用CST仪评价聚合物抑制性实验方法的研究

使用CST仪测试页岩特性,评价聚合物和聚合物泥浆的抑制性。因此,本工作以CST试验涉及的数学规律为指导,采用国产仪器和滤纸,考察了滤纸品种和层数、固相粒度与粒度分布,滤液拈度等因素对CST值实验结果的影响。实验发现,四层国产滤纸可以代替进口滤纸;用自制评价土评价聚合物、聚合物泥浆的抑制性,规律性明显,数据再现性显著改善。用最小二乘法处理数据,拟合曲线的斜率m值,可以反映聚合物抑制性的强弱,从而在一定程度上排除聚合物本身的增粘和降滤失能力的影响。CST试验操作容易,但定量结果不易重复。本工作刚刚开始,还有待深入。     

CST试验程序标准化探索——与李德江同志商榷

就影响重复性的关键因素、测试次数、m值和标准程序作了探索,对测试次数与用回归系数m值来评价聚合物抑制性的合理性作了讨论。试验表明,重复性差的另一个原因是搅拌杯漏失。用改进的搅拌杯、国产滤纸,测试5次,结果可以在±3％以内定量重复。用此法已将3个CST试验程序标准化。根据回归系数m值来评价聚合物的抑制能力是一种可行的推荐作法。     

氯化钙/聚合物钻井液体系室内研究

氯化钙／聚合物钻井液是一种钙含量高、抑制性强、密度高的新型钻井液．适用于高活性泥页岩地层。对氯化钙的抑制性进行了研究。对氯化钙／聚合物钻井液配方进行了优选。该钻井液必须选用抗温抗钙性能好的聚合物．配制难点在于其高温稳定性和滤失性问题．pH值应控制在9～10之间。评价了氯化钙／聚合物钻井液的性能、抑制性、固相颗粒粒度分布以及保护油层性能。试验表明．该体系具有很强的页岩抑制性；具有良好的流变性、降滤失性和抗温能力(达150℃)；亚微颗粒含量少．能显著提高机械钻速；岩心渗透率恢复值高(96．2％)．有利于保护油气层。     

不同分子结构两性离子聚合物在盐水泥浆中的抑制性特点

测定了具有不同分子结构两性离子聚合物在盐水环境下抑制性结果,研究发现聚合物的分子线团尺寸对其抑制页岩水化分散能力构成有显著的影响。若分子线团尺寸受矿化条件影响而极度收缩,则其抑制能力将明显降低。     

两性离子聚合物泥浆的推广应用

两性离子聚合物ＦＡ－３６７和ＸＹ－２７是钻井液强抑制性处理剂。经在河南油田和塔里木油田的推广应用表明，ＦＡ－３６７、ＸＹ－２７复配体系抑制性强，能有效地抑制泥页岩水化膨胀和水化分散，且ＦＡ－３６７包被絮凝能力较强，降滤失效效果显著；ＸＹ－２７剪切稀释性好。     

新疆呼图壁地区防塌钻井液优化设计

针对新疆呼图壁地区强地应力和水敏性泥页岩易引起井壁失稳的特点,本文初步选择了3种防塌钻井液,即两性离子聚磺钻井液、正电胶钻井液和KCl两性离子聚磺钻井液,室内通过膨胀性、滚动回收率、泥页岩CST实验和泥页岩浸泡实验对这3种钻井液的抑制性进行了评价,并从中优选出最佳的钻井液配方。最后通过测定与钻井液相互作用后泥页岩力学参数的变化,进一步定量评价了泥页岩水化对钻井液安全密度窗口的影响。     

泡沫钻井液井壁稳定性评价研究

泡沫流体的结构特点虽能缓解泥页岩地层自吸水的能力,但不能阻止泥页岩地层水化的趋势,随着钻井时间的增加,泥页岩水化加剧,进而引发井壁失稳问题。因此,采用合适的评价方法寻求性能优越的抑制剂配方,成为人们普遍关注的重点。通过对泡沫流体引发井壁失稳过程进行分析可知,在对泡沫钻井液进行性能评价时应从两方面入手,即泥页岩自吸水能力以及泥页岩抑制能力。泥页岩自吸水是引发泥页岩水化的先决条件,通过泥页岩自吸水测试,可以筛选出具有一定封堵或减缓泥页岩吸水速度的泡沫钻井液配方。对于泥页岩抑制能力测试可以将膨润土抑制性测试、滚动回收实验以及硬度测试相结合,这样便于优选出抑制能力强且具有持久抑制作用的泡沫钻井液配方。     

可循环强抑制性稳定泡沫钻井液研究

针对泡沫钻井过程中一次性泡沫使用量大、耗材多以及井壁易失稳的问题,从泡沫循环以及泥页岩抑制机理出发,通过评价不同处理剂的性能,研制了可循环强抑制性稳定泡沫钻井液。采用常规泡沫性能评价方法、泡沫循环性能测试以及泥页岩抑制性能测试对其综合性能进行了评价。结果表明:NaCl质量分数、岩屑含量以及煤油加量分别达15%时,该泡沫钻井液在130 ℃下滚动16 h后,发泡体积维持在400 mL以上,说明其具有较好的抗温、抗污染能力;调节pH值进行8次循环以后其发泡体积仍维持在500 mL以上;泥页岩在该泡沫钻井液中的一次、二次滚动回收率达96%以上,泥页岩经其处理后的硬度与经白油处理后的硬度相近。研究结果表明,应用可循环强抑制性稳定泡沫钻井液进行钻井,可以避免地面泡沫大量堆积,降低钻井成本,同时能有效抑制黏土水化膨胀,且抑制性能持久,有利于维持泥页岩地层的稳定。      

不同分子结构两性离子聚合物在盐水钻井液中的抑制性

测定了具有不同分子结构两性离子聚合物在盐水环境下抑制性结果,研究发现聚合物的分子线团尺寸对其抑制页岩水化分散能力构成显著的影响。若分子线团尺寸受矿化条件影响而极度收缩,则其抑制能力将明显降低。     

胺类页岩抑制剂特点及研究进展

综述了胺类页岩抑制剂的发展历程,概括了不同胺类页岩抑制剂的特点,分析了其作用机理,介绍了新型高性能水基钻井液抑制性的评价方法和应用现状。对比分析表明,新型伯二胺能够有效抑制黏土水化膨胀,且具有低毒、低氨气味、热稳定性高以及与其他处理剂配伍性好的特点,是目前最具发展潜力的胺类页岩抑制剂;进一步提高抑制性和降低毒性,实现“绿色”钻井液体系将是胺类抑制剂及其钻井液体系的发展方向。      

不同阴离子钾盐抑制页岩水化作用的实验研究

利用滚动分散、ＣＳＴ值测定和页岩稳定指数测试等方法,对比研究了十余种不同阴离子钾盐的抑制页岩水化分散作用。研究发现,钾盐的抑制作用效果不仅取决于Ｋ＋的浓度,而且受钾盐的阴离子种类的影响。在Ｋ＋浓度相同条件下,硅酸钾的抑制能力最强,且硅酸盐的模数和浓度越高,其抑制作用越强。该实验研究对发展和完善钾盐防塌钻井液体系,进一步研究开发能取代油基钻井液的新型高效水基防塌钻井液具有重要指导意义     

多功能毛细管吸入时间仪的研制

多功能毛细管吸入时间仪是在美国CST仪的基础上重新研制的。该仪器采用全集成电路,时间、电阻为LET显示。仪器除了能测定页岩分散性之外,还增添了快速测定泥浆失水量和电阻率的功能,因而为研究页岩分类及跟踪页岩井段受冲蚀的程度提供了新的手段。该仪器通过现场使用,证明性能稳定,操作简便,重复性好,并可适合于野外作业。     

页岩膨胀性及分散性特征实验分析

页岩通常含有一定比例的黏土矿物,大液量、大排量压裂施工可能导致黏土矿物膨胀、水化分散,而目前开展的研究工作还没有建立起相关的评价体系。为此,在借鉴前人研究成果的基础上,采用自吸实验法、吸水膨胀实验法、X射线衍射（XRD）矿物成分分析等方法对其膨胀、分散特征进行了大量的实验研究。结论认为： ①对于烃源页岩而言,自吸实验、吸水膨胀实验等可作为页岩气藏膨胀和分散特征评价的有效方法;②具备生、储烃能力的页岩虽然具有较高的黏土含量,但膨胀和分散特征明显不同于常规的泥页岩及黏土含量较高的砂岩;③岩心CST（毛细管吸入时间）实验结果及膨胀实验结果表明,对于页岩气藏而言,如何有效抑制初期的自吸及膨胀应该引起高度的重视;④对四川盆地的页岩气藏而言,完井及压裂过程中由于化学原因导致的页岩膨胀、分散特征等不属于井壁稳定性及压裂方案设计考虑的主要因素。     

甲酸盐与无机盐抑制性的比较评价

本文对甲酸钠和甲酸钾与常用无机盐ＮａＣｌ,ＫＣｌ,ＣａＯ进行了抑制性对比评价,认为甲酸钾是一种较强的钻井液用抑制性处理剂,并对其抑制性作用特点作了简要分析。     

高密度抗盐水泥浆体系研究

针对高温、高压盐层中固井出现的各种问题,研制出两种高密度抗盐水泥浆体系。对两种高密度抗盐水泥浆体系配方各组分进行筛选实验,结果表明,分别以重晶石、铁矿粉为加重剂,另加SZ1—2降失水剂、SXY分散剂、KQ—D防气窜剂、SN-2A和CST-2缓凝剂及DGN多功能外加剂可配制密度分别为2．2和2．4g／cm^3抗盐水泥浆体系。两种高密度抗盐水泥浆体系均具有在淡水和18％盐水中流变性好、触变性强、失水量小、抗压强度高和稳定性好等特点,能克服常规水泥浆盐层固井中出现的问题。     

FP—Ⅰ粘土防膨剂的研究

本文通过对合成条件的筛选，合成出FP－Ⅰ型阳离子聚合物粘土防膨剂。该防膨剂抗酸、抗盐性能好，经瓦氏膨胀仪、毛细管渗透时间（CST值）、激光粒度分析、扫描电镜及岩心流动实验研究表明，FP－Ⅰ为一种优良的粘土防膨剂。该产品可用于完井液，油田开发中的注水井、采油井防膨及酸化压裂等工作液中，对于延长注水周期，保证射孔、酸化压裂等井下作业的成功，具有十分重要的意义。     

井壁化学稳定性评价方法分析

介绍了目前常用的井壁化学稳定性评价方法.在对多组岩样进行多指标测定的基础上,对目前泥页岩稳定性评价中存在的问题及不同方法之间的相关性进行了分析.利用变量聚类法对评价指标进行了分类,聚类结果证明,膨胀率、分散率、CEC及电动电位间具有较好的相关性,CST和胶体率与其他评价指标的相关性较差.提出井壁稳定性评价及试验数据如何处理,仍需进一步研究和探讨.     

FP-Ⅰ粘土防膨剂的研究

本文通过对合成条件的筛选,合成出FP-Ⅰ型阳离子聚合物粘土防膨剂。该防膨剂抗酸、抗盐性能好,经瓦氏膨胀仪、毛细管渗透时间(CST值)、激光粒度分析、扫描电镜及岩心流动实验研究表明,FP-Ⅰ为一种优良的粘土防膨剂。该产品可用于完井液,油田开发中的注水井、采油井防膨及酸化压裂等工作液中,对于延长注水周期,保证射孔、酸化压裂等井下作业的成功,具有十分重要的意义。     

用固液分离方法处理水基废弃钻井液

以阳离子聚丙烯酰胺为絮凝剂、铝盐为凝聚剂对四种不同类型的水基废弃钻井液进行了固液分离的试验研究。结果表明,阳离子聚丙烯酰胺不仅可以有效地中和粘土颗粒表面ζ电位,使废弃钻井液的CST(毛细抽吸时间)值降低到100—200 s,达到化学脱稳,而且通过絮凝作用清除了废浆中粒径小于20μm的微细颗粒,使废弃钻井液彻底实现了固液分离。