泡沫钻井液高温高压密度特性模拟实验研究

借助新研制成功的钻井液高温高压密度模拟实验装置 ,建立了泡沫钻井液高温高压密度特性模拟实验方法 ;并针对 3种欠平衡泡沫钻井液配方 ,分别开展了高温高压密度特性模拟实验研究 ,得出稳定泡沫钻井液体系密度随温度和压力的变化规律 ,为进一步开展欠平衡钻井液井下静液柱压力的预测研究奠定了基础     

可循环氮气泡沫钻井液技术

针对现有钻井液技术在钻压力系数低于0．8的地层时存在的诸多不足，提出了可循环氮气泡沫钻井液技术。对发泡剂及配套处理剂进行了优选，确定了低压条件下的可循环氮气泡沫钻井液配方。性能评价结果表明，该体系具有较好的抗盐、抗温及耐油性能，可循环次数在10次以上。根据欠平衡钻井的技术要求，制定了可循环氮气泡沫钻井液的现场施工工艺。该技术在史3-3-斜91井和樊142—8井的欠平衡钻进中进行了应用。应用结果表明，该钻井液密度低，有利于提高钻速，可以作为解决超低压地层的井漏及油层保护难题的抟术．     

可循环微泡沫钻井液研究及应用

根据微泡沫理论模型,在室内合成出了微泡沫发泡剂MF1.对该发泡剂的性能进行了评价。结果表明,微泡沫发泡剂MF1的抗温能力大于150℃,抗盐能力达到了10%,抗油能力达到了15%,抗钙能力达到了5g/L.在此基础上研制出了性能良好的微泡沫钻井液配方,对其结构进行了显微分析。结果表明,微泡沫气泡群体是以单个悬浮和部分相互连接的方式存在于体系中,微气泡之间在平面上为点接触,气泡呈大小不等的圆球体。该钻井液密度在0.6～0.95g/cm³范围内可调,体系稳定性良好。在锦45-15-26C井的现场应用证实,在整个钻进过程中该钻井液性能稳定,没有出现气液分层现象,泡沫细小,泥浆泵上水正常,微泡沫钻井液的各项性能均能满足现场使用的技术要求。     

可循环泡沫钻井液静液柱压力实验研究

1 前言由于泡沫钻井液具有密度低、粘度大、携砂能力强 ,能有效地解决低压、低渗、低漏地层的钻井难题 ,减少了钻井液对地层的伤害 ,提高了油气井的采收率 ,因而在国内外油田被广泛地应用。可循环泡沫钻井液是由胜利油田泥浆公司研制的一种新型低密度钻井液体系 ,该体系成功地应用在胜利油田大斜井、水平井、欠平衡压力钻井中 ,解决了胜利油田古潜山等低压地层的严重漏失问题 ,实现了火成岩地层出油的重大突破。静液柱压力是进行泡沫钻井水力计算和设计作业参数的重要依据 ,本文利用模拟井筒对可循环泡沫钻井液的静液柱压力进行了室内实验研…     

高温高压下泡沫钻井液流变性实验分析

本文针对高温高压下井筒内泡沫钻井液的实际作业情况,设计了一套新型的泡沫流体流变性测试装置,使用这套装置进行了大量的实验研究,在建立合理的数学模型的基础上,对实验数据进行了处理及分析。     

高温高压泡沫钻井液流变性实验处理方法

针对高温高压下井筒内泡沫钻井液实际作业情况,设计了一套新型的泡沫流体流变性测试装置,使用这套装置进行了大量的实验研究,在建立合理的数学模型的基础上,对实验数据进行了处理及分析.     

可循环泡沫钻井液在宝302井欠平衡井段的应用

介绍了可循环泡沫钻井液的配方，性能及在宝302井欠平衡井段中的应用情况，结果表明该体系悬浮和携岩能力强，抗高温，抗污染效果好，能够满足宝南区块深井欠平衡压力钻井的需要，且保护油气层效果好，同时，这也是国内首次将可循环泡沫钻井液成功应用于井泥岩及煤层井，拓宽了泡沫钻井液的应用范围。     

泡沫钻井液的静液柱压力分析与计算

讨论了泡沫质量和气体压缩性对泡沫密度的影响,推导出了泡沫钻井液静液柱压力计算式,可以方便地估算泡沫钻井时的静液柱压力。同时分析了在常压地层进行泡沫或充气欠平衡压力钻井时所需的气液比。     

可循环泡沫钻井液研究与应用

胜利油田的草桥、孤南、桩西、临盘等地区的古潜山地层,连通性好,孔隙度高,裂缝、溶洞发育。钻井过程中极易发生严重的井漏,有的井甚至造成报废。研究了可循环泡沫钻井液体系,并在室内对该体系的性能、稳定性、抗污染能力及油气层保护等性能进行了评价。现场29口井的应用表明,可循环泡沫钻井液体系具有一定的稳定性,密度低(0.60—0.90 g/cm~3),携砂性能好。解决了胜利油田古潜山地层易漏问题,减少了钻井液对油层的损害,降低了钻井成本,提高了原油产量,获得了良好的经济效益。     

可循环泡沫钻井液完井液动密度的测定

进行了40组可循环泡沫钻井液动密度测定,建立了测试精度符合石油天然气行业标准SY 5336-93要求的能够进行地层条件下可循环泡沫钻井液动密度测定的试验装置和测试方法.在可循环泡沫钻井液初始密度为0.380～0.720 g/cm3、温度为20～140 ℃、压力为0.5～40 MPa范围内测定了可循环泡沫钻井液的动态密度,得到了压力-温度-动密度基本关系式.当温度一定时泡沫钻井液密度随压力增加而增加,当压力增加到某一特定值时,钻井液密度不再明显增加;泡沫钻井液密度随温度升高而降低;高温高压下密度小于1.00 g/cm3.     

泡沫钻井液研究及其应用

通过对泡沫钻井液的保护油层机理和其性能与温度、压力、时间及各种试剂的关系分析得知，泡沫钻井液对渗漏地层有良好的防漏、堵漏效果，具有较强的净化能力，尤其在大斜度井段和水平井段的钻井过程中，解决了沉积井眼下侧的岩屑床等问题。现场应用表明，泡沫钻井液适用于地层裂缝发育、漏失严重、低压以及超低压地层钻井，能满足地质录井要求，利于及时发现、保护油气层。泡沫钻井液性能稳定，具有静液柱压力低、润滑性和携岩性能好、滤失量小、摩阻小、抗污染和助排能力强以及对油层伤害小等优点，适用于压力系数较低地层的钻井。该体系能有效地降低事故的发生率，防止了井壁坍塌；满足了低压、低渗地层以及大斜度井段和水平井段的钻井要求。     

一种适用于欠平衡钻井的充气泡沫钻井液

欠平衡钻井技术的关键是控制钻井液密度．使井内液柱压力小于储层孔隙压力。介绍了一种适用于欠平衡钻井的充气泡沫低密度钻井液。该充气泡沫钻井液在固体矿产勘探和热气田开采等方面取得了较好的应用效果。这种钻井液为气、液、固三相体系．泡沫剂选用DF-l,稳泡剂为一般的有机高分子聚合物。根据欠平衡钻井要求。通过对粘土、聚合物和泡沫剂的加量进行正交试验,优选出了若干组充气泡沫钻井液配方。应用表明,该充气泡沫钻井液泡沫稳定、密度低、液柱压力小、流变性好、携带岩屑能力强,有一定的抑制地层粘土矿物膨胀分散的能力和抗高温抗污染能力,可以作为欠平衡钻井介质进行试验应用。     

泡沫钻井液井壁稳定性评价研究

泡沫流体的结构特点虽能缓解泥页岩地层自吸水的能力,但不能阻止泥页岩地层水化的趋势,随着钻井时间的增加,泥页岩水化加剧,进而引发井壁失稳问题。因此,采用合适的评价方法寻求性能优越的抑制剂配方,成为人们普遍关注的重点。通过对泡沫流体引发井壁失稳过程进行分析可知,在对泡沫钻井液进行性能评价时应从两方面入手,即泥页岩自吸水能力以及泥页岩抑制能力。泥页岩自吸水是引发泥页岩水化的先决条件,通过泥页岩自吸水测试,可以筛选出具有一定封堵或减缓泥页岩吸水速度的泡沫钻井液配方。对于泥页岩抑制能力测试可以将膨润土抑制性测试、滚动回收实验以及硬度测试相结合,这样便于优选出抑制能力强且具有持久抑制作用的泡沫钻井液配方。     

泡沫钻井液颗粒沉降对密度变化规律的影响

泡沫钻井液密度的变化是其应用过程中考虑的重要参数之一,为了研究颗粒沉降对其密度的影响,通过实验测量不同起始密度的泡沫钻井液颗粒沉降引起密度随时间的变化关系,分析密度随时间推移变化的趋势,探求密度随时间变化的规律性.介绍了一种研究泡沫钻井液密度变化的方法,测定和分析了其密度随时间变化的关系,泡沫钻井液密度随时间的变化规律符合Boltzman公式的曲线形式,运用Boltzman公式进行数据曲线拟合,得到了密度随时间、泡沫起始密度等变化的经验公式.该公式的理论计算结果与实验结果相吻合,利用该公式可预测泡沫钻井液密度随时间的变化趋势.     

超高密度钻井液技术研究

新疆准噶尔盆地南缘地区安集海河组存在超高压、强造浆、强坍塌应力、溢、漏、塌、卡、复合离子污染等钻井问题,使用的钻井液密度最高在2.5 g/cm3以上,钻井液在超高密度条件下性能极难调控.分析了该地区易塌层段地质特点和地层中的粘土矿物组分以及存在的钻井液技术难题,有针对性地研制出了JAB高密度钻井液体系.评价了JAB体系在超高密度条件下的流变性、抗污染能力、抗温性、抑制性及润滑性等.结果表明,该钻井液体系在超高密度(2.5 g/cm3)下,具有良好的抑制造浆、稳定井壁、润滑防卡能力和抗可溶性盐污染、流变性好等特点,能满足准噶尔盆地南缘地区复杂地层钻探的需要.提出了该体系现场维护处理的几点建议.     

液流钻井下的负压差设计与控制

在地层压力系数大于１．０５－１．０８的高压地层,可以用清水、盐水或密度低的钻井液实施欠平衡钻井,国外称为“液钻井”,有人也移“边喷边钻”。文中讨论了在这种情况下,负压差的设计原则及合理的确定钻井液密度的方法。     

油基泡沫钻井流体技术研究

针对水基泡沫钻井流体在水敏性地层易造成泥页岩水化膨胀,气体钻井遇到地层出水时即转换成水基泡沫钻井流体,在此过程中易造成井壁坍塌等问题,开展了油基泡沫钻井流体技术研究。研制出以油基发泡剂DRI-YF-1和油基稳泡剂DRI-YW-1为主要组分的油基泡沫钻井流体,进行了发泡体积、半衰期、流变性、抗高温和抗污染等性能评价实验。实验结果表明,油基泡沫钻井流体密度范围为0.17～0.38 g/cm³,其发泡体积和半衰期比国外同类产品高,流变性好,抗高温、抗污染能力较强。并观察了油基泡沫和油包水泡沫微观结构,提出了水进入油基泡沫前后的油基泡沫微观结构的假设模型。     

泡沫钻井液粘度与温度压力关系特性研究

泡沫钻井液的粘度是欠平衡钻井设计中应考虑的主要因素之一.介绍了一种测定泡沫钻井液粘度与压力、温度关系的方法,测定并分析了泡沫钻井液粘度与压力、温度的关系.通过实验研究表明,泡沫钻井液的粘度随压力的升高先降低后增大,大约在压力为5～10 MPa时达到最小值;随温度的升高先增大后减小,粘度极大值出现的温度范围基本在50～70℃之间.从气液表面能和分子间能量变化的角度分析了温度、压力影响泡沫钻井液粘度的原因,在低压低温下,表面能是影响钻井液粘度的主要因素;而在高温高压下,分子间能量是影响泡沫钻井液粘度的主要因素.