水基硅酸盐钻井液的页岩井眼稳定性研究

结合室内实验数据,分析了硅酸盐钻井液粘土稳定作用的主要影响因素。结果表明,硅酸盐的模数在2.8—3.2、加量在3％—5％时钻井液抑制性能较好,无机盐与硅酸盐的协同效应提高了硅酸盐的抑制性能。提出硅酸盐稳定页岩井壁的机理为:硅酸盐形成凝肢与沉淀堵塞微裂缝与页岩孔隙,阻止滤液进入地层,减少压力穿透;抑制粘土矿物水化膨胀与分散;与无机盐协同作用阻止水进入地层;与粘土矿物反应导致渗透率降低等。     

哈萨克斯坦滨湖地区强抑制性钻井液工艺技术

哈萨克斯坦滨湖地区一开大井眼中存在高压浅水层,要求钻井液密度为1.60 g/cm3,加之钻速较快,地层严重造浆,钻井液性能很难控制,致使井下复杂情况频繁发生.针对该地区情况制定出了钻井液技术方案和工程措施.现场应用结果表明,第1口井钻井液性能稳定,施工作业安全顺利,钻井周期比前5口井平均缩短49%,钻井液材料成本降低38%;第2口又比第1口井材料成本降低了20%.     

强抑制性KCl/硅酸盐钻井液体系及其在苏丹六区的应用

为解决苏丹六区Abu Gabra层在钻井过程中出现的严重井壁失稳问题,在对坍塌层位岩样进行综合分析的基础上,通过室内实验,研制出一种KCl/硅酸盐钻井液体系.该体系的特点是组成简单,硅酸盐的模数适中,具有较高的pH值,抑制岩屑水化膨胀能力强.硅酸盐稳定井壁的实质是一种化学封堵、固结作用,而沥青类、聚合醇类封堵型井壁稳定剂主要是通过物理作用来达到稳定井壁的目的,因而抑制能力相对较弱.另外,硅酸钠对环境无影响、无荧光、使用温度范围宽、价格较其它两类处理剂低.介绍了该体系在Moga-8井和FN-29井的应用情况.现场应用结果表明,该体系满足了苏丹六区的钻井施工要求,收到了良好的应用效果.     

硅酸盐基钻井液

新型可溶性硅酸盐水基钻井液钻（微）裂缝页岩、白垩岩等易出现复杂情况的地层，具有不可比拟的优越性，另外，这些无机体系对环境无害，并且价格也不贵。本篇详细地介绍了硅酸盐基泥浆的井眼稳定性机理及其钻井液工程设计。另外还给出油田试验结果。这些给果证明了新泥浆体系稳定井壁的能力。     

硅酸盐钻井液对泥页岩地层井眼稳定性影响研究

油基钻井液的使用对保护环境和降低成本造成了越来越大的压力，研制出一种具有油基钻井液特性而又没有环境污染的水基钻井液成为必然。室内实验验证了硅酸盐钻井液稳定泥页岩地层井壁的机理，当硅酸盐钻井液渗入泥页岩地层时，就会和泥页岩孔隙流体迅速作用，发生聚合和沉淀反应；由凝胶物和硅酸盐沉淀物形成的屏障和高选择性渗透膜系统将进一步阻止滤液侵入和压力渗透，对页岩中的裂缝和裂纹起封堵作用。对硅酸盐钻井液性能研究表明，其流变性可通过控制钻井液的pH值（不小于11）调节；现场硅酸盐加量最好不要超过5％；无论是加重前还是加重后，硅酸盐钻井液的常规性能均能满足钻井工程的一般要求；抗粘土污染能力强。在WZ12-1-7井的应用表明，硅酸盐钻井液在钻进过程中性能良好，钻井、下套管施工顺利。     

硅酸盐钻井液室内试验研究

硅酸盐钻井液的影响因素、配方优选和防塌抑制性等试验表明：硅酸盐钻井液的pH值最好控制在11．0以上；模数为2.8～3．0硅酸盐综合性能最好，其最优加量为2％～4％；室内研制的硅酸盐钻井液基础配方具有良好的防塌抑制性，较强的抗钙、抗劣土污染性能，还具有具有较好的电稳定性、抗温性和可加重性；硅酸盐钻井液与岩心所形成的膜结构降低了岩心污染深度，具有较好的保护油气层性能。     

稀硅酸盐钻井液体系的室内研究

硅酸盐钻井液体系是一种以无机盐为主处理剂的防塌型钻井液体系,具有物理封堵和化学加固井壁双重防塌作用,能明显降低井壁的渗透率、阻止压力传递。室内试验研究表明,硅酸盐体系具有较强的抑制性和稳定井壁作用,环境可接受性强,无毒,能满足安全钻进的需要,但同时也存在一些不足,有待进一步完善。     

MEG水基钻井液的研究与应用

MEG(Methylglucoside甲基葡萄糖甙)是聚糖类高分子物质的单体衍生物．加入钻井液中可以形成半透膜，降低水的活度，有利于减少钻井液和地层中水的运移，保持井壁稳定，且具有良好的抑制性和润滑性。用MEG为主剂配制成的MEG水基钻井液具有流变性易调整，高温稳定性好，抗污染能力强及油气层保护效果好等特点。在T86047井的成功应用证明，该钻井液流变性、润滑性等性能与邻井聚磺混油钻井液相当．并具有良好的井壁稳定性和环保特性。     

硅酸盐钻井液LS的研制与性能评价

硅酸盐钻井液由于具有环保、价格低廉、抑制性能好等优点,近年来得到了人们的普遍关注.硅酸盐钻井液稳定井壁的机理为:当硅酸盐钻井液的pH值大于11时形成凝胶,而且硅酸盐还能与地层水中的高价金属离子形成沉淀,堵塞页岩的裂缝与孔隙,阻止了钻井滤液的侵入与压力的传递,同时由于硅酸盐与无机盐具有协同效应,增强了页岩的抑制性能,避免了井壁失稳的发生.研究了硅酸盐与无机盐KCl的加量、聚合物及pH值对钻井液性能的影响,得出了合理的钻井液配方:5%膨润土 5%硅酸钠 1%MV-CMC 2%SMP 3%KCl 0.5%其它添加剂.研究结果表明,所研制的硅酸盐钻井液LS具有很好的抑制性与抗温性能.     

稀硅酸盐钻井液防塌性能的影响因素

以多种稀硅酸盐水溶液和泥浆进行了页岩分散试验和页岩稳定指数试验.结果表明：防塌钻井液所用的硅酸盐模数以2.8～3.2为好,加量在2%～5%较好;当用于含KCl的泥浆中时,硅酸盐的钠、钾比例对防塌性能的影响不显着;适量的无机盐可与硅酸盐产生协同作用提高防塌性能,但钙离子过量会破坏泥浆性能.有机处理剂和粘土主要影响硅酸盐钻井液的流变性和滤失性能,而对防塌性能基本上无直接影响.地层特性是影响稀硅酸盐钻井液防塌效果的最复杂因素.     

硅酸盐钻井液实验研究

在对硅酸盐钻井液发展进行调研的基础上，针对当前硅酸盐钻井液研究中的不足，进行了室内实验研充，包括：硅酸盐钻井液与常用钻井液处理剂的配伍性；无机盐含量、膨润土含量、硅酸盐模数、硅酸盐加量对硅酸盐钻井淑性能的影响。结果表明。硅酸盐钻井液与含有铵、钙等离子的处理剂如NH4PAN、PAC-141等不配伍，与WF-1和XY-28的配伍性也不是很好，与SD-102、高温高压降滤失剂SPNH、HV-CMC、LV-CMC等处理剂的配伍性鞍山；在兮适的有机处理剂下。KCl和NaCl对硅酸盐钻井液流变性和滤失量的影响较小，而CaCl2的影响较大；硅酸盐的模数越大，钻井液抑制页岩分散的能力越强，防塌性能越好；随着硅酸钠加量的增大，黏土对硅酸钠的吸附量不断增大（在100g／L以上）。硅酸钠加量不变，随着温度的升高。黏土对硅酸钠的吸附量也增大，而且增幅逐渐变大，说明吸附主要为化学吸附。     

硅酸盐钻井液综合机理研究

对硅酸盐及硅酸盐钻井液的性能进行研究 ,比较了不同无机盐的防塌能力 ,分析了各组分对硅酸盐钻井液性能的影响。实验结果表明 ,在相同加量下 ,硅酸盐的防塌能力优于其它无机盐 ,硅酸盐与其它防塌剂复配能提高钻井液的防塌能力 ,p H值是影响硅酸盐防塌能力的主要因素     

高密度饱和盐-稀硅酸盐钻井液技术

塔里木盆地巴楚地区寒武系地层组成复杂,盐岩、膏泥岩及裂缝性灰岩往往出现在同一裸眼井段,且地层压力高,在该地层钻进极易导致钻井液性能恶化,发生井下复杂情况。为有效解决这一技术难题,在对饱和盐-稀硅酸盐作用机理研究的基础上,研制出一种适合复合盐膏层钻进的高密度饱和盐稀硅酸盐钻井液配方。室内试验和现场应用证明,该钻井液具有良好的抑制性能,能有效降低盐岩和石膏的溶解;具有较好的流变性、滤失性、抗温性能和抗盐及石膏污染的能力。现场应用的欠饱和盐稀硅酸盐钻井液,很好地解决了巴楚地区复合盐膏层中潜在的复杂情况,大幅度降低了钻井液成本。     

硅酸盐钻井液技术现状和发展趋势

介绍了硅酸盐钻井液６０余年的发展历程，对８０年代中期以来出现的硅酸盐聚合物钻井液、植物胶—硅酸盐钻井液、硅酸盐—硼凝胶钻井液及混合金属硅酸盐钻井液四种体系的配方及性能特点进行了分析。国内外的现场应用表明，该钻井液具有良好的井眼稳定性，且无毒、无荧光，能显著降低钻井液成本，具有广阔的发展应用前景。     

甲基葡萄糖苷及其钻井液

综述了甲基葡萄糖苷的合成方法、理化性能以及甲基葡萄糖苷钻井液的性能及在墨西哥湾地区的应用情况。甲基葡萄糖苷钻井液是一种具有良好的润滑性、降滤失性及高温稳定性且无毒、易生物降解的新型水基钻井液,是油基钻井液的理想替代体系。该体系为解决钻井过程中井眼失稳和环境污染等问题提供了新的方法和途径。     

KCC-TH强抑制性防塌钻井液的研制及应用

为解决吐哈油田西部盐膏层钻井过程中出现的严重井壁失稳难题。在大量井壁稳定机理研究基础上，研制出了KCC-TH强抑制性防塌钻井液，室内试验表明，该钻井液具有良好的流变性、滤失性和防塌性能。借助电位-枉度仪及泥页岩水化-力学耦合模拟装置（SHM）等先进试验手段。通过电位和粒度测定、压力传递厦抑制石膏溶解性等试验，发现钾／钙／醇的协同作用可进一步降低粘土颗粒的ζ电位、提高粒径尺寸、降低石膏溶解度、阻缓压力传递，从而明显增强防塌效果。在吐哈油田7口井的现场试验结果表明，KCC—TH钻井液性能稳定，防塌效果明显，井径扩大率小，测井一次成功率100％，且维护处理简单，经济效益显著。     

胺基钻井液技术进展

介绍了胺基钻井液的发展历程,主要特点及其国内外的研究与应用情况.指出胺基钻井液在钻井过程中所表现出的防止井壁坍塌性、页岩稳定性等性能可接近油基钻井液;而对比油基钻井液,不仅有明显的环保优势,还能大幅降低钻井成本.     

硅酸钾聚合醇钻井液的研制及性能评价

从处理剂的综合作用出发,将硅酸钾的化学效应(胶凝沉淀)以及聚合醇的物理效应(浊点效应)复合应用,建立了一套具有凝胶-浊点效应的膜结构硅酸钾聚合醇钻井液体系,并对该体系的性能进行了综合评价。实验结果表明,该体系具有流变性好、失水造壁性好、抑制性强、抗污染能力强(抗NaCl污染6%(w);抗Ca2+或Mg2+污染0.5%(w);抗钻屑污染15%(w))、润滑性好、封堵能力强和热稳定性好等优点,为钻井液稳定井壁研究开拓了新的发展方向。