高温高密度全白油基钻井液体系室内研究

为了满足页岩油、气等非常规油气及复杂深井的钻井要求,研制了高温高密度油基钻井液用有机褐
煤降滤失剂,研发了高温高密度全白油基钻井液体系。研制的有机褐煤降滤失剂降滤失性能优良,抗温可达２００
℃。通过确定各主要处理剂的加量,研制了抗高温高密度的全白油基钻井液体系。实验评价表明,研制的高温高
密度全白油基钻井液抗温最高可达２２０℃,密度最高达２．４ｇ／ｃｍ^３
,具有沉降稳定性较强、滤失量低、储集层保护效
果好,抗污染性能较好等特点。     

白油基钻井液体系研究与应用

基于油基钻井液良好的抗高温稳定性、良好的润滑性、抗污染能力和油层保护效果,其越来越多的应
用在油气田开发过程。而柴油基钻井液使用造成的生态环境污染影响制约着其推广应用。为了满足保护生态和
勘探开发的需要,室内成功研究出了以低毒矿物油白油为基油的油基钻井液。现场应用三口水平井,维护简单、性
能稳定,起下钻畅通、钻进正常,有效解决了水平段泥页岩的水敏掉块、托压等问题。圆满完成了钻探任务,现场取
样测试其油气层静态渗透率恢复值均在在９０％以上。     

新型白油基油包水钻井液体系研究

为了满足深井、超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井要求,优选了油基钻井液用处理剂,确定了新型白油基油包水钻井液体系配方,并通过室内实验研究了钻井液体系的性能。通过研究各主要处理剂加量对油包水钻井液体系性能的影响,确定了各组分的加量,研制的不同密度不同油水比的油包水钻井液均有良好的基本性能。室内实验评价结果表明,研制的白油基油包水钻井液沉降稳定性较强,抗温可达220℃,密度在0.95~2.2g/cm3可调,抑制性能强,抗伤害和润滑性能较好,储集层保护效果好,具有泥页岩水化抑制作用。     

环保型全白油基钻井液的研究与应用

随着油基钻井液在国内外的使用规模越来越大,室内优选出了2套密度达到2.0 g/cm3、抗温能力达到150℃的全白油基钻井液的基础配方,并于2009年率先在中国辽河油田沈307井3 709～4 146 m井段进行了现场应用.结果表明,该全油基钻井液具有较好的流变性、沉降稳定性、剪切稀释性以及优良的悬浮和携带固相的能力,滤失量低,满足了现场施工的要求;具有较强的抗水侵(20%水)和抗土污染能力(15%劣质土);该钻井液在沈307井三开井段的使用性能良好,机械钻速高.全白油基钻井液在沈307井的成功应用,为长城钻井液公司进一步拓展海外油基钻井液市场奠定了坚实的技术基础.     

新型全油基钻井液体系

为了满足深井、超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井要求,研制了全油基钻井液用有机土和降滤失剂,确定了新型全油基钻井液体系配方,并通过室内实验和现场应用研究了其性能。采用长碳链季铵盐作为有机改性剂,制备用于全油基钻井液的有机土;采用褐煤类单体与胺类单体合成油基降滤失剂。有机土和降滤失剂性能优良、配伍性好,且降滤失剂的降滤失效果优于国内外几种同类型降滤失剂。通过研究各组分加量对全油基钻井液体系性能的影响,确定了各组分的加量,配制的不同密度全油基钻井液均有良好的基本性能。室内实验结果表明:全油基钻井液沉降稳定性较强,抗温可达200℃,密度在0.9~2.0 g/cm3可调,抑制性能强,抗污染和润滑性能较好,储集层保护效果好,具有泥页岩水化抑制作用。现场应用结果表明:全油基钻井液性能稳定,满足现场施工要求,可延长钻头使用寿命并有效抑制井壁失稳,与水基钻井液相比密度更低、平均机械钻速更高。     

钻井液管理控制对提高机械钻速的作用

影响机械钻速的因素包括地层复杂程度、钻井液、钻井设备的性能以及钻压等,本文主要探讨钻井液的管理控制对机械钻速的作用。     

白油基钻井液用有机土的研制

通过利用十二炕基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵与提纯钠基膨润土发生置换反应,再用高分子量聚合物SOPAE进行插层,制备了系列白油基钻井液用有机土。采用FTIR、XRD、SEM、TEM、胶体率、流变性、滤失量对有机土性能进行了表征与测试。结果表明：插层剂能进入蒙脱石晶层间与其表面发生化学键连,可使晶层间距增大至2．694nm,使有机土片层极其疏松;插层剂加量为1．5CEC的有机土W15性能最好,其在5。白油中的胶体率、塑性黏度、动切力和滤失量分别达到99％、13．0mPa·S、3．5Pa和28mL,且在150℃热滚16h后胶体率、黏度和切力增加,滤夫量降低,表明有机土w15具有较好的增黏提切和耐高温性能,在高温下更有利于有机土晶片的分散成胶。     

低密度全油基钻井液体系研究

随着石油开采,油藏的勘探开发难度增大,对钻井液密度要求增高。结合低密度及油基钻井液特点,室内研制出了低密度全油基钻井液体系。该钻井液体系具有很好的流变性,滤失量小(高温高压滤失量为6.6mL),性能稳定(破乳电压≥2000V),并且密度可调控,下限可以低至0.85g/cm3,具有好的抗污染能力,抑制性强及储藏保护效果好,可以应用于复杂敏感性地层,有利于提高机械钻速、井壁稳定性及储层保护。     

环保型白油基钻井液研究和应用进展

白油为基液的环保型油基钻井液有助于解决井壁坍塌问题。本文介绍了环保型白油基钻井液在水平井、高温深井、大位移定向井、深水井及复杂地层钻探中应用现状,并提出了环保型白油基钻井液面临的问题及今后的研究方向,以期为国内钻井液技术的发展提供参考。     

苏丹Azraq地区提高机械钻速的钻井液技术

针对苏丹Azraq地区地层特点,对提高机械钻速的钻井液性能参数进行研究,根据理论和实验优化钻井液性能参数。调整钻井液滤失量为6~8 m L,塑性黏度为15~20 m Pa s,动切力为10~15 Pa,动塑比为0.75 Pa/m Pa s。根据优化的钻井液性能参数,采用无土相的硅酸盐钻井液体系,并通过实验确定钻井液配方。现场应用证明,新的钻井液工艺能显著提高Abu Gbura地层的机械钻速,机械钻速由6~8 m/h提高到12~18 m/h,缩短了完井周期。Azraq K-9井创造了该地区完井时间的最短记录。     

提高机械钻速的钻井液理论与技术研究

通过对钻井液影响机械钻速的因素进行分析,提出了提高机械钻速钻井液的理论途径及处理剂的分子结构和钻井液性能要求,研制出了提高机械钻速的快速钻井剂KSZJ.通过进行表面张力、吸附效应、压持效应以及对微米及亚微米粒子、钻井液润滑性能、岩心强度的影响等实验评价了KSZJ的性能.在射流钻井模拟实验装置上用不同硬度的岩石进行的实验结果及在吐哈油田、塔里木油田、青海油田、华北油田、吉林油田及新疆油田等的30余口井进行的现场实试结果表明,提高机械钻速的钻井液技术能够将机械钻速提高18%以上,并能够有效解决井壁失稳及减少起下钻过程中的阻卡情况,提速提效效果显著.     

白油基油包水钻井液技术研究及其应用

针对宝16-1井存在的问题,为了保护油气层和井壁稳定,优选了白油基油包水钻井液体系。现场应用表明,该油基钻井液抑制,封堵防塌能力强,破乳电压高性能稳定,滤失量低,流变性好,具有较强的携带能力,避免了泥岩和煤岩的井壁垮塌问题,三开钻进、电测、下套管顺利。     

合成烯烃基钻井液提高钻速117%

BP公司在经过2年的钻井试验后，研制成功一种对人体健康和环境危害小于柴油油基钻井液的合成烯烃基钻井液——Amodriu。     

抗高钙盐白油基钻井液冲洗液室内研究

油基钻井液完钻后残留在套管和井壁的油污会影响固井水泥与地层的胶结强度,严重时可导致固井质量。为有效清洗残留的油污,提高水泥环与地层之间的亲水性,本文分析了5#白油的组份及碳数分布,构建了一套抗高钙盐白油基钻井液冲洗液,并对其润湿性和清洗能力进行了评价。实验结果表明,研制的冲洗液能够将油基泥浆表面的亲油性变为亲水性,大大提高固井水泥浆的胶结质量,同时,冲洗液对泥饼表面残余油污具有很好的清洗效果。     

白油基钻井液在新疆油田的应用及配套技术研究现状

简要介绍了白油基钻井液在新疆油田北三台、阜东井区及其他井区欠平衡钻井15口井中的应用效果,重点介绍了白油基钻井液近井壁解堵技术和微裂缝防漏堵漏技术室内研究现状,分析了国内外油基钻井液废弃物回收利用和无害化处理各种技术的特点和不足,对白油基钻井液在新疆油田以后的应用具有指导意义。     

植物油全油基钻井液研究

植物油的主要成分是脂肪酸甘油酯,化学活性强,其油基钻井液的配套处理剂需重新研究。通过分析4 种有机土在植物油中的90 min 和4 h 成胶情况及其对植物油基钻井液性能的影响,对有机土进行了优选;自行研制了新型乳化剂和降滤失剂,并与其他产品进行了对比评价。由植物油水解产物高级脂肪酸混合物和具有多反应节点的多元醇在一定条件下反应,合成一种乳化剂,其乳化效率高,抑制水解效果好,热滚前后流变性较好,综合性能较好。自制一种液体降滤失剂,其主要成分是大分子胶团化合物和腐植酸酰胺,具有较好的降滤失效果,且能明显改善动塑比,提高乳液稳定性,而且已经实现工业化生产。经过大量性能评价实验及正交实验,形成了一套抗150 ℃高温的植物油全油基钻井液,其配方为:基液（（植物油∶20%CaCl₂）=95∶5）+ 3% 乳化剂+2% 有机土+4% 降滤失剂+1%CaO+ 重晶石。通过抗污染实验证明,该体系有很好的抗水、土和石膏污染能力,能够满足现场应用需求,具有很好的应用前景。      

新型无水全油基钻井液

针对油包水乳化钻井液应用中存在的不足,研究了以生物毒性低的白油为基液的无水全油基钻井液。试验结果表明,全油基钻井液体系无水相,电稳定性好（大于2000V）,塑性黏度低,滤失量小（滤液全为油）,具有抗钻屑、抗水污染性能强、润滑性能好、抑制性强及储层保护效果好等特点。使用无水全油基钻井液,有利于提高机械钻速、井壁稳定性和储层保护效果,可用于易塌地层、盐膏层,特别是水相活度差异较大的地层,以及能量衰竭的低压地层和海洋深水钻井。     

全油基钻井液完井液体系研究及应用

胜利油田王732区块储层具有非速敏、极强水敏、强酸敏、弱碱敏的特征,为了更好地保护油气层,满足勘探开发的要求,提出在该区块使用全油基钻井液。通过对全油基钻井液配方的优选和全油基完井液的研究,得出了一套完整的钻井液完井液体系方案,并在王73-平4井进行了首次应用。应用结果表明,全油基钻井液配方能够适应王732区块储层特征,满足现场施工的要求,能够有效地保护油气层和提高油气产量。全油基完井液能够对全油基钻井液泥饼进行有效清除,使王73-平4井精密滤砂管裸眼完井,实现了免酸洗作业,为胜利油田的油层保护技术提出了新的理念。     

可再生生物合成基钻井液体系研究

油基钻井液普遍存在基础油难以降解、不可再生等缺点,为此,利用天然生物油脂,通过催化加氢、分子异构等合成了生物合成基础油,以该基础油和改性有机土为主,通过优选其他钻井液添加剂及加量,形成了可再生生物合成基钻井液体系。生物合成基础油是C₁₂—C₂₄的支链异构烷烃混合物,具有优良的安全环保性和黏温特性。室内性能评价试验结果表明,可再生生物合成基钻井液体系的高温高压滤失量低于12 mL,沉降稳定性好,破乳电压在768 V以上,96 h半致死浓度大于1 000 000 mg/L,能抗20%地层水和10%劣土的侵入,岩屑滚动回收率达到98.06%,经其污染的岩心其渗透率恢复率为83.5%～92.3%。研究结果表明,生物合成基础油具有低毒环保、可降解、可再生等优点,可再生生物合成基钻井液在乳液稳定、抗污染、润滑、抑制、储层保护、安全环保等方面均表现出良好的性能,完全能满足复杂地质条件对钻井液的需求。