酯基钻井液页岩抑制性研究

室内评价了酯基钻井液的页岩抑制性，并对基液类型与页岩抑制性之间的关系进行了探讨。研究结果表明，酯基钻井液的页岩抑制性介于柴油基钻井液和水基钻井液之间，比前者弱，比后者强；基液类型与页岩抑制性之间存在一定的关系，提出用偶极矩这一化学尺度将基液划分为强、中、弱3种具有不同页岩抑制性的类型。     

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近海钻井过程中产生的钻屑通常直接向海洋排放以致形成一个钻屑堆,海底探测发现,使用油基钻井液的钻井过程中所产生的钻屑上残余的矿物油降解速率非常慢,岩屑堆下的动植物被窒息,而且还影响到岩屑堆周围的海洋生命,因为残余的矿物油许多年内都在进行缓慢的有氧生物降解过程,耗尽了油周围水中的氧,因而需要研究既不污染环境又具有优良特性的新型钻井液,文章首先对酯基液的制备和性能以及乳状液配方的优选进行了简单描述,然后对优选出的酯基钻井液配方进行了系统的评价试验,研究结果表明,所研制的酯基钻井液体系具有优良的润滑性和储层保护性,其页岩抑制性介于柴油基和水基钻井液之间,适用于井底温度不超过120℃的钻井条件。     

BIO–OIL环保基液的研制与现场试验

为满足深水钻井环保要求,开发了一种用于合成基钻井液的环保基液BIO–OIL,对比了BIO–OIL基液与常用基液的基本物理化学性能、黏温特性、碳原子数分布、生物毒性和乳液微观流变性,用BIO–OIL基液配制了深水合成基钻井液及高温高压合成基钻井液,并评价了其性能。结果显示,BIO–OIL基液的基本性能满足现场需求,生物毒性符合一级海域排放要求,乳液流体类型与3#白油乳液流体类型相同,具有三维网状结构,可配制满足现场需求的深水合成基钻井液和高温高压合成基钻井液。用BIO–OIL基液配制的合成基钻井液在南海西部某区块3口井进行了现场试验,结果表明,该钻井液流变性能稳定,携岩性能强,井眼清洁效果好。研究表明,BIO–OIL基液是一种可用于合成基钻井液的环保基液,用其配制的合成基钻井液的性能满足深水钻井需求。      

醚基钻井液的室内研究

介绍了合成基钻井液的发展现状,室内研究了醚基基液的特性,探索了醚基钻井液的基本配方,并评价了醚基钻井液的各种性能。结果表明,研制的醚基基液的物化性能都能满足合成基钻井液的需要,与国外产品相当。该醚基钻井液的抗海水污染、抗劣质土固相侵污、抗钙、抗镁能力都较强,且各项指标均达到环保要求,钻屑可直接排入海中。     

合成基钻井液发展综述

合成基钻井液是作为油基钻井液的替代体系在90年代初发展起来的,分为酯基、醚基、聚α-烯烃基等钻井液。经过大约5年的应用,现已发展并形成第二代合成基钻井液,主要以线型α-烯烃,内烯烃和线型石蜡基钻井液为代表。对比介绍了各种合成基液的物理化学性能以及合成基钻井液的组成、性能与应用情况,对比了第一代与第二代合成基钻井液的优缺点。     

国外深水钻井液技术进展

随着石油工业的不断发展,海洋油气勘探的水域越来越深,深水钻井难度也越来越大.介绍了深水钻井存在的主要问题:海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等,这些都对钻井液技术提出了更高的要求.国外深水钻井作业开始得较早,使用的钻井液体系主要有水基钻井液和合成基钻井液,其中水基钻井液主要包括墨西哥湾的高抑制性水基钻井液体系、高性能水基钻井液和CaCl2/聚合物钻井液,挪威海域的硅酸盐钻井液体系以及甲基葡萄糖甙钻井液等;合成基钻井液主要包括墨西哥湾的酯/烯烃基钻井液、IO和酯基钻井液及环境可接受的专用合成基钻井液等.另外,还介绍了充气钻井液和特殊的油基钻井液体系.最后,分析了深水钻井液技术的发展趋势,并提出了一些建议.     

合成基钻井液体系及最新发展

本文介绍了国外合成基钻井液体系的发展概况及最新进展;阐述了第一代和第二代合成基液的种类和基本性质;叙述了合成基钻井液体系的环境可接受性、钻井特性和经济性等特点;对新一代合成基钻井液体系的优点进行了介绍。     

新型合成基钻井液体系的研制与应用

对以气化油为基液的新型合成基钻井液体系进行了研究,确定了该体系的基本配方并对其体系性能进行了评价。研究结果表明,新型合成基钻井液体系和传统的以低毒矿物油为基液的油基钻井液体系相比．具有高温高压失水量低、粘度低等特点,且具有毒性更低和更高的生物降解性,更有利于现场钻井液性能的调控,进一步提高机械钻速,同时具有更好的储层保护和环境保护特性。     

合成基钻井液体系的室内研究

室内合成了一种封端醇醚。评价这种封端醇醚的理化性能,满足合成基液的要求,以此建立合成基钻井液体系,并评价合成基钻井液体系的各种性能。结果表明,合成基钻井液具有较强的抗钙、抗镁、抗海水污染和抗劣质土固相侵污能力。生物毒性和生物可降解性满足环保要求,可在海洋石油钻井作业中应用。     

油基钻井液对注水井吸水能力影响的室内评价

针对现场油基钻井液所钻井出油少，注水困难等问题，评价了油基钻井液滤液，完井液、水泥浆，注入水、地层水间的配伍性，以及油基钻井液滤液，原油对岩心动静污染后吸水能力的影响，实验结果表明：油基钻井液滤液与水泥浆、完井液、注入水，地层水存在一定的乳化作用；水泥浆与完井液、注入水、地层水不配伍，有沉淀生成；油基钻井液、原油动静污染后岩心注水能力下降，性注水水能有效提高油基钻井液静污染后岩心吸水能力。     

埕岛油田丛式井组泥浆工艺技术

介绍了埕岛油田丛式井组泥浆工艺技术。发现以MHP、SK—Ⅱ、KPAM、RHN715(无荧光润滑剂)、JFF(聚腐复合泥浆粉)、PAC141为主处理剂组成的海水泥浆新体系,具有良好的润滑性和防塌能力,能较好地满足海上丛式井组对泥浆工艺技术的要求。     

活化重晶石的研究

钻井用加重泥浆常处于“加重—粘度切力上升—稀释处理—泥浆密度降低—再加重”的恶性循环中,引起重晶石因沉淀导致浪费,也同时消耗了相当数量的处理剂。本研究工作采用了以化学螯合剂将重晶石的表面进行化学改性处理,增强其亲水性、结构活性和高温稳定性。用这种方法处理制得的重晶石称为活化重晶石(Chemical Modification Activated Barite简称CMAB),在分散型泥浆、阴离子聚合物泥浆、两性离子聚合物泥浆及正电胶泥浆中使用后,泥浆在高温下重力稳定性明显提高,流变性也显著改善。     

正电胶泥浆的研究及应用

介绍了混合金属层状氢氧化物胶(正电胶)为主体的泥浆体系,经室内研究和现场试验证明,该体系具有独特的流变性,用宾汉模式描述,其静切力接近屈服值;10s静切力、屈服值和φ_3读数相近,是一条τ_s接近τ_0的塑性流变曲线;该体系有较低的塑性粘度、较高的屈服值和动塑比值、较大的凝胶强度和剪切稀释能力,以及有长的松弛时间。因此,该体系悬浮固相和携带钻屑能力强,并依靠高密度的电荷起到抑制粘土水化分散和稳定井壁的作用,适应于大斜度定向井和水平井的钻井施工。     

两性离子聚合物钻井液体系在榆树林油田的应用

针对大庆榆树林油田地层造浆性强,井塌、电测遇阻问题严重,我们试验和应用了以FA367和XY27为主聚物的两性离子聚合物钻井液体系。通过试验证明,该体系比现有的阴离子聚合物钻井液体系具有较强的抑制造浆及控制钻屑分散的能力,改善了钻井液流变参数,解决了榆树林油田钻井中的难题。     

深井水基钻井液高温高压流变特性的研究

为随时了解深部井段的钻井液性能,对塔里木油田的一些常用水基钻井液体系的高温高压流变性进行了试验研究,并测定了该油田常用水基钻井液在不同温度和压力下的流变性。对大量的试验数据进行了回归处理,得出了计算水基钻井液在井下温度、压力条件时表观粘度和塑性粘度的数学模型。这有利于现场监测钻井液在井下的流变情况,并及时采取相应的处理措施。     

定向井同心环空中卡森流体稳态波动压力的研究

管柱在充满钻井液的井眼内运动时所产生的压力波动,是影响井眼稳定性的重要因素。其值的大小,是确定泥浆附加密度的主要依据。因此,要求对实际波动压力的预测有较高的精度。多年来,常用的波动压力计算模式多为近似模式,存在较大误差。为此,从理论上对定向井同心环空中起下钻时管柱在卡森流体中运动时钻井液由粘滞性产生的波动压力进行了分析,建立了理论模式。为便于现场应用,绘制了不同情况下波动压力系数的变化规律图,并给出了计算示例。     

非牛顿流体偏心环空紊流流动及顶替机理

对石油钻井工程中颇有实用价值的非牛顿流体紊流流场进行了理论研究。首先推导出普遍适用的非牛顿流体紊动微分方程式。在此基础上,导出了适用于偏心环空紊流的运动微分方程式。据此研究了偏心环空非牛顿流体紊流流场及紊流顶替规律。     

抗高温降滤失剂HUC研究与应用

针对大庆油田榆树林地区开发井所钻地层造浆严重,井壁易大段剥落、坍塌等问题,在易塌井段钻井液选用抗高温降滤失剂HUC进行处理。室内及现场试验证明,HUC具有良好的降滤失作用,能改善泥饼质量,减少井下复杂情况,而且与不同的钻井液体系配伍性好,解决了该地区的钻井难题。     

无粘土相钻井液的研究与应用

介绍了抗高温无粘土相钻井液的配方及性能,该钻井液体系的特点是:粘土抑制性强;能耐150℃以上的高温,可抗4％的NaCl或0.33％以上的CaCl_2.在老30井的古潜山灰岩地层进行了现场应用表明,无粘土相钻井液性能稳定,维护工作量小;高温热稳定性好;携屑能力强;润滑性优良;使机械钻速得到了提高。