基于密度粘度活度的有机盐水溶液研究

由于有机盐无固相水溶液密度可调范围大、溶液粘度低、抑制性强等特点,得以作为油气井工作液的基液在钻井、完井、试油等作业中推广应用。因此,建立有机盐加重剂的加量与水溶液密度、粘度、活度间的定量关系,对现场应用、室内研究以及控制成本意义重大。研究全面测定了有机盐水溶性加重剂Weigh2、Weigh3的加量与其水溶液密度、粘度以及与其水溶液上方密闭空间的相对湿度,建立了Weigh2、Weigh3的加量与其水溶液密度、粘度、活度间的数学关系,绘制了加量与其水溶液密度、粘度、活度间的关系图版。为现场控制处理剂用量、室内设计提供了定量数据和简单方便的方法,也为深入研究有机盐工作液作用机理奠定了基础。     

有机盐钻井液在塔里木东河油田K7井的应用

有机盐钻井液体系由水溶性加重剂（Weigh1、Weigh2和Weigh3）、降滤失剂（Redu1和Redu2）、无荧光白沥青（NFA-25）、强包被抑制剂（IND-10）、提切剂（Visco1和Visco2）组成。有机盐钻井液具有流变性好、抑制性强、造壁性好、保护油气层效果好、对钻具无腐蚀,对环境无污染等特点。介绍了有机盐钻井液在K7井的现场应用情况。应用结果表明,钻头提出后完好无损,证明该体系能够充分清洗、冷却和保护钻头,延长钻头寿命;该井有机盐钻井液现场用浆经中国石油天然气集团公司环境监测总站检测,结果无毒。     

有机盐钻井液在塔里木东河油田DH1-8-6井的应用

有机盐钻井液体系由水溶性加重剂Weigh2和Weigh3，降滤失剂Redul和Redu2、无荧光白沥青NFA－25、强包被抑制剂IND10、提切剂Viscol和Visco2组成。有机盐钻井液具有流变性好、抑制性强、造壁性好、保护油气层效果好、对钻具无腐蚀，对环境无污染等特点。介绍了有机盐钻井液在DH1－8－6井的现场应用情况。应用结果表明，该井二开段井眼平均井径扩大率为5．4％；该井井底温度为134℃，在深井段取心、钻井和完井的施工中，钻井完井液性能稳定，滤失量稳中有降，取心、完井作业，3次完井电测以及下套管固井均非常顺利。该井使用FS2565钻头从井深1892m钻至井深5120m，进尺3228m，钻头提出后完好无损，证明该体系能够充分清洗、冷却和保护钻头，延长钻头寿命；该井有机盐钻井液现场用浆经中国石油天然气集团公司环境监测总站检测，结果无毒。     

有机盐无固相试油压井液的基液研究

由于有机盐无固相试油压井液中水溶液密度可调范围大、抑制性强、腐蚀性小等特点，因此可以作为油气井工作液的基液。研究有机盐水溶液的密度、粘度和活度，有利于现场应用、室内研究。全面测定了有机盐Weigh2、Weigh3不同加量下的水溶液密度、粘度以及其水溶液上方密闭空间的相对湿度，建立了其加量与水溶液密度、粘度、活度间的数学关系，绘制了加量与其水溶液密度、粘度、活度间的关系图版。为现场控制、室内设计处理剂用量提供了简便方法和经验公式，也为深入研究有机盐无固相压井液的作用机理做了基础工作。     

BH-WEI完井液在迪西1井的应用

迪西1井是塔里木油田公司探索致密砂岩深盆气勘探潜力的一口重点预探井,完井试油采用“双保”型有机复合盐(BH-WEI)完井液作测试工作液及压井液.BH-WEI完井液固相含量低,固相容量限大,可以防止完井液固相和滤液进入储层,减少完井液对油层的损害.在现场应用过程中,由于进行打捞永久式封隔器作业,造成不同井段完井液先后静止了21.6 d、37.4 d,加上天气温度骤降,出现了盐结晶和稠化问题.随后对配方进行了改进,改进后的完井液在井底高温(151℃)下静止6.8d,无分层、无沉淀,保障了塔里木山前井试油作业的顺利施工,并保护了油气层,该井测试日产气量为228 368 m3/d,日产油量为31.68m3/d.该体系配方简单,单剂效能高,加量少,基液密度调节范围广(1.10～1.80 g/cm3),根据需要可使用惰性加重剂加重至2.50g/cm3以上.     

有机酸盐水溶液流变特性研究

有机盐水溶液可用于钻完井作业的工作液,但因流变性特别是高温流变性研究存在一些争议影响其推广应用.利用RS-150高温流变仪,分别测定了Weigh2水溶液密度为1.25、1.26、1.29、1.30和1.32 g/cm3,温度在25、65、80、95、110、125℃下的500多个数据.研究认为Weigh2水溶液为塑性流体,得到宾汉模式本构方程,相关系数较高,相对误差较小,适应性较好;实验证实了Weigh2水溶液静切力的存在,为现场良好的悬浮能力提供了证据;发现任何密度溶液超过90℃时,塑性黏度趋于7 mPa·s,存在"塑性黏度高温趋同"现象.     

有机盐加重剂Weigh2和Weigh3水溶液活度

有机盐加重剂Weigh2、Weigh3水溶液的活度,决定着以其水溶液作为连续物的钻井液的抑制能力,活度测定意义重大。用电子湿度计测出Weigh2、Weigh3溶液相对湿度,得出Weigh2、Weigh3水溶液相对湿度与加量的关系式,再由仪器本身给定的活度与相对湿度的关系式,推导Weigh2、Weigh3水溶液活度与加量之间的关系式,并绘出Weigh2、Weigh3水溶液活度与加量的关系图版。其关系式和图版可用于现场定性控制钻井液活度以稳定井壁、室内钻井液用有机盐加重剂的定量设计以及钻井液成本优化。     

Weigh 系列有机盐钻井液抑制性机理

Weigh 系列有机盐钻井液具有抑制性能强、抗温性能好、摩阻低等优点,已成为国内外复杂情况钻井主要钻井液。室内测量了Weigh 系列有机盐钻井液中水的活度,经Weigh 系列有机盐钻井液作用后黏土胶体颗粒吸附扩散双电层的厚度及蒙脱石晶层的层间距,从活度因素、双电层因素、离子交换晶格嵌入因素3 个方面探讨了Weigh 系列有机盐钻井液抑制性作用机理。Weigh 系列有机盐钻井液在南海西部北部湾2 口大位移井中得到成功应用,为南海西部类似油田开发提供了进一步的技术支持。     

高温固井水泥浆用降失水剂GT-1的制备及性能

随着油气勘探向深井、超深井方向的不断发展,固井作业对其工作液体系及外加剂提出了更高要求。针对目前降失水剂耐温、抗盐性能不足、适应温度范围窄、且与其他外加剂相容性差等问题,基于分子结构设计思想并结合功能单体优选,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酰胺（AM）、对苯乙烯磺酸钠（SSS）、纳米二氧化硅等为原料制备了高温固井水泥浆用降失水剂GT-1。采用红外光谱、凝胶色谱、热综合及扫描电镜等分析方法研究了其化学结构、分子量、热稳定性及水溶液微观形貌。并对GT-1的失水性能、耐温性能、抗盐性能及所配制水泥浆体系的流变性能、抗压强度和稠化性能进行了研究。结果表明,降失水剂GT-1化学结构符合预期设计,重均相对分子质量为138 431,热稳定性优良,且其水溶液呈现规整的空间网状结构;同时,降失水剂GT-1耐温、抗盐性能突出,能够控制水泥浆失水量,且所配制水泥浆工程性能良好,满足固井施工需求,具有较好的应用前景。      

功能性固井工作液研究进展

随着油气勘探开发工作的逐步深入以及向深层、复杂地层、非常规储层、海洋等领域的拓展,油气井固井难度显著增加,对固井后水泥环长期密封性能要求越来越高,固井工作液体系的研发及应用面临新的挑战。从长封固段大温差水泥浆体系、韧性水泥浆体系、防腐蚀水泥浆体系、稠油热采井固井水泥浆体系、自修复（自愈合）水泥浆体系、深水固井水泥浆体系及功能性前置液体系,总结了近年来固井工作液体系的技术进展。根据复杂井固井作业面临的挑战,从固井新材料及功能性水泥浆体系两方面提出了今后的攻关方向。      

高温盐水水泥浆体系的室内研究

在盐膏层固井作业时,常规的淡水水泥浆不能满足固井作业的要求。在评价了不同缓凝剂和不同降失水剂对盐水水泥浆性能影响的基础上,优选出了以缓凝剂CHY-5和降失水剂CFL-2为主剂的含盐量为18%(BWOW)盐水水泥浆体系,并分析了和CFL-2的作用机理。室内研究表明:缓凝剂CHY-5对温度不敏感,能有效的防止井底温度波动对固井工作的影响;降失水剂CFL-2能有效控制体系的滤失量;优选的盐水水泥浆的稠化时间可调,过渡时间短,呈近直角稠化;能满足深部地层(约4 000 m)、井温约140℃的地层固井作业的要求。     

耐高温高强度堵剂室内研究

针对稠油注汽井蒸汽不均匀推进和热采井多轮次吞吐后形成汽窜大通道现象,室内研制了有机无机复合颗粒堵剂。有机无机复合颗粒堵剂可进入近井地带大孔道,在一定的温度下固结成块,封堵大孔道。颗粒堵剂在树脂和无机颗粒质量比为2:8时,堵剂固结体的抗压强度可以达到3.9MPa,并可以根据地层状况和作业要求选择合适的有机无机粉末质量比以达到不同的强度要求。该堵剂均有较好的耐高温性能和稳定性,可用于稠油热采井堵水和注汽井封窜。     

胜科1井超高温水泥浆体系的设计与应用

针对胜科1井井深、井底温度高,而且底部有盐水层的实际情况,合成了新型超高温缓凝剂、抗盐降失水剂,室内试验表明两者具有较好的抗高温耐盐性能及良好的配伍性能。针对水泥石出现的分层现象,通过添加热稳定剂提高了其热稳定性和抗压强度;通过超高温水泥浆体系试验,设计出了胜科1井尾管固井水泥浆,试验表明该水泥浆性能稳定,稠化时间可调,失水量、游离液、抗压强度等指标完全达到设计要求,并成功进行了胜科1井尾管固井作业。胜科1井的现场应用证明,该超高温水泥浆体系能满足超深井固井需要,可在胜利油田及其他地区的深井、超深井固井作业中推广应用。     

钻固一体化工作液的室内实例研究

为解决吐哈盆地复杂井固井问题,对钻固一体化工作液（DCIF）进行了室内实例研究。3口井的室内实验结果表明,DCIF钻井液性能可以满足钻井工程要求;DCIF固井液性能易调,失水量低,抗压强度高,也可用于固井作业。     

抗盐塑性水泥浆体系的室内评价和现场试验

塑性水泥浆体系是解决目前越来越多的深井、超深井固井难题的有效手段,但在大段盐膏层固井时,由于盐的侵入,而使水泥浆的性能发生改变,严重时可导致施工失败.为了提高盐膏层的固井质量,文章提出的抗盐塑性水泥浆体系,由G级水泥、早强增塑剂QA、降滤失剂SZ1-2、分散剂SXY、调凝剂PN和TEA组成.实践证明,该体系综合性能特别是抗盐性能优良,能满足深井、复杂井以及大段盐膏层的固井要求.     

冀中地区家29断块盐层固井技术的探讨

对于盐岩层固井,由于井径严重不规则而导致水泥浆的顶替效率较低、有滞留钻井液存在,同时由于水泥浆的溶蚀、冲蚀作用和微环隙的形成,技术难度大.通过总结家29断块盐岩层的固井实践,探讨了满足盐岩层固井技术要求的盐水水泥浆技术、隔离液配方和施工工艺.提出盐水水泥浆、盐水隔离液中盐的适宜加量为7%(BWOC),并通过在盐水水泥浆中引入抗盐降失水剂、抗盐缓凝剂、微硅和膨胀剂,使水泥浆失水量小于50 mL,析水量小于1%,24 h抗压强度大于14 MPa,水泥浆体积膨胀率大干20%,同时提出采用0.6～0.8 m/s的顶替速率.家29-2X、家29-9和家9-18井应用该固井技术后,固井质量均为优质.     

石油勘查系统固井工程现状分析及对策建议

石油勘查系统固井工程现状分析及对策建议夏村（北京１０００８８）一、固井工程现状及问题分析固井工程是石油钻井和完井的一项关键工程。固井工程质量直接影响下层钻井、完井、试井、采油和增产措施等各项后续作业。地质矿产部石油海洋地质系统有关单位近几年不断开发应...     

双级箍固井技术在固2井盐膏层中的应用

固2井的盐膏层纯度高,蠕动能力强,钻进过程中出现憋跳钻、接单根挂卡、起下钻遇阻、遇卡等各种复杂情况,盐膏层蠕变和挤压也会造成套管下入困难,甚至挤毁套管,因此含膏盐层段的固井质量是下一步作业和完井的关键。通过分析该井存在的固井难点,进行了固井套管串结构、水泥浆液柱结构优化及双级箍选型,应用性能优良的盐水水泥浆体系。提高了盐膏层段固井质量。     

一种新型多功能钻固一体工作液

针对目前钻井工程面临的恶性满失和絮凝虚泥饼无法固化的难题,研究出一种具有润湿、渗透、乳化、冲洗、固化功能于一体的特殊工作液.该工作液主要由黏土类增黏剂、纤维素衍生物增黏剂、木质素类稀释剂、表面活性剂、激活剂、固化剂和密度调节剂组成,介绍了其作用机理.性能评价结果表明,该工作液具有优良的悬浮能力和流变性以及很高的抗压强度、抗盐能力,对泥饼的冲刷能力和激活钻井液的能力,与钻井液、水泥浆的相容性好.它可作为一种可固化堵漏液使用,也可作为一种可固化滞留于界面上絮凝虚泥饼的前置液使用,能有效堵漏和提高固井质量,降低钻井成本,延长油井寿命,具有广阔的应用前景.     

地下储气库盐穴及盐层固井技术

分析了西气东输地下储气库盐穴及盐层固井存在盐穴无井底、盐层固井、井底温度较高、井眼尺寸大、水泥石长期胶结性能要求高等固井技术难点,采用打水泥塞建立人工井底、半饱和盐水水泥浆体系、提高大井眼顶替效率等技术措施,解决了采卤井老井改造固井技术难题,实现了无井底盐穴固井,通过改进欠饱和盐水水泥浆性能,提高了新腔钻井的盐膏层固井质量。在江苏金坛盐矿完成的6口储气库盐穴固井和8口新腔钻井固井作业表明,该固井技术适合储气库盐穴盐层固井的需要,可以提高固井质量。