深井钻井液碳酸根和碳酸氢根污染的处理

阐述了在深井钻探过程中遇到碳酸根和碳酸氢根离子污染后钻井液的性能特征,提出了针对不同程度污染的处理方法。针对中生界下部易跨塌泥岩、膏泥岩和含煤线地层单纯靠提高pH值和使用CaO进行处理已不能满足井下的需要,提出了使用硅酸盐的处理方法。通过室内实验和几口井的现场应用,使用硅酸盐进行调整处理,在处理碳酸根和碳酸氢根污染的同时,能够及时有效地起到防塌作用,保证钻井液具有良好的流变性和防塌能力。     

碳酸根和碳酸氢根离子对钻井液的污染及处理

阐述了碳酸根离子和碳酸氢根离子的测定方法和浓度计算。分析了碳酸根和碳酸氢根离子来源,分别考察了碳酸根和碳酸氢根离子对钻井液性能的影响。结果表明,很小含量的碳酸根和碳酸氢根离子就使钻井液粘度、切力和失水量大大增加。使用化学方法,配制氧化钙含量10％的悬浮液,使钙离子与碳酸根和碳酸氢根离子反应,生成碳酸钙沉淀将其去除。并对现场施工中应注意的问题提出指导性意见。     

聚磺钻井液中碳酸(氢)根来源分析及预防处理措施

深井及超深井钻探过程中钻井液时常受到碳酸(氢)根离子的污染,造成钻井液黏度切力值和滤失量增大,但目前对其来源和影响规律研究甚少。基于此,采用pH计双指示滴定方法对钻井液中碳酸(氢)根的来源因素进行了评价。研究结果表明:大部分处理剂会增加碳酸(氢)根离子含量,尤其是腐植酸类、聚合物类降滤失剂表现尤为突出;地层岩石对其几乎没有影响;空气中二氧化碳对碳酸根和碳酸氢根离子影响很大。初步研究了碳酸(氢)根形成的原因和影响规律,并提出了预防二氧化碳侵入钻井液的技术思路和处理碳酸(氢)根的方法。     

四川页岩气井碳酸根/碳酸氢根污染问题的处理实践

四川页岩气井随着施工区块由威202向威204区块转移,水基钻井液在二开普遍出现了CO₃^2-和HCO₃^-污染问题。污染发生地层主要为长兴组、龙潭组、茅口组,表现为黏度和切力快速上升且难以控制。针对这一问题,首先对污染来源进行了探讨,分析认为CO₂侵入长兴组、龙潭组地层钻井用钻井液,部分井浆中含有大量HCO₃^-(大于10 000 mg/L)。对预防措施和2种处理方案进行了讨论,提出用CaCl₂处理更适合该区块钻井液。最后对威204H23-5井和黄206井钻井液CO₂污染的处理工艺进行探索。2口井在采用CaO处理不理想情况下,改用CaCl₂方案处理。威204H23-5井钻井液中HCO₃^-含量由15 420 mg/L降低至1120 mg/L,黏度大于300 s降低至污染前状态的54 s;黄206井钻井液受污染后黏度为180 s,处理后...     

钻井液受碳酸根/碳酸氢根污染的探讨

分析了碳酸根/碳酸氢根污染钻井液的影响因素,提出了其判断及处理方法,即现场观察、综合性能及滤液分析、小型实验及处理3个环节缺一不可,指出判断钻井液是否受污染与滤液中碳酸根/碳酸氢根的浓度并没有固定关系,差异较大,与钻井液类型、固相含量、井温等有关,提出了处理碳酸根/碳酸氢根污染的注意要点。     

碳酸根离子对钻井液的污染及处理

详细地阐述了碳酸根离子的测定方法、浓度计算、对钻井液污染程度的判断及化学处理原理。分析了稀释剂不起稀释作用的原因,并结合实例,通过优选配方成功地解决了碳酸根离子对钻井液造成的污染,并对现场施工中应注意的问题提出了指导性意见。     

风城井区钻井液抗碳酸根污染分析

克拉玛依油田乌尔禾地区二叠系风城组油藏在勘探开发中,钻井液常由于碳酸根和碳酸氢根的存在使得性能恶化,维护处理困难,影响了钻井工程的顺利进行。通过室内系列实验,评价了碳酸根和碳酸氢根浓度对钻井液性能的影响规律,对比了清除碳酸根和碳酸氢根与不清除2种技术方案的优劣,并在此基础上提出了抗碳酸根污染钻井液技术方案。     

钻井液碳酸根和碳酸氢根污染的实践探索

本文阐述了CO_3~(2-)、HCO_3~-污染的来源,分析钻井液被CO_3~(2-)、HCO_3~-污染后具有的特征,总结目前解决CO_3~(2-)、HCO_3~-污染的基本通用做法,结合某井受CO_3~(2-)、HCO_3~-污染之后,井下出现复杂情况,钻井液性能出现变化,出现起下钻遇阻挂严重,长时间循环调整钻井液性能未能改变井下复杂,通井艰难,填井侧钻。侧钻后采用对CO_3~(2-)、HCO_3~-抑制更强的钻井液体系,有针对性地应对CO_3~(2-)、HCO_3~-污染,后期施工达到理想的处理效果。通过实践,得出解决CO_3~(2-)、HCO_3~-污染的可行性办法。     

满足碳酸氢钠岩层安全钻进要求的钻井液体系

针对准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带的碳酸氢钠岩层安全钻进问题,开展了碳酸氢钠岩层钻井液体系的研究。由室内研究结果得到,用42%复合盐水溶液作基液配制钻井液,可以抑制碳酸氢钠岩层的溶解,提高钻井液抗CO32-和HCO3-离子污染的能力。性能评价结果表明,该钻井液抗CO32-和HCO3-离子的总浓度在100 000 mg/L以上;该钻井液具有较强的抑制性能和较好的润滑性能,可以抗5%NaCl、5%劣质土或1%Ca2+的污染;膨润土块在该钻井液中热滚后的一次回收率达94.76%,二次回收率达85.28%,配方在不加润滑剂情况下的极压润滑系数为0.168,摩阻系数为0.083 9。指出,现场需根据实际情况适时调整复合盐中各种盐的比例以及复合盐的加量,保证Cl-离子含量不低于160 000 mg/L,将钻井液的pH值控制在9以上,及时补充各处理剂的量。     

超深井钻井液污染套管机理

针对超深井钻井过程中钻井液对套管的污染问题,分析了超深井环境下钻井液在套管壁的残留率,明确温度是影响钻井液残留的主要因素。在超深井高温下,油基钻井液发生破乳效应,由疏水转变为弱亲水性;水基钻井液发生脱水效应,由亲水转为弱疏水性。采用XRD、元素分析、四组分、傅里叶红外光谱等测试方法,对钻井液残留物的成分进行分析,得到水基钻井液残留物的主要成分为纤维素、磺化酚醛树脂携带包裹黏土颗粒与重晶石混合物;油基钻井液残留物主要成分为沥青和油酸酰胺包裹重晶石混合物。结合测试分析结果,通过分子动力学模拟计算钻井液中大分子在套管壁上的吸附效应,得到沥青主要成分卟啉和油酸酰胺与套管壁的结合能分别为-54.18 kcal/mol和-19.72 kcal/mol,纤维素和磺化树脂与套管壁的结合能分别为-19.09 kcal/mol和-93.19 kcal/mol,证实了水基钻井液中有机组分在高温状态下较油基钻井液更具有黏附性。通过对钻井液污染机理的分析,为日后套管清洗提供理论性指导。     

高含量CO_3~-/HCO_3~-对泥浆的危害及其处理

CO_3~=/HCO_3~-污染泥浆将引起泥浆粘切高、失水量大、难于处理、开泵时易蹩漏地层等一系列问题。本文分析了 CO_3~=、HCO_3~-的来源及危害,介绍了一些处理方法。     

钻井液CO2污染的测试方法及处理技术

针对钻井液滤液颜色较深,采用甲基橙作指标剂滴定时难以判断终点的缺陷,提出了溴甲酚绿作为指示剂测定深色钻井液滤液碱度的方法,便于更加准确地判断钻井液受CO2污染的程度。结合钻井液遭受CO2污染的机理和特点,提出了有效的处理方法和措施。当钻井液受到CO2严重污染,必要时可考虑使用CaCl2进行处理,并在两口井的现场应用中取得了良好效果,较好地解决了深井高密度钻井液受CO2严重污染后难以处理的技术难题。
     

钻井液常见污染问题及处理方法探讨

性能良好的钻井液是钻井施工成功的基本条件之一,但钻井过程中钻井液易被H2S、石膏、盐水和CO2等污染而变质失效,严重影响钻井施工安全,增大施工成本.为此,剖析了H2S、石膏、盐水和CO2等4种污染源污染钻井液的根本原因,应用基础化学理论,从提高钻井液自身抗污染能力和对已污染钻井液的处理2个方面提出了经济、有效的处理方法.结果表明,这4种物质污染钻井液的根本原因是其降低了钻井液的pH值和破坏了胶体形态;Zn2(OH)2CO3可有效除去侵入钻井液的H2S,Na2CO3和NaOH配合使用可解决石膏和钙性盐水污染问题,CaO能恢复被CO2污染的钻井液的性能,这些处理办法的成本都较低,但需要严格控制药剂的加量,药剂过量或不足都无法达到预期效果.     

解决HCO^—3污染泥浆技术

本文介绍了克拉玛依油田的很多区块钻井中存在的泥浆增稠现象，经研究发现ＨＣＯ＾－３污染的存在是增稠的主要原因，提出了用ＣａＯ解决了这一难题的方法。     

钻井液CO2污染的预防与处理

柴3井是新疆柴窝铺地区土墩子构造上的1口探井,是柴2井（距柴3井150m)的替身井,设计井深为4500m,地层泥页岩成岩性差,水敏性强,极易不化剥落,含有CO2气体,柴3井应用具有抗CO2污染能力的钾基聚合物石蒌钻井液体系钻井,预防CO2气体的污染,用室内研制的FCLS,CaO,KOH胶液配方处理被CO2严得污染的钻井液,顺利完钻,柴3井现场试验表明,适当提高钻井液密度,能有效阻止地层中CO2气体的侵入,适当提高钻井液的pH值,有利于消除CO2的污染。     

云安6井被污染钻井液的处理

云安6井钻井液多次出现增稠结块，发黑，发臭，税水等恶性现象，系川东地区钻井史罕宛，经分析是CO2，H2S及盐水严重污染，经采用氢氧化钙和硫酸钙为主要处理剂，适当控制膨润土含量（15－18mg/L),保持Ca(OH)2加量＞3％，FcLs含量＞2％，消泡剂加量＞0．5％后，钻井液密度达2．45－2．48g/cm^3，满足工程要求。     

稠油沥青污染钻井液的处理技术

伊朗Y油田有5口井钻遇了稠油沥青层,提高钻井液密度,不能阻止稠油沥青侵入井眼污染钻井液,轻则振动筛跑浆,重则钻井液变成膏状絮凝物,失去流动性。室内研究发现,常规稀释剂不能消除稠油沥青对钻井液的污染;加15%～20%水稀释,污染钻井液流变性能好转,再加重恢复密度值,流变性能重新恶化;用柴油和乳化剂,才能改善污染钻井液的流变性能。现场采用的处理方法,一类是机械、排放法或置换法,将稠油沥青从循环系统中除去,避免大量积累污染钻井液;另一类是乳化分散法,将稠油沥青分散在钻井液中,降低对钻井液性能的不利影响。应用结果表明,稠油沥青侵入速度慢的井适宜用第一类方法,在侵入速度快的井中,分散乳化法是主要的处理手段,可以避免钻井液絮凝,满足安全快速钻井的目的。     

水基钻井液CO2污染的处理

虽然目前钻井液CO₂污染处理技术的研究成果较多,但在实际应用中仍然存在许多问题,是一个十分棘手的问题。总结了常见的CO₂污染处理方式及其不足之处。针对水基钻井液CO₂污染现象,根据污染机理提出了处理建议:保持钻井液中适度的黏土含量,使用Ca (OH）2和CaCl₂等钙处理剂;使用抗高温抗盐的强吸附性处理剂、适当使用新浆替代老浆。介绍了XX46-X1和XX008-6-X2两口受CO₂污染井的处理情况。以XX46-X1井为例,采取的具体措施有:使用离心机控制固相含量,用真空除气器不间断在地面脱气,增大钻井液密度至2.0 g/cm3,以阻止CO₂进入流体;使用适量0.2%石灰乳冲入钻井液,补充SMP-Ⅲ、SMP-Ⅱ、高温抗盐降滤失剂RSTF、高温稀释剂HTX等处理剂及NaOH胶液;由于污染较为严重,后期配制胶液时加入适量0.5% CaCl₂配合处理。受污染钻井液按建议经过处理后,钻井液黏度、切力降低,流变性和滤失量得到控制,满足了工程需要,达到了预期目的。      

超细水泥处理深井钻井液HCO3-和C0O32-污染

在深井钻探过程中,常遇到不同程度的HCO<,3><'->和CO<,3><'2->化学污染,使钻井液性能变化较大且极不稳定,在其处理过程中处理剂用量和性能的大幅度变化,容易造成井下复杂情况.特别是在中生界以下易垮塌的泥岩、膏泥岩和含煤线地层等复杂井段出现该情况时,单纯提高pH值和使用CaO的常规处理方法已不能满足井下的需要.通过室内实验和几口深井复杂井段的现场应用表明,选用超细水泥处理HCO<,3><'2->和CO<,3><'2->污染的效果好,其对钻井液的流变性影响小,同时能够有效地起到稳定井壁作用,从而可保证各项钻井施工任务的顺利进行.     

中原油田废弃钻井液污染评价及处理剂研究

通过对中原油田四大区块（文留油田、濮城油田、卫城油田、胡状油田）废钻井液进行污染评价、分析。在室内通过对20余种处理剂的筛选,针对中原油田实际情况研究出适用于聚合物钻井液的处理剂配方,并经现场应用证明,该工艺处理成本低、施工过程简单,实用效果好,经济社会效益显著。该技术经过近三年的实践证明,有65％的覆土可返耕,吸40％的返耕土长出农作物。