PRD钻井液体系破胶效果室内研究

对新型快速弱凝胶钻井液体系PRD的破胶效果进行了室内试验研究，采用双重破胶体系（氧化剂-隐形酸）对PRD体系进行破胶。结果表明，在温度低于80℃时，在双重破胶液体系中加入一种助破胶剂,在24h内即可破胶；而在80℃以上，6h即可破胶。     

无固相弱凝胶钻井液延时破胶剂的制备及性能评价

介绍了采用包囊材料HSN和普通破胶剂HCC制备缓释性破胶剂HYP的方法。评价了其缓释性能和对PRD钻井液的破胶效果。结果表明,当HYP用量为4．5％时,在100℃条件下经过5d破胶,PRD钻井液破胶率达80．2％,可满足储层温度在90℃以上完井破胶的要求。延迟破胶储层保护效果评价结果表明,渗透率恢复值达92％以上,具有较好的储层保护效果。     

有效降解PRD钻井液的低温破胶剂JPC室内研究

用PRD聚合物钻井液钻井完钻后,须对井筒内余留的钻井液实施破胶处理,以免钻井液污染地层。常用的氧化剂破胶法低温破胶效果差。本文报道低温破胶剂JPC的实验研究结果。实验钻井液(胶液)为0.65%PF-VIS增粘的PRD钻井液。用破胶率即以空白处理胶液为基准的破胶剂处理胶液表观粘度降低率表示破胶效果。在包括强氧化性酸、盐、碱的9种化学(生化)剂中,JPC的50℃、4 h破胶率最高,为95.2%(加量1.0%),α-葡糖酶次之,为72.1%(加量1.5%),其余均低于50%。JPC的破胶率随加量增大而增大,加量≥1.5%时趋于恒定,适宜加量为2.0%;破胶温度升高(21~95℃)或破胶时间延长(0.5~5.0 h)时破胶率增大,加量2.0%、50℃、3 h破胶率超过90%,破胶液21℃表观粘度为4.0 mPa.s。JPC对储层无伤害,注入2.0%的JPC海水溶液4.5 PV时,南海西江23-1油藏岩心渗透率不降低,油相渗透率在注入煤油7.0 PV时完全恢复。图3表3参2。     

胶囊破胶剂的生产工艺及释放机理

本文介绍了新型水基压裂液破胶剂——胶囊破胶剂的最新进展,研制囊衣、囊芯材料的选择,以及胶囊破胶剂的两种制备方法,提出Wurster流化床法是生产胶囊破胶剂的最佳方法,同时分析了胶囊破胶剂的释放机理。     

HRD无黏土相钻井液破胶技术研究与应用

针对HRD无黏土相钻完井液需要进行破胶降解的问题,研究了破胶液的作用机理,通过室内实验优选出了由HGB破胶剂组成的破胶液体系,并进行了现场应用.结果表明,该破胶剂与常规破胶剂HBK相比,不仅加量小,而且破胶效果好,4h以内就可以完成对HRD滤饼的完全破胶,破胶后钻井液的黏度低、流动阻力小;对HRD钻井液破胶明显,在HRD钻井液中浸泡的筛网,经HGB破胶液破胶后,滤速接近空白水样,能彻底消除钻井液对筛管的堵塞;破胶液腐蚀性较小,加入4％缓蚀剂的HGB破胶液腐蚀速率可控制在1 mm/a左右;储层保护效果好,破胶后岩心的渗透率恢复值较高,均超过90％;该破胶液技术现场应用施工简便,可有效保护和疏通油气渗流通道,提高油井产量.     

微胶囊缓释破胶剂的室内研制

采用滚动造粒法在过硫酸铵颗粒外包一层高分子粉体，再采用Ｗｕｒｓｔｅｒ流化床法将颗粒包封，制成了微胶囊缓释破胶剂，在室内实验装置上产率达９０％以上。所得微胶囊破胶剂具有良好的延迟释放、延迟破胶性能。有两个样品７０℃时延迟释放时间分别达４８ｍｉｎ和６５ｍｉｎ，释放５０％的时间分别为２０８ｍｉｎ和３１２ｍｉｎ。在冻胶体系中加入其中一个样品，加量０．１４ｇ／ｌ（以所含过硫酸铵计），在７０℃放置９０ｍｉｎ后冻胶体系粘度损失仅８％。     

新型压裂液破胶剂的研究与应用

为解决压裂液的前期降粘与后期破胶困难的矛盾,研制出了一种新型的水基压裂液破胶剂——EB-1微胶囊破胶剂。EB-1微胶囊破胶剂是在过硫酸铵表面包结一层防止水侵入的绝缘包衣,绝缘包衣对破胶剂具有屏蔽作用并在一定的条件下释放,从而达到了廷缓破胶的目的。经室内和现场应用表明,EB-1微胶囊破胶剂能提高压裂液中破胶剂的浓度,使压裂液在较短的时间内破胶化水,压裂液反排液的粘度均小于3 mPa·s,同时压裂后关井时间由原来的12h以上缩短为6-8 h;EB-1微胶囊破胶剂的生产设备采用转鼓式喷涂包衣工艺,结构设计合理,包衣材料回收率为80％,节约了成本,提高经济效益,降低了对环境的污染;EB-1微胶囊破胶剂具有良好的缓释性能,使压裂液在施工中能保持较高的携砂能力,防止压裂液提前破胶;EB-1微胶囊破胶剂能提高压裂液中破胶成分的有效含量,压裂液破胶化水彻底,提高压裂液的反排效果,减少对地层及支撑剂的伤害,提高增产效果。     

一种新型微胶囊破胶剂的室内研究

本文介绍了一种用单体聚合包裹制成的微胶囊破胶剂,该破胶剂是利用包裹的水溶胀高分子膜的缓慢水化而释放出过硫酸铵,其缓速释放性能好、释放率高;在水基压裂液冻胶中加入该破胶剂,冻胶的抗剪切性能好,在50min的恒温、恒速剪切下,冻胶的粘度仍大于60mPa·S,8h后的破胶液粘度小于2mPa·S。     

海洋油田水平井破胶液技术

为解除水平井无固相PRD钻井液中聚合物对储层造成的损害,研究了利用氧化剂作破胶剂降解聚合物的可行性,实验结果表明,过硫酸盐类氧化型破胶剂能够较好地降解聚合物,有效解除聚合物对储层造成的污染。并对过硫酸盐类氧化型破胶液的组成、评价方法和性能进行了研究。介绍了破胶液施工工艺和应用情况,最后分析了氧化型破胶液存在的主要问题。     

压裂用胶囊破胶剂在高压液体中的释放研究

在压裂施工过程中, 包裹惰性囊衣的胶囊破胶剂处于几十兆帕的高压液体内, 传统观念认为胶囊破胶剂施工结束后通过裂缝闭合挤压释放达到延缓破胶的作用, 其忽略了压裂过程中液柱压力、 泵注压力和地层压力等的影响。为揭示井筒压力对胶囊破胶剂释放时机的影响, 研究了压力和加压时间对过硫酸钾胶囊破胶剂释放率的影响, 对比了胶囊破胶剂加压前后的囊衣包裹情况, 考察了胶囊释放对压裂液黏度的影响。结果表明, 胶囊破胶剂在压力作用下囊衣逐渐破碎、 剥落, 胶囊破胶剂释放率随压力和加压时间的增加而增大, 在压力为 35 MPa、加压时间为 40 min时的释放率为 62%; 在温度低于 50℃时, 胶囊破胶剂释放在短时间内对压裂液黏度影响较小,高温下胶囊破胶剂的提前释放将使得压裂液黏度快速降低直至破胶, 影响压裂液携砂效果。图7参13     

聚合醇钻井液在水平井钻井中的应用

报道了在聚合物钻井液中加入3％市售聚合醇JCP-1得到的聚合醇钻井液的应用性能和在水平井钻井中的应用。在室内实验研究中发现，加入1％～3％JCP-1的聚合物钻井液，其漏斗粘度、滤失量、塑性粘度和动切力变化很小；在聚合物钻井液中加入3％JCP-1，使100℃滚动16h后页岩回收率由58％升至86％，使80℃下形成的滤饼摩擦系数由0．1降至0．038，摩阻降低63％；使储层岩心渗透率的恢复率由71％增至94％。在42口井水平井段钻井中使用聚合醇钻井液，均未出现钻井事故，这些井投产后有多口井自喷，3口井产油量超过100t／d。详细介绍了永12平4井概况和使用聚合醇钻井液的效果：井具与井壁间摩擦阻力由280kN降至90～110kN；无垮塌摔块现象。井径扩大率仅6．68％；地层渗透率恢复率由71．2％(聚合物钻井液，-1340m处)升至84．0％(-1560m)和87．0％(-1840m，水平段)。该井投产后产量是邻近直井的9倍。表2参3。     

用于压裂液的生物酶破胶剂性能评价

生物酶破胶剂具有破胶彻底、残渣量少、对地层的伤害小等优点。介绍了适用于高、中高、低温条件的3种生物酶破胶剂,通过室内实验,对生物酶的配伍性、生物酶浓度、瓜胶浓度、pH值、温度等条件对酶活性及破胶效果的影响进行了评价。结果表明,该3种生物酶与压裂液添加剂的配伍性好;酶浓度在5～20mg/L、瓜胶浓度在0.2%～1.0%范围内时具有很好的破胶效果;生物酶破胶剂在pH值为5～10、温度为20～120℃范围内,3h可将压裂液黏度降低到5mPa·s以下,达到行业标准;与化学破胶剂相比,生物酶破胶剂用于压裂液,不仅破胶可控,而且破胶后破胶液黏度低、破胶聚合物分子量小、残渣含量少,环境保护性能好。     

低渗储层PRD钻井液微细固相的絮凝性能优化

以东方某低渗透气田储层为例,分别测试了重晶石粉、超细碳酸钙、膨润土粉、泥岩钻屑(储层段)在液相里的粒径分布情况,评价了他们对储层的损害程度,发现造浆膨润土和水化后泥岩,由于大部分颗粒在微米和亚微米级,对岩心渗流通道造成了堵塞。因此优选出了絮凝剂PL-1,其在加量为0.1%时对微细固相具有好的絮凝能力,并能明显增强钻井液的储层保护能力,被优化后的PRD钻井液污染的岩心,渗透率恢复值由优化前的66.9%提高到79.7%,而且钻井液的滤失造壁性也得到了改善。     

具有恒流变特性的深水合成基钻井液

合成基钻井液（SBM）以其特有的环保性能及机械钻速高、井壁稳定性好等特点,已成为国际上海上油气钻探的常用钻井液体系。但是在深水钻探作业中,由于温度和压力对流变性的影响常导致井漏和当量循环密度（ECD）不易控制。为了解决该技术难题,近年来国外首先研制出一类新型的具有恒流变特性的合成基钻井液（CR-SBM）,其流变性,特别是动切力、静切力和低剪切速率下的黏度等参数基本上不受温度压力的影响。阐述了该新型钻井液的典型组成及性能特点,对比了传统SBM和CR-SBM在不同温度、压力下的流变性、抗岩屑污染和毒性测试结果,并介绍了国外CR-SBM的现场应用情况。      

微乳液型油基钻井液冲洗液技术

为了高效清除井壁及套管壁上残留的油基钻井液、提高水泥环与环空界面胶结强度,根据表面活性剂盐水溶液与油接触后表面活性剂组装形成油水界面膜包裹油相而原位形成微乳液的原理,以琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠(AOT)、异构十三醇聚氧乙烯醚(AEO5-13)的复配体系为主表面活性剂,以柴油或白油为油相制备微乳液,通过考察微乳液增溶参数、界面张力等主要性能指标,确定了微乳液型冲洗液配方:KCl盐水(清洗柴油基钻井液时质量分数为7%,清洗白油基钻井液时质量分数为10%)+4%AOT+3%AEO5-13+6%正丁醇,并评价了该冲洗液的润湿反转能力、冲洗效率及与钻井液和水泥浆的相容性。研究结果表明,随盐度增加,微乳液相态经历Winsor Ⅰ型到Winsor Ⅲ型再到Winsor Ⅱ型的转变,Winsor Ⅲ型微乳液具有最佳的增溶参数和界面活性,形成Winsor Ⅲ型柴油微乳液及白油微乳液的最佳盐度分别为7%和10%。微乳液型冲洗液的润湿反转能力强、冲洗性能优越,7 min对油基钻井液冲洗效率达95%以上,且与钻井液及水泥浆的相容性好。     

一种测定过硫酸铵胶囊破胶剂释放率的新方法

从分析胶囊破胶剂的释放机理出发,采用甲醛法测定了时间、温度、压力对胶囊破胶剂释放率的影响.实验结果表明,当温度低于70℃时,胶囊破胶剂释放率受时间的影响不大;当温度高于70℃时,胶囊释放破胶剂的初始时间随温度的升高而变短,释放率随温度的升高而上升;压力为30～50 MPa时,释放率约为50%,压力为60～100 MPa时,释放率约为90%.     

一种低黏高切油基钻井液体系

针对传统油包水钻井液黏度高、切力低、携岩能力差的问题,合成了一种Gemini主乳化剂,其与辅乳化剂有较好的协同效应,钙皂分散性好,兼具润湿功能,在2.0%~3.5%的低加量下具有好的乳化能力。研制出了密度在1.0~2.0 g/cm3之间、抗温达170℃的低黏、高切油基钻井液。室内研究结果表明,该钻井液密度为1.00~1.70 g/cm3时,塑性黏度小于40 m Pa s,动塑比为0.35~0.50 Pa/m Pa s,具有低黏高切的特点;破乳电压在800 V以上;抗水达15%,抗钻屑达10%,并且润滑性能好,密度在2.0 g/cm3以下时润滑系数小于0.085。在焦页54-1HF井水平段的应用表明,该钻井液性能稳定,具有突出的低黏高切流变特性,破乳电压高,保证了施工顺利、井壁稳定、井眼通畅。