柯22C井小井眼侧钻井钻井液技术

柯22C井为吐哈油田的一口重点小井眼侧钻井,位于吐哈盆地台北凹陷柯柯亚构造带,实际完钻井深3933m,选用聚磺钻井液体系,具有良好的防塌性、抑制性,携砂悬浮能力好。该井磨铣开窗段加入XC(黄原胶),以提高钻井液悬浮携带能力,使铁屑能够顺利携带出套管;定向造斜段,加入足量DF(改性褐煤低荧光防塌剂),SPNH(高温泥浆处理剂)减少钻井液滤失量,确保煤层段钻井液性能的稳定,防漏防塌;充气欠平衡段降低钻井液密度并维护性能,使钻井液具有良好的抑制性、携带性,防漏防塌。     

防塌型钻井液优化及性能评价研究

调研防塌钻井液研究现状的前提下,详细阐述了防塌钻井液的作用机理,在此基础上指出目前研制的BHM钻井液体系存在抑制性差、流动性和封堵效果不强、泥页岩会水化膨胀的问题,并提出优化对策。采用实验的方法优选出3%GLM-1防堵剂,并和2%SIAT-1抑制剂,并将优化后的防塌钻井液命名为BHM-1钻井液。从常规性能、防塌性能和抑制性能三个方面对BHM-1防塌钻井液进行评价,结果表明,该钻井液具有较好的流变性能、滤失性能以及较强的防塌性能和较好的抑制性能,十分有利于井壁的稳定,能满足钻进的需求,对区域下一步的钻井具有一定的参考意义。     

关于对钻井液防塌性能的影响因素的探讨

钻井技术需要面临的主要难题之一就是井壁不稳定,而解决这一问题的重中之重就是钻井液了。所以良好的钻井液体系是保障提高钻井技术、井自身的质量、保持井壁的稳定以及处理钻井过程中需要面临的井壁塌垮失去稳定性等问题。,防塌钻井液的防塌效果不仅取决去自身的效果还受到底层的地质因素、钻井液体系的密度、工程因素以及现场各方面的维护处理等因素,因此保证在钻井过程中的钻井液的性能是十分重要的。     

龙凤山气田抗高温防塌钻井液研究与应用

龙凤山气田青山口组、泉头组和登娄库组地层岩石胶结能力差,在钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、井漏等复杂情况。针对该区块的地质特性和钻井要求,研制了一种以SMNA-1为封堵防塌剂的抗高温防塌钻井液,并进行了性能评价。实验结果表明,该钻井液体系具有抗温能力强、流变性能良好、滤失量低和防塌效果显著的特点。在北8井的现场应用中,钻井液性能稳定,无垮塌现象,起下钻、电测和下套管作业无遇阻,很好地满足了现场钻井施工的需要。     

大庆高台子复杂井钻井液技术

针对高台子111区块钻井井壁极易坍塌问题,优选出不分散聚合物钻井液体系和钾铵聚合物钻井液体系,钻井液体系具备良好的抑制性能、携岩性能、防塌性能、造壁性能和润滑性能等。经过对极易坍塌地层分析和研究,制定出优化钻井液体系、开钻加膨润土、提高钻井液密度、控制钻井液粘度和失水等技术措施,较好地解决了井壁垮塌问题。     

KCl/PHPA钻井液废液处理及回用可行性研究

本文使用复合絮凝体系对KCl/PHPA钻井液废液进行了处理,并考察了钻井液废液处理后回用的可行性。实验结果如下:(1)KCl/PHPA钻井液废液处理后采用与海水混配后再回用的方式进行,不宜直接回用;(2)处理后水回用重新配制钻井液体系的腐蚀速率0.076mm/a。(3)一次回用时,采用处理后水与海水1︰1的比例进行,重新配制的钻井液体系与模拟钻井液体系的流变性变化率10%;二次回用时,采用处理后水与海水1︰2的比例进行,重新配制的钻井液体系与模拟钻井液体系的流变性变化率10%。     

玉门油田酒东“红层”防塌钻井液技术

对酒东“红层”坍塌问题进行了分析，寻找出了造成井下事故、复杂的因素，将以往在深井段减弱钻井液抑制性的阳离子钻井液体系进行了改进，优选钻井液处理剂，结合地层特点和前期钻井液使用情况，试用强抑制性阳离子钻井液体系。今年酒东新开钻5口，全部使用阳离子钻井液。钻井过程中，钻井液抑制防塌能力增强，未出现“红层”坍塌现象，紫红色泥岩起下钻未发生过阻、卡，复杂损失率大幅度下降，钻井速度和周期明显缩短，钻井液性能易于维护，满足了优快钻井的要求。     

玉北8-19井二开复杂地层钻井液技术研究

玉北8-19井是吐哈油田在玉北6区块构造带所布的一口重点井。该区块地质条件复杂,二开钻井期间遇阻卡等复杂事故导致该区块钻井周期偏长,严重制约该区钻井施工进度及产能建设步伐。针对该区块技术难题,结合室内研究,采用强抑制封堵防塌润滑钻井液体系,提高了钻井速度,缩短了施工周期,节约了钻井成本。应用表明,该体系具有良好的抑制、防塌及润滑性能,为该区块井的钻井液施工提供了参考。     

聚合醇在水基钻井液中的优选与应用

随着钻井技术的不断发展、钻井深度的不断加深、钻井地质条件的不断复杂化,现有的钻井液已不能满足要求,一些学者提出了在水基钻井液中加入不同类型的聚合醇,从而优化现有的钻井液,达到满足复杂条件下的需求,优化钻井液性能。对常规的钻井液的性能进行了概述,描述其不足之处,以及新的需求;并且对在钻井液中使用的聚合醇的性能进行了阐述,合成的钻井液必须具备一定的润滑、防塌、保护油层的效果。     

伊朗雅达油田F23井钻井液技术

伊朗雅达区块地质构造复杂,施工过程中易出现缩径、石膏侵、沥青污染、井涌、井漏、压差卡钻等井下复杂情况。现场采用KCl聚磺润滑防塌钻井液体系及非渗透润滑封堵防塌钻井液体系,辅助相应的现场钻井液维护处理工艺,解决了地层泥岩水化、石膏侵及压差卡钻等复杂情况,顺利钻至目的层,给该区块其它井的施工提供了技术保障。     

适合海上油田古近系沙河街组钻井液体系研究

针对海上油田古近系沙河街组钻井液体系抑制性和封堵能力不足的问题,通过对抑制剂、防塌剂和封堵剂的优选,构建出一套适合海上油田古近系沙河街组钻井液体系,体系配方为:3%海水土浆+0.25%Na OH+0.15%Na2CO3+0.25%LV-PAC+2%FLOCAT+3%PF-MORLF+0.5%PLUS+2GJFDJ+2%甲酸钾+2%聚合醇+0.1%XC,碳酸钙加重到1.2 g/cm3。并对改进后的钻井液体系防塌机理进行了分析,同时对优化后钻井液体系的抗污染能力、抗温能力、抑制能力和润滑性能进行了评价。实验结果表明:改进的钻井液体系能抗15%Na Cl、1.5%Mg Cl2、1.5%Ca Cl2和20%钻屑污染,同时体系抗温可达140℃,抑制性和润滑性较好,其岩屑滚动回收率在95%以上,泥饼粘滞系数低于0.1,能很好的满足海上油田古近系沙河街组钻井的需要。     

新型聚合物钾盐抑制泥页岩水化的性能与机理

泥页岩水化膨胀是井壁失稳的重要原因。本文通过膨润土压片浸泡与线性膨胀实验、页岩钻屑滚动回收实验以及流变性、滤失性测试,评价了一种新型聚合物钾盐抑制剂聚阴离子纤维素钾（K-PAC）的抑制性能及其对水基钻井液流变性和滤失性的影响。评价结果表明,0.5% K-PAC的抑制泥页岩水化膨胀的性能明显优于5% KCl、2%聚醚胺-D230（PEA-D230）,与0.5%聚丙烯酰胺钾盐（K-PAM）相近;0.5% K-PAC的增黏提切、降滤失性能要优于0.5% K-PAM。通过扫描电镜和X射线衍射分析了K-PAC的抑制机理,结果表明,K-PAC的阳离子部分（K⁺）能够进入膨润土晶层中并置换出水化钠离子,从而起到抑制黏土晶层膨胀的作用;K-PAC的阴离子部分吸附在黏土颗粒上起到护胶、降滤失的作用,二者协同增效,从而起到强抑制作用。由于K-PAC由聚阴离子纤维素和K⁺构成,对环境友好、成本低廉。因此,K-PAC具有成为低成本、环保型、强抑制性的水基钻井液抑制剂的巨大潜力。     

P（AMPS-AM-AOETAC-AA）聚合物钻井液防塌降滤失剂的合成

采用氧化-还原引发体系,以2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸为原料,合成了P（AMPS-AM-AOETAC-AA）聚合物钻井液防塌降滤失剂。通过均匀设计优化了反应条件,初步评价了共聚物的钻井液性能。结果表明,P（AMPS-AM-AOETAC-AA）聚合物作为钻井液处理剂具有热稳定性好和抗温能力强的特性,在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用。经过150℃高温老化后仍能较好地控制钻井液的滤失量,且具有较好的防塌效果。     

E3H井综合阳离子钻井液技术

为解决JZ25-1油气田钻井过程中泥岩易垮塌、渗透性及承压不均衡等钻井液技术难点,引入了综合阳离子体系。在E3H井的现场应用过程中,综合阳离子体系在抑制性、携砂、防塌和封堵性方面均体现了优异的性能,在此基础上,加入氯化钠,取得了更好的效果,对井壁稳定,钻井施工安全方面均有一定的增益效果。     

Clay Swelling Inhibition Using Novel Cationic Gemini Surfactants with Different Spacers

Hydration of shale formation by water-based drilling fluids leads to several problems, such as the collapse of boreholes, tight holes, and stuck pipe, which may impede further drilling and time loss in rectifying the problems, leading to heavy economic losses. This study reports the development of new gemini cationic surfactants as shale-swelling inhibitors. These gemini surfactants are structurally similar but differ in terms of the spacer group. Saturated butyl group ( GS1 ) and unsaturated 2-butenyl ( GS2 ) and 2-butynyl ( GS3 ) were introduced as spacer groups of gemini surfactants. To assess the performance of new gemini cationic surfactants, two reliable clay sources were considered. The first clay is from an unconventional formation and the second clay is sodium bentonite. The inhibition characteristics of gemini surfactants were evaluated using dynamic swelling, hot rolling, rheology, and filtration experiments. Different formulations based on commercially available solutions for shale-swelling inhibitors were applied and compared with cationic shale inhibitors. It was observed that the new gemini cationic surfactants with different spacers (saturated and unsaturated) reduced the shale swelling by different percentages. The GS2 surfactant, containing an unsaturated double bond proved to be a good swelling inhibitor as compared to GS1 and GS3 . It also showed acceptable performance compared with the common shale inhibitor (KCl) used in the industry. The addition of surfactant has less impact on the rheological properties as compared to KCl. The filtration properties of the base mud were unchanged when surfactants were used. However, the commercial inhibitor, KCl, significantly increased the filtration volume that is associated with the disintegration of the clay. In summary, unlike commercial inhibitors, the synthesized surfactants reduced the clay swelling without affecting the other properties of the drilling fluids.     

油基泥饼解除液体系研制及性能评价

针对东海油田钻井过程中油基钻井液在井壁和筛管上形成的泥饼难以清除等复杂问题,室内经过有机溶剂、有机酸、增溶剂等处理剂优化筛选,研制出一套油基泥饼解除液体系,其配方为:55%5#白油+45%增溶剂HZRJ+5.5%有机酸HTS+5%有机溶剂RJ;通过API滤失实验、配伍性实验、渗透率恢复值实验对体系进行了性能评价,结果表明该体系具有良好的泥饼解除效果和较强的储层保护能力,且与钻井液及储层岩石、原油具有较好的配伍性。     

抗高温耐盐型钻井液用降滤失剂的合成与性能评价

选用对苯乙烯磺酸钠(SSS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)单体为原料,利用自由基聚合的方式,得到一种抗高温耐盐聚合物降滤失剂.通过傅里叶红外光谱分析(FT-IR)表明合成产物结构与设计结构相符.当降滤失剂加量为1.8%时,室温下和210℃下淡水基浆的滤失量分别为7.9mL和13.5mL;在25%NaCl和3%CaCl₂的盐水泥浆中,钻井液的滤失量分别为14.8mL和11.0mL.通过扫描电镜(SEM)可以分析钻井液形成的滤饼的微观结构,由此得到降滤失剂作用的机理是:当降滤失剂吸附在黏土表面时,降滤失剂可以使黏土颗粒在钻井液中分散,从而形成致密的滤饼来减少滤失量.     

高密度油基钻井液在威204H37-5井的应用

威204H37-5井是四川威远地区的一口页岩气水平井,三开油基钻井液使用密度大于2.15g/cm~3。通过正交实验优选了该井油基钻井液体系配方,并分析了各处理剂对钻井液性能的影响。研究了温度、油水比和CaCl_2浓度对不同密度油基钻井液性能的影响。研究发现,高密度油基钻井液受温度、油水比和CaCl_2浓度的影响程度比低密度大。数据表明,威204H37-5井高密度油基钻井液黏度和破乳电压控制得当,抑制性和封堵性较好,具有良好的性能。     

聚醚胺页岩抑制剂抑制性能研究

以聚醚胺为钻井液用页岩抑制剂,通过相对抑制率实验、抑制膨润土造浆实验考察了其页岩抑制性能.结果表明,聚醚胺浓度越大,相对抑制率越高,浓度大于0.5％时,相对抑制率不再变化,抑制性能优于5％ KCl.抑制膨润土造浆实验中,浓度越高,动切力越小,抑制造浆能力越强.加入聚醚胺的泥浆在100～180 ℃下老化16 h后,相对抑制率均在90％以上,抗温性能良好.加入不同浓度的NaCl(1％～36.5％)或CaCl2(1％～5％)老化16h后,流变参数变化不大,相对抑制率均在95％以上,抗盐性能良好.     

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF BIODEGRADABLE POLYMER MUD BASED ON MILLET STARCH

A biodegradable polymer mud was prepared using Millet starch pre-gelatinized in the absence of a solvent. The filtration and rheological properties of the mud were studied at 25°–200°C temperature range and at 0.01–0.05 g/mL concentration of starch using filter loss and viscometric methods respectively. Experimental results showed that the new mud has better filtration control behavior and thermal stability at all the temperatures than widely used mud prepared with hydroxy propyl–modified starch. The mud displayed thermal degradation at 200°C. The values of flow index were found to be less than 1.0, showing non-Newtonian and pseudoplastic flow behavior of the mud. Shear stress and yield stress increase with increase in concentration. Viscosity decreases with increasing shear rate, showing shear thinning behavior of the mud. The polymer mud obeyed Henri Darcy and API models for static filtration as well as power law and Herschel-Bulkley models for fluid rheology. The new mud is purer and more suitable for drilling operations in environmentally sensitive areas than the widely used mud.