高温性能,经过200℃老化后,钻井液体系的流变性能稳定,高温高压滤失量小于5 mL,破乳电压值可以达到1000 V以上;体系具有良好的沉降稳定性能,经过高温老化后上下密度差较小,未发生明显沉降;体系具有良好的抑制性能,能使目标区块储层段岩屑的滚动回收率达到98％以上;在油基钻井液体系中加入淡水、NaCl和岩屑后,体系的流变性能、破乳电压和高温高压滤失量变化均不大,说明该钻井液体系具有良好的抗污染性能;该油基钻井液体系具有较好的储层保护效果,天然岩心使用钻井液污染后,渗透率恢复值仍能大于90％.     

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.     

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。     

抗高温硅酸盐钻井液体系室内研究

硅酸盐钻井液在解决井壁失稳问题具有突出优势,但目前对硅酸盐钻井液体系在高温条件下的研究较少,制约着硅酸盐钻井液体系的推广应用。通过硅酸盐、高温流变调节剂、降失水剂及pH稳定剂等单剂的筛选,最终确定硅酸盐钻井液体系配方,并进行了性能评价。结果表明:所研究的硅酸盐钻井液体系可以抗170℃高温,体系流变及高温高压失水均可满足需求;体系具有较好的抗钻屑、海水及盐污染的能力,侵污前后流变相差不大;该硅酸盐钻井液体系具有较好的抗温性能和抗搬土污染性能。     

新型抗高温高密度有机盐钻井液体系研究

以海上某深井区块为研究对象,使用(w)50％甲酸钾盐水为基液,通过优选及研制抗高温增黏剂、复合降滤失剂以及流型调节剂等主要处理剂,并采用改性铁矿粉进行加重的方式,开发出一种新型抗高温高密度有机盐钻井液体系.室内评价了其基本性能、沉降稳定性、抑制性能、润滑性能和抗污染性能,评价结果表明:该钻井液体系具有稳定的流变性、较低...     

抗低温油基钻井液在辽河油区的研究与应用

辽河油区冬季低温对油基钻井液的有机土成胶率以及流变性能会造成很大的影响，导致施工不顺利而影响钻井进度。因此为满足辽河油区冬季钻井需求，通过筛选抗低温油基钻井液基础油、乳化剂以及有机土，建立了新型抗低温油基钻井液配方：基础油+4%乳化剂+CaCl₂溶液+3%有机土+4%CaO+3%超细碳酸钙+3%降滤失剂+0.5%润湿剂+重晶石。同时对其性能进行了室内评价。结果表明：新型抗低温油基钻井液体系在-20℃情况下流变性较好；静置24h，仍保持流动性；具有较强的抗污染性能。现场应用结果表明，抗低温油基钻井液性能稳定，具有较强的抗低温能力。     

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。     

抗高温油基钻井液有机土的研制及室内评价

有机土是油基钻井液中最基本的亲油胶体,在油基钻井液中既可提高钻井液的粘度和切力,又能降低油基钻井液的滤失量。针对控制油基钻井液滤失量及重晶石和钻屑的携带与悬浮而研制出一种有机土。通过在钠土中加入有机改性剂进行有机改性,得到有机土LW TRO-250。评价结果表明,将有机土LW TRO-250加入到油包水乳化钻井液中,能很好地起到增粘提切的作用和具有较好的流变性能和抗高温性能,而且能在250℃的高温基本保持稳定,对乳状液的稳定性起到良好的作用。     

聚醚胺基烷基糖苷类油基钻井液研究

以NAPG为主剂,优选增粘剂、降滤失剂、封堵剂等配伍处理剂,通过钻井液体系构建及配方优化,形成了环保型、低成本、高性能的NAPG类油基钻井液体系。对钻井液性能进行了评价。结果表明,钻井液页岩一次回收率为99.90%,相对回收率为99.98%;钻井液抗温达150℃,流变性好,动塑比0.327,初终切适宜,中压滤失量0 m L、高温高压滤失量6.0 m L;润滑系数降低率达69.62%;滤液表面张力26.60 m N/m;钻井液抗盐达饱和,抗钙10%,抗土、钻屑20%,抗水40%,抗原油20%;岩心动静态渗透率恢复值为91.4%和96.8%;钻井液EC50值为528 800 mg/L,无生物毒性。对NAPG类油基钻井液和油基钻井液从抑制、润滑、降滤失、储层保护及生物毒性等方面进行了对比。结果表明,两者性能相当,且类油基钻井液在环保方面具有显著优势。NAPG类油基钻井液适用于强水敏性泥岩、含泥岩等易坍塌地层及页岩气水平井钻井施工,可缓解目前油基钻井液环保压力,扩大水基钻井液适用范围,具有较好的推广应用前景。     

海洋深水钻井液技术研究

我国的海洋钻井液研究起步比较晚,基本上沿用了陆地钻井的一套模式,海洋钻井要求钻井液满足常规性能的同时,还要求钻井液毒性小,生物降解性好、无生物积累以及排放后对环境无害等多方面要求。海洋深水钻井液的要求更高,除满足普通海洋钻井液要求外,还应具有良好的低温流变性、有效抑制水合物生成、满足大尺寸井眼携岩和维持海底浅层泥页岩井壁稳定等良好性能。本文在参阅大量海洋深水钻探方面的技术文献资料的基础上,重点就深水钻井所面对的主要问题以及国外深水钻井的钻井液技术发展状况进行综述,指出了钻井液技术存在的问题和发展趋势,对海洋深水钻井液进行了了归纳和总结。在此基础上,对钻井液防塌剂和降滤失剂进行了优选,研制了性能良好的多元醇/NaCl钻井液。     

温度稳定剂提高共聚物降滤失剂的抗温性能

合成了AM/AMPS/SSS/NVP四元共聚物降滤失剂,加入高温稳定剂JPG,提高了降滤失剂的抗温能力。室内钻井液测试与评价结果表明,加入温度稳定剂后,共聚物降滤失剂抗温能力由180℃提高220℃,在220℃仍能保护良好的降滤失性能;温度稳定剂对钻井液体系高温老化前后黏度影响较小,钻井液流变性能良好;温度稳定剂的加入对降滤失剂抗盐、抗钙能力影响不大。     

超深井高密度抗高温钻井液研究与应用

通过引入科研产品两性离子降滤失剂XNPFL-1和纳微米封堵剂,优选高温钻井液体系材料,得到高密度抗高温钻井液体系配方：3%基浆+5%氯化钾+0.3%聚丙烯酰胺钾盐+0.6%聚胺抑制剂+3%降滤失剂XNPFL-1+3%天然高分子复配物JNJS220+3%井壁稳定剂HQ-10+3%纳微米封堵剂+3%超细碳酸钙+5%RH220+0.5%减磨剂(加重至2.1 g·cm^-3),室内评价结果表明高密度抗高温钻井液体系综合性能良好,在超深井仁探1井中成功应用,克服了该井小井眼段温度高、井壁易失稳、盐水污染、酸性气污染等技术难题。     

适用于超稠油油藏的水溶性降黏剂优选及性能评价

为降低超稠油的黏度,提高超稠油油藏的开采效率,通过室内不同类型水溶性降黏剂的效果评价实验,优选出了一种适用于超稠油油藏的复配水溶性降黏剂体系,具体配方为0.2％阴-非离子型水溶性降黏剂MR-2+0.35％非离子型水溶性降黏剂MR-4,并评价了其耐温性能和抗盐性能.结果表明:该复配降黏剂体系具有良好的耐温性能,降黏剂体系经过160℃老化24 h后,对目标区块超稠油的降黏率仍可以达到99.5％;此外,该复配降黏剂体系还具有良好的抗盐性能,单独使用10％氯化钠盐水、0.3％氯化钙盐水或者0.2％氯化镁盐水配制降黏剂溶液时,都能使目标区块超稠油的降黏率达到99.5％以上,说明该复配降黏剂体系能够满足高温、高矿化度环境下超稠油油藏降黏开发的需求.     

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。     

抗高温水基钻井液技术研究

在钻井过程中,高温使钻井液中原本不反应的各组分可能发生剧烈反应,降低了钻井液体系性能和热稳定性。通过室内评价,以三磺淡水基浆为基础,研究了200℃下黏土含量对高温增稠、高温减稠的合适土量范围,然后研究了降黏剂SMC、降滤失剂SMP-3及固化剂HF-1的影响。建立了抗200℃,具有良好的流变性和失水造壁性的水基钻井液,完全能满足悬浮的要求。     

高温高密度饱和盐水钻井液体系研究

为保证深井、超深井钻井安全,开展高温高密度饱和盐水钻井液体系研究。首先开展其钻井液影响因素研究,明确不同因素影响能力,其次分别开展膨润土、增粘剂、降滤失剂、降粘剂、高温保护剂GBH、封堵剂类型及加量优选,最终确定高温高密度饱和盐水钻井液体系配方：3%膨润土HEP O Y LY M E R增粘剂+4%D R I S T E M P降滤失剂+4%P S C-1降粘剂+0.5%S O LT E R封堵剂+1.5%高温保护剂GBH。然后对其高温稳定性、抗污染能力、抑制性、沉降稳定性、润滑性、封堵性进行评价,认为该钻井液配方适合高温高密度条件。该研究成果有助于深井钻井液技术研发。