固井用冲洗液 BH-Q812L的研制与应用

为了解决井壁和套管上残留的钻井液导致固井水泥环界面的胶结质量差的问题,采用非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和无机盐助剂复配,通过考察复配冲洗液的冲洗效率和适用温度等指标,确定了基本配方为6.4%壬基酚聚氧乙烯醚(15)(TX-15)+6.4%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)+6.4%十二烷基苯磺酸钠(SDBS)+0.64%三聚磷酸钠(STPP)+0.16%防腐剂卡松+80%去离子水的冲洗液BH-Q812。考察了冲洗液BH-Q812L的抗温性能、冲洗效率以及相容性能等。研究结果表明,该冲洗液抗温达150℃。BH-Q812L加量5%时的冲洗液在冲洗4 min后对聚合物钻井液和盐水钻井液的冲洗效率高达95%;BH-Q812L加量10%的冲洗液在冲洗5 min后对硅基防塌钻井液的冲洗效率高达95%以上。该冲洗液与钻井液、水泥浆均具有良好的相容性。该冲洗液已被现场应用于3种不同类型的钻井液体系的井中,取得了良好的固井质量。     

油包水钻井液耐高温冲洗液JYC—1的研究与应用

冲洗液YJC－1主要由有机溶剂、表面活性剂和螯合剂组成,具有对油包水钻井液强力渗透、增溶、乳化和螯合的复合效果,能在短时间内迅速有效地将附着井壁、套管壁上的油浆、油膜洗净,冲洗率达100％,使井壁和套管壁从“油湿”变成“水湿”状态,有利于水泥石的界面胶结,即冲洗后界面胶结强度有所增加。通过应用螯合剂,很好地解决了冲洗液与油包水钻井液的相容性问题,提高了冲洗液的耐温性能（耐温高达200℃）。现场应用了4口井,固井质量优质,表明冲洗液YJC－1提高了油包水钻井液完钻井的固井质量。     

油包水钻井液耐高温冲洗液YJC-1的研究与应用

冲洗液YJC-1主要由有机溶剂、表面活性剂和螯合剂组成,具有对油包水钻井液强力渗透、增溶、乳化和螯合的复合效果,能在短时间内迅速有效地将附着在井壁、套管壁上的油浆、油膜洗净,冲洗率达100%,使井壁和套管壁从"油湿"变成"水湿"状态,有利于水泥石的界面胶结,即冲洗后界面胶结强度有所增加.通过应用螯合剂,很好地解决了冲洗液与油包水钻井液的相容性问题,提高了冲洗液的耐温性能(耐温高达200℃).现场应用了4口井,固井质量优质,表明冲洗液YJC-1提高了油包水钻井液完钻井的固井质量.     

油气井固井多棱石英砂冲洗液的研制与现场应用

在油气井固井过程中,常规冲洗液存在难以有效清洗井壁上滤饼的问题,尤其是油基钻井液会在井壁形成含油滤饼、在套管壁会附着油膜,严重影响了固井质量。为此,基于加强冲洗液物理冲刷作用的理念,优选了具有尖锐棱角、形状不规则的多棱石英砂颗粒及悬浮剂,配制了多棱石英砂冲洗液。室内试验发现,该冲洗液具有稳定性好,与水泥浆、钻井液相容性好的特点,且冲洗效率比常规冲洗液高10～30百分点。多棱石英砂冲洗液在胜利油田4口井进行了成功应用,固井质量均有明显的提高。研究应用结果表明,多棱石英砂冲洗液能够有效清除井壁滤饼、油膜及岩屑,改善固井二界面胶结环境,从而提高固井质量,满足大型压裂对水泥环胶结质量的要求。      

提高二界面胶结质量的矿渣钻井液滤饼可固化技术

难以固化的滤饼直接导致固井第二界面胶结质量差。为提高第二界面胶结质量,基于矿渣受碱激发特性,提出矿渣钻井液滤饼可固化技术,并进行了研究,考察了矿渣钻井液滤饼对第二界面胶结性能的影响;对该技术配套冲洗液进行研究;通过XRD测试分析滤饼物相组成及作用机理。结果表明,矿渣钻井液滤饼可固化技术有助于提高第二界面胶结强度,改善第二界面胶结形貌;配套冲洗液显著提高上述技术效果;矿渣钻井液滤饼具有潜在固化活性,经冲洗液渗透、预激活,并与水泥浆成分交换,共同水化,生成C-S-H凝胶,包覆、连接固相颗粒,填充结构孔隙,实现滤饼、水泥环整体固化,第二界面胶结强度提高。研究表明,矿渣钻井液滤饼可固化技术与配套冲洗液技术有助于提高第二界面胶结质量,该研究对无机矿物凝胶材料在钻井液中的应用,特别是工业废料的环境保护再利用,具有科学的理论指导意义。      

WYL型高密度冲洗液评价及微观分析

在原有多功能冲洗液配方的基础上,通过优选加重材料与活性材料,研制出针对油基泥浆的WYL型高密度冲洗液。考察了该冲洗液对油基泥浆的冲洗效果、相容性以及对界面胶结强度的影响,并通过X射线衍射和电镜扫描进行了微观分析。实验结果表明,WYL型冲洗液与油基钻井液相容性好,泥饼清除率高,界面胶结强度明显提高,界面胶结良好。     

新型DF冲洗液的研究与应用

在固井注水泥作业时，水泥浆与钻井液接触后，常常在水泥浆与钻井液交界面处形成非常粘稠的水泥或钻井液混合物，这些混合物粘附在井壁或套管上，影响水泥环与套管和井壁胶结质量，甚至造成地层间封隔不好形成窜槽。介绍了目前国内冲洗液现状，并针对水泥浆与钻井液相溶性差，对注水泥作业危害大等问题，研制开发了DF冲洗液。研究了DF冲洗液的组成、性能特点，重点从加量、温度、滤失性能、流变性、相容性等方面对DF冲洗液性能进行了全面的室内检测与评价。并进行了TK811等10多口井的现场应用。结果表明，DF冲洗液加量在3%～6%间，具有良好的冲洗、隔离作用，能明显降低钻井液的粘度和切力，降低失水量，与钻井液、水泥浆具有良好的相容性，易形成紊流顶替，有利于提高水泥环与地层间的胶结质量。     

串联式波纹管机械密封在减底泵上的应用

采用串联式波纹管机械密封代替原单端面机械密封,解决了减底泵机械密封冲洗液对介质的影响问题。冲洗液进入机械密封后引出,冷却之后循环利用,避免了冲洗液对被输送物料产生的影响。     

油水双效PC-W21L冲洗液在PY30-1气田固井作业中的应用

使用油包水钻井液钻进时,井壁和套管壁上会粘附着一层油浆、油膜,它将导致水泥环界面胶结性能较差,该种情况下水泥石的界面胶结强度几乎为零,这将严重影响固井质量及油田的勘探开发。为了满足PY30-1气田大位移井钻井作业,下部12 14 in井段使用的是油基钻井液钻进,而上部地层存在断层,容易发生漏失,故上部17 12 in(1in=2.54cm)井段使用价格低廉的水基泥浆。笔者进行研究和筛选,最终确定采用油水双效冲洗液PC-W21L,它是由一系列环保溶剂组合而成的一种环境友好的材料,就该冲洗液对油基、水基泥浆的清洗性能进行了评价,结果表明,该冲洗液具有良好的清洗能力;并与泥浆、隔离液及水泥浆进行相容性试验,结果表明,该冲洗液与泥浆、隔离液及水泥浆均有较好的相容性。油水双效冲洗液PC-W21L在现场PY30-1气田6口井的固井作业中得到了成功的应用,固井质量优良。     

油基钻井液用冲洗液PC–W31L的制备及性能研究

针对油基钻井液用水包油型冲洗液无法用润湿测定仪检测混合液（即油基钻井液与冲洗液的混合液,全文同）电导率的问题,优选复配了合适的表面活性剂和溶剂,并引入一种含氮类聚合物,制备了油基钻井液用冲洗液PC–W31L。分析了PC–W31L冲洗油基钻井液的作用机理,并对其性能进行了评价。结果表明:PC–W31L对油基钻井液的冲洗效果良好,冲洗界面为水润湿状态,能使油基钻井液由油连续相完全转变为水连续相;PC–W31L与油基钻井液、水泥浆的流变相容性良好,对水泥浆稠化时间和抗压强度的影响均在可控范围内。研究表明,冲洗液PC–W31L不但对油基钻井液的冲洗效果良好,且能用润湿测定仪测定其水润湿能力。      

油基钻井液用冲洗液BCS-020L研制及应用

油基钻井液完钻井井壁及套管壁上附着的油浆、油膜会影响固井界面的胶结性能。为了改善水泥环与环空界面的亲合性,提高界面胶结强度,研发了BCS-020L冲洗液体系。实验结果表明,BCS-020L冲洗液与钻井液、隔离液均有较好的相容性,对井壁和套管壁上附着的油基钻井液具有良好的冲洗效果,冲洗效率达到80%以上;对环空界面具有良好的润湿改性作用,可以有效促进水泥环与环空界面的胶结。该冲洗液体系在玉门油田柳平1井取得成功应用,固井质量优良。     

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。     

新型固井前置液HQ─1的应用

HQ─1前置液可与水混配成冲洗液,也可与加重材料配成隔离液,应用于油层套管固井144井次,合格率100%,优质率82.6%,比应用前提高了6.6个百分点。实践表明:由HQ─1配制的冲洗液对钻井液无增稠现象,在低速下可达紊流,能很好地冲洗管壁与井壁。配制的隔离液对水泥浆无不良影响,可起到隔离、驱替钻井液的作用,从而提高了顶替效率,提高了固井质量,具有很好的应用前景。     

高密度高效冲洗液XM-1

由于深井、超深井的井底温度和地层压力高,容易发生油气水窜,导致水泥环的胶结质量较低。在研究多功能冲洗液的基础上,研发了一种高密度高效冲洗液XM-1,以优选出的植物胶X-P作为悬浮剂,以磁铁矿CTK-1为加重材料,以矿渣KZ-1为界面增强剂。对该高密度高效冲洗液进行了性能评价。结果表明,冲洗液XM-1与油基钻井液相容性高,泥饼清洗率高,与单独用CTK-1加重的冲洗液相比,界面胶结强度提高了50%以上;经过含有KZ-1的冲洗液冲洗的界面,微膨水泥在界面可以很好地胶结,即使在微裂缝处也可以生成大量层状物并填充空隙,形成良好的封隔能力,而未加KZ-1的冲洗液冲洗的界面,界面胶结存在明显的裂缝,而且裂缝中也没有填充物。     

一种高效清除井壁滤饼的新型固井冲洗液

为有效清除水基钻井液滤饼,提高固井界面胶结强度和固井质量,基于水溶性纤维的强冲刷原理和滤饼氧化分解原理,研究出一种新型的固井冲洗液（WD-C） ：0.5%WF-H纤维+2.2%WF-O氧化剂+0.35%FeSO₄ +1.8%KCl+3.0%膨胀珍珠岩粉+水,密度为1.03 g/cm³。为此,系统地测试评价了该冲洗液对水基钻井液滤饼的清洗效率和改善固井界面胶结强度的性能,并通过红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）和元素分析（EDS）等方法分析了其对界面胶结物的理化特征和微观结构的影响。结果表明,该冲洗液对水基钻井液滤饼具有良好的冲洗作用（冲洗干净时间在10 min内）,且界面胶结处的水泥颗粒能够正常水化,生成水化硅酸钙凝胶、Ca（OH）₂和棒状钙矾石（AFt）晶体,并相互交织并形成致密网络结构,能显著提高固井二界面胶结强度,进而提高固井质量。该研究成果为解决高效快速清除水基钻井液滤饼、提高固井二界面胶结强度技术难题提供了又一种新的技术方法。     

醋酸装置开工泵机械密封及冲洗液系统改造

介绍了20万t/a醋酸装置开工泵及冲洗液系统的改造。遵循该泵原密封外形尺寸,仅在集装式串联机械密封次级密封腔内部增加泵效环这一辅助配件,新增一套自动稳压补液装置,并选用除盐水作为冲洗液代替原冲洗液——稀醋酸,来解决原冲洗液系统在压力和流量供给时不稳定的弊端。通过改造,延长了该泵机械密封的使用寿命,减轻了为该泵提供冲洗液的稀酸泵的负担,一方面有效阻止了所输送高危介质(含催化剂、助催化剂、醋酸、碘甲烷、碘化氢等的母液)外漏,另一方面杜绝了冲洗液稀醋酸外漏污染环境、腐蚀设备附件和基础,极大的提高了工厂醋酸生产的安全性。     

丁基羟基茴香醚提高冲洗液抗高温性的研究

针对油基钻井液难清洗，易与水泥浆产生絮凝，影响固井质量的问题，制备了以糠醛作为清洗助剂的水基冲洗液TGD-65。为使TGD-65适用于高温条件下的固井作业，引入了BHA （丁基羟基茴香醚）作糠醛高温稳定剂，并制备了TGD-60。实验结果表明，BHA可明显提高糠醛在高温条件下的稳定性，使TGD-60在160℃下对油基钻井液仍具有很好的乳化分散作用，可完全破坏油基钻井液的结构，使其分散成细小的液滴，从而转变为水包油状态。同时，高温处理后的冲洗液TGD-60对油基泥饼具有良好的润湿性，其在高温条件下的冲洗效率也由TGD-65的79.71%提升至99.18%。      

固井冲洗液冲洗效率评价方法

针对目前固井冲洗效率评价方法在实验重复性、测试准确性等方面存在的不足，研制了一种新的冲洗效率评价的装置及实验方法。利用牛顿流体在2 个同轴圆筒之间的环形区域内剪切速率分布规律，通过改变装置中杯体直径、转子转速，使冲洗液对杯体内壁的冲洗剪切速率与现场的冲洗剪切速率相等，测量冲洗前后杯体内壁所挂钻井液的变化量，从而计算得到冲洗效率。利用该方法对在用的3 种冲洗液的冲洗效率进行了评价，依据评价结果优选了冲洗液类型，并优化了冲洗液用量。实验结果表明:该方法能够模拟固井施工中冲洗液对井壁的冲洗剪切速率及冲洗时间，在相同实验中冲洗效率结果的变化率控制在5% 以内，具有较高的重复性，可以作为冲洗效率对比评价的一种方法。     

DCX固井模拟冲洗效率评价装置的研制

为了定量分析冲洗液对渗透性地层滤饼的冲洗作用规律,研制了DCX固井模拟冲洗效率评价装置。该装置不仅可以模拟渗透性地层泥饼的形成过程,还可以评价冲洗液在不同工况下对滤饼的冲洗效率。利用该装置测试了2种冲洗液对2种不同性能钻井液在不同条件下形成泥饼的冲洗效率。结果表明:在不同因素影响下,冲洗效率差异很大,相差达到5.56%~7.76%;应根据试验数据进行综合分析评价,优选出最佳的冲洗方案来保证第二界面的清洁。该冲洗评价装置可为分析冲洗液对第二界面的冲洗规律提供新的试验手段,也可为提高第二界面的冲洗效率提供试验数据。      

稠油沥青污染钻井液的处理技术

伊朗Y油田有5口井钻遇了稠油沥青层,提高钻井液密度,不能阻止稠油沥青侵入井眼污染钻井液,轻则振动筛跑浆,重则钻井液变成膏状絮凝物,失去流动性。室内研究发现,常规稀释剂不能消除稠油沥青对钻井液的污染;加15%～20%水稀释,污染钻井液流变性能好转,再加重恢复密度值,流变性能重新恶化;用柴油和乳化剂,才能改善污染钻井液的流变性能。现场采用的处理方法,一类是机械、排放法或置换法,将稠油沥青从循环系统中除去,避免大量积累污染钻井液;另一类是乳化分散法,将稠油沥青分散在钻井液中,降低对钻井液性能的不利影响。应用结果表明,稠油沥青侵入速度慢的井适宜用第一类方法,在侵入速度快的井中,分散乳化法是主要的处理手段,可以避免钻井液絮凝,满足安全快速钻井的目的。