新型高速钻井液离心机

新型高速钻井液离心机@陆灵     

钻井液离心机的设计

设计钻井液离心机主要依据离心机的水力负荷和固体负荷,即Σ理论和β理论。分析计算表明,影响离心机性能的主要因素有分离因数、差动速比和岸锥角等。结构设计时,推荐转鼓转速1600～2000r/min,分离因数828～2100,岸锥角8～10°,差功速比79/80。     

钻井液高速离心机变频调速闭环控制系统研制

为使钻井液离心机的参数能够根据钻遇地层、井深和钻井工艺的变化自动调节,研制出了基于离心机主电机电流为控制信号的变频调速闭环控制系统。详细阐述了基于离心机主电机电流为控制信号的变频调速闭环控制系统的原理、控制流程以及控制过程设定。现场应用表明:钻井液离心机配套变频调速闭环控制系统,能够根据钻井工艺实际情况以及钻遇不同地层使用钻井液的黏度、密度和排渣量的变化,利用离心机主电机电流信号,自动调节供浆泵的排量和高速离心机的实际参数,实现钻井液离心机闭环控制,保证排渣量和离心机的处理能力始终处于最大状态;钻井液离心机变频调速闭环控制系统的参数能够自动调节,并能实现自我保护,可有效避免离心机过载、堵塞等故障的发生,提高离心机的运行可靠性,减少因意外故障而造成的不必要的经济损失。      

JL35—DZ钻井液离心机设计中的几个问题

JL3 5—DZ型钻井液离心机是在引进国外技术的基础上 ,结合国内实际 ,应用变频调速、延时程控和自动冲洗等先进技术而研制的新机型。着重对这种离心机优化设计中涉及的行星齿轮机构及安全装置、行星轮轴套及机构的润滑条件、供料泵及变频调速装置、延时控制及自动冲洗装置等问题做了深入分析 ,指出其技术关键和先进性。给出了安全销直径、行星轮轴套与行星轮孔的配合间隙及机构润滑油加注量的计算方法。     

一种新型多元醇钻井液的研制及应用

基于钻井工程中安全快速钻进及油气层保护对钻井液的严格要求,开发出了改性多元醇防塌剂,在此基础上通过优选其他处理剂和配方优化研制出了一种新型醇类钻井液。改性多元醇防塌剂抑制性强,润滑性好,利于环保,而且具有较好保护油气层效果。改性多元醇的防塌作用机理表现为：（1）吸水机理,多元醇的强吸水性抑制水化物的形成,降低了泥页岩中粘土的吸水趋势;（2）渗透机理,通过降低钻井液滤液的化学活性,阻止水分子向泥页岩内渗透而稳定井壁;（3）竞争吸附机理,通过与水分子争抢页岩中粘土矿物上的吸附位置,阻止水分子与粘土反应形成可使粘土膨胀分散的有机结构;（4）成膜机理,通过吸附交联、粘附形成连续致密 膜,该膜渗透率特别低,对井壁起固结作用。

     

一种新型钻井液体系的研究与应用

通过进行室内试验研究，建立了适合吐哈盆地地层特性和构遣特点的聚合醇钻井液体系配方，并在吐哈油田神北4、红台10等探井和米48C、雁6-14C套管开窗侧钻水平井以及陵6-3C套管开窗侧钻定向井进行了应用，应用效果表明，该体系抑制防塌性强、润滑防卡性好、能有效解决井壁失稳问题。应用的5口井井下事故、复杂发生率大大降低，机械钻速高，井眼规则，储层保护效果良好。     

一种新型高性能聚胺聚合物钻井液的研制

聚胺钻井液是一类在钻井液中加入聚胺抑制剂而得到的具有代替油基钻井液潜力的新型高性能水基钻井液，最近几年在国外现场得到了较好的应用，在解决高造浆、高水敏地层的钻井作业中显示了特别的抑制效果。聚胺还具有生物毒性小，环境相容性好的特点。在钻井液中加入聚胺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UHIB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。结果表明，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，适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。     

一种新的聚合物钻井液及其应用

本文介绍了一种含HPAM、PMNK和PAC-1的钻井液。室内试验及现场应用证明,该钻井液对页岩的水化膨胀有良好的抑制作用,具有良好的抗盐抗钙性能,能用于较深井段,使用时间长,能提高机械钻速,明显降低钻井成本。     

一种新型钻井液

本文介绍了一种新型钻井液－合成基钻井液，它是取代油基钻井液的一种新体系，除了具有油基泥浆的一些性能外，还具有对环境影响小，良好的流变性和热稳定性，稳定井主与橡胶制品有良好的相溶性等特点。     

钻井液离心机螺旋输送器三维有限元分析

应用Pro/E对JL40-DZ型钻井液离心机的螺旋输送器进行了三维建模。在ANSYS中采用soild45单元划分网格生成有限元模型,分别在几种载荷条件下进行静力分析,使用Lanczos法计算螺旋输送器前4阶模态。分析结果表明,转鼓在正常工况下的强度和刚度均满足要求;在正常转速范围内也不会发生共振现象,从而验证了离心机的安全性,为离心机的结构设计与性能改进提供了理论依据。     

新型钻井液的研制与应用

根据外围“三低”油田的储层特性,确立了一种保护低压、低渗储层的新型钻井液－－甲酸盐钻井液体系。通过与Ｋ２ＳＯ４钻井液性能对比表明,两种盐水体系者是保护低压、低渗储层较为理想的钻井液体系。在州１３和海拉尔区块的试验应用中,表现出了极强的抑制性和保护储层特征。     

新型酸性交联压裂液的研制与应用

压裂液是水力压裂改造的关键,其主要功能是张开裂缝并沿缝输送支撑剂.目前被广泛应用的压裂液体系为水基植物胶压裂液,具有价廉、优良而且易于处理等优点.它们是以植物胶中的胍胶(香豆胶)及衍生物羟丙基瓜尔胶为稠化剂,以硼酸盐或有机硼(有机锆)为交联剂的体系.体系的交联条件为碱性(pH 7.5～12),酸性(pH 4～5)条件下无法形成可挑挂的交联冻胶.随着勘探深入,对于一些碱敏性地层的压裂改造,需要考虑碱性液体侵入对地层的伤害问题以及二氧化碳泡沫压裂液体系均需要在酸性条件下交联.通过室内实验,研制出了AC-m酸性交联剂,详细阐述了AC-m酸性交联剂的交联机理,形成了以羟丙基瓜尔胶为增稠剂的酸性冻胶压裂液配方体系,并对配方性能进行了室内评价实验,具有快速交联、耐温能力达110℃、流变性好、酸化和防膨性能好等优点.现场进行了4口井应用试验,在进入地层总液量不变的前提下,比以往提高携砂量20%～30%,扩大了施工规模,并且可满足较高砂比的施工需求.     

一种无固相钻井液的研制及应用

针对陕北油气田地质和钻井作业特点，研制了一种无固相钻井液。它由无机和有机材料复合而成，所配成的钻井液密度为1.01~1.05 g/cm³，漏斗粘度26~30 s，pH值7~9。通过室内及现场试验研究，对该无固相钻井液的配方进行了优选，并对其性能进行了系统评价。研究结果表明：该无固相钻井液有很好的防塌、护壁作用，操作简便，使用安全，完全可以满足该区域钻井作业的需要。使用该无固相钻井液时，所钻井眼规则，钻速可达到10~18 m/h，在同等条件下，与使用其他钻井液相比，钻头寿命延长20%~30%，钻井液成本有所降低。     

聚合醇钻井液体系的研究与应用

介绍了聚合醇钻井液体系的室内研究和现场应用，该体系具有优良的页岩抑制性、润滑等优越性、现场应用于文38－43井和水平一井，该体系可大大降低摩阻，解决强水敏地层的稳定等复杂情况。该体系是油基钻井液体系的优良替代品，是适合于定向钻井的优良体系。     

新型DF冲洗液的研究与应用

在固井注水泥作业时，水泥浆与钻井液接触后，常常在水泥浆与钻井液交界面处形成非常粘稠的水泥或钻井液混合物，这些混合物粘附在井壁或套管上，影响水泥环与套管和井壁胶结质量，甚至造成地层间封隔不好形成窜槽。介绍了目前国内冲洗液现状，并针对水泥浆与钻井液相溶性差，对注水泥作业危害大等问题，研制开发了DF冲洗液。研究了DF冲洗液的组成、性能特点，重点从加量、温度、滤失性能、流变性、相容性等方面对DF冲洗液性能进行了全面的室内检测与评价。并进行了TK811等10多口井的现场应用。结果表明，DF冲洗液加量在3%～6%间，具有良好的冲洗、隔离作用，能明显降低钻井液的粘度和切力，降低失水量，与钻井液、水泥浆具有良好的相容性，易形成紊流顶替，有利于提高水泥环与地层间的胶结质量。     

新型阴离子表活剂压裂液性能评价及现场应用

阴离子表活剂压裂液是新型清洁压裂液,为了深入了解其特性,更好地指导现场施工作业,室内进行了多项实验研究.结果证明,压裂液黏度可调性强,可实现分批配制后混合或即配即用;在100℃条件下,压裂液黏度保持在72 mPa·s以上,悬砂性能满足现场施工要求;压裂液遇到原油破胶,随着原油含量增加,交联液体破胶程度增大,破胶受温度影响较大,温度越高破胶越彻底,破胶后无残渣,对储层伤害小.现场试验证明,该类压裂液摩阻低,沿程损耗小,控缝高,破胶彻底,返排效果好,开发效果显著.     

一种新型固体粘土稳定剂的研制与应用

文中介绍了制备固体粘土稳定剂的反应原理、生产工艺和设备，对产品进行了动、静态性能评价。现场应用43口井，工艺成功率100％、有效率95％、取得了明显的社会经济效益。     

新型颗粒硫磺输送装置的研制与应用

普光气田天然气净化厂年产硫磺2Mt,采用国内首座湿法硫磺成型装置,2009年建成并于同年11月投产,该硫磺成型机单套产能为90t／h。在生产过程中,由于细粉硫和少量的水在管道中流动性差,在振动筛至热水槽间的管线弯头处,经常发生堆积堵塞现象,并有细粉硫和水因输送管道堆积后溢出并洒落到设备和地面上,造成设备腐蚀。针对现有装置存在的问题,厂技术人员进行技术攻关,设计出一套实用专利产品,解决了现场问题,为国内外同类装置的运行提供了重要借鉴。     

复合盐防腐钻井液的研制与现场应用

潜江凹陷地下含有近千米厚的盐、膏及芒硝层,钻井时用饱和复合盐钻井液体系,以便与地下盐开层等配伍。由于饱和复合盐钻井液中合大量的Cl-、Ca2+、SO42-以及添加的成分复杂的多种处理剂,并由于高温产生溶解氧,使钻具腐蚀相当严重。按APIPR131、APIPR13B标准配制防腐钻井液体系,研制的增粘剂及部分降先水剂具有较明显的抗蚀性,应用时作为防腐钻井液的首选添加剂,经试验pH伍控制在8~10为最好。并根据腐蚀特征,研制了一种复配性援蚀剂——DFP,通过4口井(120C,3000m)的现场试验,防腐效果明显,缓蚀率达80%以上。钻具从井内起出表面光亮,在钻台上停放12d不生锈,较好地解决了江汉油田复合盐钻井液对钻具的腐蚀问题,具有较明显的经济效益和社会效益。