无机盐水基解卡液的研究及其在长5井的应用

酒泉盆地长沙岭构造砂泥岩段长,存在高压盐水层,平均钻井液密度在1.98-2.02 g/cm3之间,压井过程中压差卡钻事故频繁发生,过去通常采用油基解卡液浸泡解卡,配方复杂且污染钻井液。通过对无机盐、加重剂、渗透剂的优选,开发了一种由无机盐和OT为主要成分的新型的水基解卡液,提高了解卡速度和成功率。该解卡液防塌性好,在长时间浸泡后不会造成井塌复杂,解卡后可配合降滤失剂和稀释剂混入钻井液中,进一步提高钻井液的防塌性。通过室内评价实验,该解卡液抗温能力在140℃以上。在解卡仪上测得解卡时间最短为85 min,而油基解卡液的解卡时间最短为100 min。该解卡液荧光级别低,不会对录测井造成影响。     

一种高效液体型解卡剂在巴基斯坦的研究与应用

针对目前巴基斯坦常用粉末解卡剂Black Magic存在配制时间长,加重易沉淀,与钻井液兼容性差,解卡成功率低等问题,以解卡剂对泥饼的破坏泥饼效果、穿透泥饼时间和极压润滑系数为评价指标,实验优选得到了一种高效液体解卡剂ZL SPOT。在此基础上,通过考察油水比、解卡剂和增黏剂对泥饼破坏和穿透的影响,得到了以0#柴油、解卡剂、清水和有机土组成的加重解卡液配方。实验结果发现:对于非加重解卡液,液体解卡剂在1.0%～2.5%浓度下,其极压润滑系数为0.069,100 mL解卡液穿透泥饼时间仅15 min,泥饼浸泡2 h后能见明显的网状裂纹,优于粉末解卡剂;对于加重解卡液,固相的加入会严重影响解卡效果,但提高解卡剂浓度至8%后,解卡液浸泡后的泥饼能出现网状裂纹;密度1.32～1.80 g/cm3的解卡液在120 ℃静置16 h后,无重晶石沉淀;解卡液与水基钻井液按1∶1比例混合,钻井液流变性和滤失基本不受影响。该液体解卡剂在巴基斯坦成功应用两口井,验证了解卡效果,且施工简单,具有推广应用前景。      

高密度油基解卡液的抗污染性能评价

近年来大斜度定向井、水平井逐渐增多,压差粘附卡钻事故也时常发生,由于使用油基解卡液处理压差粘附卡钻效果好、解卡成功率高,得到广泛应用。在以往油基解卡液的配方研究和效果评价方面研究基础上,以川西北某井卡钻泡油基解卡液造成循环通道堵塞的案例进行抗污染性能评价实验和研究分析,在深井超深井的高温高压条件下,解卡液密度越高的高温沉降稳定性控制越难,与组分复杂且劣质固相含量高的高密度钻井液、高密度堵漏浆之间的污染程度越大。针对井浆密度超过2.00 g/cm³时,解卡液密度最好低于1.85 g/cm³,同时应在解卡液前后注入隔离液减小污染程度。     

川西北矿区研制的油基解卡液在深井解卡实践中取得显著成效

1982年以来川西北矿区研究所,在室内开展了油基解卡液的试验研究工作。以与压差卡钻因子有关的参数为基点,对解卡液提出了较明确的实验设计。要求油基解卡液必须针对压差卡钻而具有其解卡的特性。即这种解卡液能够任     

一种微乳液清蜡剂的研制

为克服油基清蜡剂有毒、易燃、密度小,水基清蜡剂溶蜡效率低等缺陷.通过对有机溶剂、表面活性剂、助表面活性剂及分散剂的研究,开发了一种微乳液型高效清蜡剂.室内实验表明：该清蜡剂在最佳的配比条件下,闪点为51℃,凝固点≤-30℃,密度≥0.95 g/cm^3,45℃C条件下平均溶蜡速率≥0.028 g/min.     

LH-1水包油型解卡剂的研制

使用解卡剂解除钻井压差卡钻是一种有效的方法。由于环境敏感地区对环保的要求严格，油基解卡剂因污染严重而显示出了不足之处，为此研制了水包油型解卡剂LH-1。该剂在设计时主要考虑了其高效渗透消除压差、实现油润湿性、保证良好的润滑性、乳化稳定性和悬浮性等几个方面。在大量的试验基础上，确定水包油型解卡剂的配方，其中含有KS-1、柴油（或自油）、有机土、乳化剂A、渗透剂A，乳化剂B和渗透剂B。对其进行绵合性能评价表明，LH-1水包油型解卡剂在温度低于100℃条件下能保持良好的乳化稳定性，解卡效果良好；具有良好的沉降稳定性，在1．4g／cm^3。高密度条件下，仍然保持良好的解卡效果；大大减少了柴油的用量，既降低了材料成本，又减少了对环境的污染。     

用普通建筑沥青制备的粉状解卡剂JQG

用10号建筑沥青，石灰，有机土，油酸，渗透剂，抗温乳化剂制成了粉状解卡剂JQG。介绍了制造工艺和室内制品配方。以常用的用氧化沥青制成的粉状解卡剂CPF为对比剂，对JQG的性能进行了0室内评价，解卡剂JQG（解卡浸泡液）的细度，破乳电压，塑性粘度，屈服值，滤失量，硬沉淀，解卡性能全部符合行业标准；在150℃，16h静置处理中JQG解卡浸泡液中浸泡28h后降为零，而在CPF解卡浸泡液中需浸泡44h才降为零；JQG解卡浸泡液能浸透3mm厚的泥浆泥饼，使泥饼分裂为小碎块，烘干后变疏松而大面积脱落。CPF解卡浸泡液对泥饼的渗透深度只有1mm，泥饼分裂为大块。烘干后不脱落，JQG的解卡性能优于CPF。     

CaCl_2水基解卡剂的研究与应用

针对油基解卡剂存在费用高,解卡时间长,不利于环保等缺点,通过对解卡机理、解卡剂配方以及配伍性研究,研制出CaCl2水基解卡液。该解卡液在玉门酒东长204井、长2-3井粘吸卡钻的应用中,成功解除了2次粘卡钻具事故,且具有施工简单、经济、环保等特点,具有很好的推广应用前景。     

一种微乳液清蜡剂的研制

为克服油基清蜡剂有毒、易燃、密度小,水基清蜡剂溶蜡效率低等缺陷。通过对有机溶剂、表面活性剂、助表面活性剂及分散剂的研究,开发了一种微乳液型高效清蜡剂。室内实验表明:该清蜡剂在最佳的配比条件下,闪点为51℃,凝固点≤-30℃,密度≥0.95 g/cm3,45℃条件下平均溶蜡速率≥0.028 g/min。     

新型酸液解卡剂在玛湖区块的应用

新疆玛湖油田水平井三开造斜段克下组发育大段褐色泥岩,目的层百口泉组存在褐色泥岩夹层。该褐色泥属硬脆性泥岩,岩水敏性强、易水化分散,使用水基钻井液配合螺杆钻进滑动托压严重、粘卡风险高。针对钻井期间易发生粘卡,文章通过调整酸液及其他添加剂浓度,形成酸液解卡剂8种配方,通过溶酸性评价确定采用 15％盐酸 ＋3％氢氟酸配方,对褐色泥岩和灰色荧光砂砾岩具有最强的酸蚀溶解能力,并成功应用于处理玛湖区块2次粘卡事故。相比于传统的泡油基解卡剂,该酸液解卡剂具有用量少、现场配制简单、解卡时间短、解卡率高等优点,为处理褐色泥岩段粘卡事故提供了新的选择。     

抗160℃超高密度柴油基钻井液体系

由于油气勘探开发逐步向深层、非常规等油气藏发展,要求采用抗高温超高密度油基钻井液钻进,该钻井液必须具有良好流变性、低的高温高压滤失量、良好的封堵性与动/静沉降稳定性。研讨了抗160℃超高密度柴油基钻井液配方。通过大量实验得出,采用重晶石加重,无法配制出具有良好流变性能与动沉降稳定性能的超高密度柴油基钻井液;形成了抗160℃密度为2.4～3.0 g/cm3超高密度柴油基钻井液配方为,0#柴油与25%氯化钙盐水的质量比为90∶10,加入有机土+0.8%主乳化剂+1%辅乳化剂+1%润湿剂+5%降滤失剂+3% CaO+加重剂（重晶石∶MicroMax为6∶4）,其中有机土加量随钻井液密度增加而下降,密度为2.4、2.6、2.8和3.0 g/cm3的柴油基钻井液,最佳有机土加量分别为1%、0.5%、0.3%、0。      

加重剂对抗高温超高密度柴油基钻井液性能的影响

在塔里木盆地库车山前钻遇库姆格列木群盐膏地层时,要求采用抗高温超高密度油基钻井液,该钻井液必须具有良好流变性、低的高温高压滤失量、良好的封堵性与动、静沉降稳定性。研讨了不同类型加重剂对抗160℃超高密度柴油基钻井液性能的影响;采用重晶石（ρ=4.2 g/cm3）、重晶石（ρ=4.3 g/cm3）、氧化铁粉、Microdense等单一加重剂配制超高密度柴油基钻井液,钻井液性能无法全面满足钻井工程的需要;采用具有超微细、高密度、球形等特点的MicroMax加重的超高密度柴油基钻井液拥有非常好的流变性能和良好的沉降稳定性,但无法控制钻井液的高温高压滤失量;当重晶石和MicroMax按60∶40比例复配时,可配制出性能良好的超高密度（2.4～3.0 g/cm3）抗高温柴油基钻井液,能满足库车山前钻进高压盐水层与易漏地层的需求。      

高性能水基钻井液在莺歌海盆地高温高压井的应用

莺歌海盆地中深层高温高压领域温度高、压力大、作业安全密度窗口窄。在复杂地质环境下,常规的聚磺钻井液易变稠、流动困难、泥饼虚厚,引起遇阻、黏卡、井漏等井下复杂问题。通过室内评价,引入新型抗高温聚合物（Calovis HT、POROSEAL）替代常规聚磺钻井液体系中的聚合物（PAC-LV、EMI1045）,构建出高性能水基钻井液体系。室内评价证实,该钻井液在高密度2.30~2.40 g/cm3、高温200~220℃环境下,能长时间保持良好的高温热稳定性,并且有较强的抗污染能力,抗50 g/L钻屑、50 mL/L地层水及5 g/L CO₂,储层保护效果良好,渗透率恢复值为84.6%。该体系在莺歌海盆地高温高压井（压力系数2.20~2.40、温度190~200℃）中进行现场应用,解决了常规聚磺钻井液体系中高温稳定性不足的难题,证实高性能水基钻井液具有良好的高温热稳定性,并且流变性能优越,为后续高温高压复杂地层钻井液体系优选提供参考。      

裸眼事故复杂高压气井注侧钻水泥塞技术

SBC-200井是委内瑞拉东部油气田的一口复杂油气井,三开φ244.5 mm技术套管下深4864 m,四开φ215.7mm井眼钻至4945.12 m卡钻,多种方法处理未解卡,套铣爆破松扣,鱼顶深度4897.56 m。使用的油基钻井液体系密度为1.415g/cm3时发生油气侵,密度为1.44 g/cm3时建立井下压力平衡,当量密度1.49 g/cm3发生井漏。为了完成钻井进尺,对鱼顶以上35.53 m裸眼井段实施水泥回填侧钻。固井采用高致密、高强度、低失水水泥浆,复合功能前置液体系及相应工艺技术措施,完成注水泥塞作业,满足侧钻质量要求。      

Propylene glycol mono and di stearates as water in oil emulsifiers for oil-well drilling fluids

The objective of drilling operation is to drill, evaluate and complete a well that will produce oil and/or gas efficiently. The responsibility for performing these functions is held by using drilling mud.The research will focus on the oil base mud system due to the importance of that kind of drilling fluid which helped to address several drilling problems such as formation clays that react, swell or slough after expose to WBFs, increasing down hole temperatures, contaminants, stuck pipe, torque and drag.The research will rely on an economical-low cost prepared emulsifiers that used as W/O emulsifiers for oil base mud instead of the imported emulsifier. The new prepared emulsifiers provide an excellent options with emulsification power for oil-based mud that formulated from diesel oil and water.The nonionic emulsifiers were prepared through the esterification reaction of propylene glycol (1?mol) and stearic acid (1?mol) and/or (2?mol), the products were two oil soluble nonionic emulsifiers with hydrophilic/lipophilic balance (HLB) of 3.4 and 2.8 respectively. The chemical structure was confirmed using elemental analysis, FTIR and ¹H NMR.The new prepared emulsifiers were evaluated as primary emulsifiers for oil – base mud and the results were compared with the currently used primary emulsifier. The obtained results exhibited interesting rheology properties and shear-thinning behavior, yield value, thixotropy, gel strength and filter loss.     

国外高性能水基钻井液技术发展现状

介绍了贝克休斯公司开发的高性能水基钻井液的基本组成、优良性能以及在世界部分油田的现场应用情况。该钻井液具有油基钻井液的各种性能,可有效稳定页岩、提高岩屑整体性和机械钻速、减小扭矩和阻力,且有利于环保,已被广泛应用于各种钻井。从应用效果看,无论是PDC钻头还是牙轮钻头,机械钻速都达到了27.4m/h,实现了较低的稀释率和较高的固相清除率,其摩擦系数与油基钻井液相同,最大程度地减少了钻头泥包和聚结现象。与油基钻井液相比,可大幅度节省钻井期间的完井时间,解决了高性能钻井与环保要求的协调问题。     

四氧化锰加重水基聚磺钻井液研究

国外现场应用表明，对于密度在1．6g／cm^3以上的加重油基钻井液，用四氧化锰代替重晶石粉加重，能降低钻井液的当量循环密度。通过用黑锰矿粉、重晶石粉、超细碳酸钙和铁矿粉加重水基聚磺钻井液密度至1．6g／cm^3，测定了4种加重钻井液在1．2～1．6g／cm^3之间5个密度点的表观黏度和塑性黏度，分析了表观黏度和塑性黏度的变化趋势。模拟计算出了井深为4150m时的当量循环密度，表明黑锰矿粉在密度为1．46g／cm^3以上可以获得低于其它加重材料的当量循环密度。     

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。     

深层页岩气油基钻井液承压堵漏技术

随着涪陵页岩气向深层开发,钻井液密度达到1.75 g/cm3,固井水泥浆密度达到1.85～1.89 g/cm3,为了提高固井质量,防止水泥浆漏失,需要提高油基钻井液应用井段承压能力。国外新型油基堵漏材料在涪陵二期深层页岩气焦页XX井进行了应用。应用效果表明,该技术能够实行随钻封堵,对钻井液的流变性能没有副作用,在提承压作业过程中,对部分漏失层段进行承压作业,承压能力能够从1.75 g/cm3提至1.80 g/cm3。最后对全部漏失层段进行承压作业,采用国外油基堵漏剂和自研油基堵漏材料T150联合堵漏,承压能力提高至1.85 g/cm3。研究结果表明,该油基堵漏技术适用性强,配方简化,亲油性强,可操作性好,可以进行推广应用。