环保型全油基生物油钻井液的室内研究

为适应非常规页岩气开发的需要,解决传统油基钻井液毒性大、悬浮稳定性差、成本高的问题,选用低毒环保且可再生的生物柴油作为基础油,研制出一种环保型全油基生物油钻完井液体系。给出了体系配方并对该体系的主要性能进行了室内评价。室内实验结果表明,环保型全油基生物油钻井液体系不含水,具有电稳定性好、塑性黏度低、滤失量小等特点,且具有抗温、抗钻屑、抗盐水污染性以及抑制性强的优点,对储层保护效果也较好,满足非常规页岩气开发安全钻井和环境保护的要求。     

油基钻井液井筒清洗技术室内研究

油基钻井液在解决南海涠洲12-1油田易垮塌硬脆性泥岩的剥落掉块以及提高钻速、减少井下复杂情况等方面具有较好的应用效果。但是在固井作业完成后,含有钻屑的油基钻井液会牢牢粘附在套管内壁,射孔作业时这些污物将直接影响油井的储层保护效果。因此,室内研制了油基钻井液井筒清洗装置,并开发出针对性的清洗液,该清洗液不仅能对套管内壁上的油膜产生较强的渗透清洗力,并且能防止洗掉的油污造成二次污染,具有较理想的清洗效果,清洗率达90%以上,有效的保护了储层。     

低毒高性能油基钻井液研制与评价

针对常规油基钻井液毒性高、污染能力强、常规乳化剂乳化性能差等问题,采用大庆油田长垣重烃,经分离、洗涤、加氢、脱硫、脱芳精制处理后,研制出一种低毒高性能基油,合成了两种相互配伍、乳化性能好的乳化剂,确定了一种低毒高性能油基钻井液配方,并对钻井液进行了性能评价.研制的低毒高性能油基钻井液在高温高压下的滤失量≤10 mL,破...     

一种环保油基钻井液体系

针对目前油基钻井液存在因所含矿物油和处理剂的生物毒性大,而被限制或禁止排放的问题,制备出生物毒性低的油基钻井液基油,合成高效低毒的一体化乳化剂和新型高凝胶改性有机土,并对钻井液处理剂及加量进行优选,最终形成了一套环保型油基钻井液体系。该钻井液体系的生物毒性LC₅₀达到15 000 mg/L以上,生物可降解性好;体系的流变性良好,破乳电压达到800 V以上,高温高压滤失量小于6 mL;钻井液体系能抗5%石膏、5%钻屑和15%盐水污染;该油基钻井液应用性良好,油水比可在60/40～90/10的范围内调节,密度可在1.25～2.0 g/cm3范围内调节,抗温可达220 ℃,高温稳定性良好。研究结果表明,环保型油基钻井液具有低毒环保、可降解等优势,抗污染、抗高温、稳定性强、可调节范围广,完全可满足较复杂地层和环境保护要求高区块对钻井液的要求。      

低密度全油基钻井液体系研究

随着石油开采,油藏的勘探开发难度增大,对钻井液密度要求增高。结合低密度及油基钻井液特点,室内研制出了低密度全油基钻井液体系。该钻井液体系具有很好的流变性,滤失量小(高温高压滤失量为6.6mL),性能稳定(破乳电压≥2000V),并且密度可调控,下限可以低至0.85g/cm3,具有好的抗污染能力,抑制性强及储藏保护效果好,可以应用于复杂敏感性地层,有利于提高机械钻速、井壁稳定性及储层保护。     

新型无水全油基钻井液

针对油包水乳化钻井液应用中存在的不足,研究了以生物毒性低的白油为基液的无水全油基钻井液。试验结果表明,全油基钻井液体系无水相,电稳定性好（大于2000V）,塑性黏度低,滤失量小（滤液全为油）,具有抗钻屑、抗水污染性能强、润滑性能好、抑制性强及储层保护效果好等特点。使用无水全油基钻井液,有利于提高机械钻速、井壁稳定性和储层保护效果,可用于易塌地层、盐膏层,特别是水相活度差异较大的地层,以及能量衰竭的低压地层和海洋深水钻井。     

油基钻井液损害气藏机理研究

油基钻井液被普遍认为是钻完井过程中保护储层的有效措施之一,但越来越多的研究表明油基钻井液对油气藏存在一定的伤害。文章结合塔里木油田库车山前致密砂岩气藏特征,系统的分析了油基钻井液伤害气藏的机理。油基钻井液损害气藏储层主要由固相堵塞、多相流效应、润湿反转和乳液堵塞引起,实验结果表明,不同种类固相对气藏伤害程度按从重到轻顺序排列:纤维材料刚性材料可变形材料微粉重晶石;油基钻井液会给气藏引入第三相,产生三相流,增加流动阻力,造成气藏伤害;油基钻井液能使岩心从水湿性变成了弱亲油性,使得储层渗透率下降,其中乳化剂和润湿剂对储层润湿性影响最大,其次是稳定剂、有机土;乳状液堵塞孔喉造成的储层伤害不是永久的,会随着温度的升高而部分恢复。     

高温低密度油基钻井液体系室内研究

在高温深井中,为了保护低压油气层,合成一种新型有机土MZ,用以配制高温低密度油基钻井液体系。室内研究结果表明:有机土MZ的胶体率优于有机土A828、B500A和B38,MZ在柴油中胶体率可高达97.4%,高温热滚前后主要性能变化小,表明高温并没有破坏其聚结胶联的空间网状结构,具有较好的胶体稳定性和抗温性;MZ晶层间距为2.05 nm,季铵盐离子取代金属离子进入膨润土层间,使其晶层间距增大;MZ配制的高温低密度油基钻井液体系,热滚前后黏度变化不大,热滚后具有较高的切力,高温高压滤失量小于3 mL;MZ配制的钻井液能抗温220℃,抗50%盐水或15%泥岩钻屑的侵入污染,满足深井复杂地层钻井液技术需求。      

全油合成基钻井液的室内研究

近年来,以合成基气制油为基液的油包水乳化钻井液已成为海上油田开发井使用的主要钻井液之一,但仍存在一定不足,因此对全油钻井液进行了研究,给出了其基本配方,并对其性能进行了评价.实验结果表明,新型的全油合成基钻井液采用低毒、容易生物降解的气制油为基液,体系不含水,具有电稳定性好、塑性黏度低、滤失量小等特点,且抗钻屑、抗水污染性以及抑制性都很强,对储层保护效果也很好,可用于易塌地层、盐膏层,特别是水相活度差异较大的地层;同时,该体系还具有密度低(可以降到0.8 g/cm3)、低温流变性好等特点,因此也可用于能量衰竭的低压地层和海洋深水钻井.     

仿油基钻井液技术的研究

油基钻井液因应用上的缺点使其推广受到限制,改性水基钻井液和合成基钻井液是油基钻井液的主要替代品,其中更应大力发展合成基钻井液技术。文章详细介绍了合成基钻井液的分类、适用范围、存在的主要问题,概括了合成基钻井液良好的特性,此外还介绍了目前常用的2种改性水基钻井液。     

水基微泡钻井液和油基微泡钻井液的应用

微泡是就地产生的特别稳定的微气泡以抑制钻井液漏入高渗地层。水基微泡用于水基钻井液中 ,而油基微泡用于非水基钻井液中。在两种情形下 ,微气泡都由专门的聚合物和表面活性剂稳定的气体或液体的核构成 ,在渗透性地层中这些微泡能聚集形成坚韧的具有弹性的屏障 ,从而阻止钻井液的漏失。在渗透性地层中具有代表性的是水湿砂岩 ,容易发生钻井液渗漏和压差卡钻。另外一些地层由砂岩和页岩构成 ,对这些地层使用常规钻井液或欠平衡钻井设备都非常昂贵。作者描述了在钻井液中如何利用水基和油基微泡减轻井下的钻井液漏失。     

废钻井液固化处理实验研究

废弃钻井液的固化处理是当前最常用的处理方法之一,通过对吐哈油田某井废弃钻井液的固化处理,筛选出用于固化处理的最佳固化剂配方:4%XN-1 13%YH-3 1%XF-2 2%CN-1.考察了固化剂用量对固化体强度及浸出液有害物质的影响.结果表明,当固化剂用量20%时,固化体经水中浸泡5 d后,抗压强度仍达 1.26 MPa,其浸出液的COD、悬浮物、重金属含量、色度、含油量等均达到GB8978-1996 的二级排放标准.     

超微粉体加重高密度油基钻井液的性能

为解决高密度油基钻井液中采用常规重晶石粉加重多发生固相沉降的难题,室内分别研究了超微重晶石粉、超微铁矿粉、超微锰矿(中值粒径D504μm)加重高密度油基钻井液的性能,并研究了超微粉体和常规重晶石复配加重高密油基钻井液的性能。研究结果表明,与普通重晶石加重钻井液相比,采用3种超微加重的油基钻井液的流变性和电稳定性明显增强,超微材料性能优良程度排序依次为超微锰矿粉超微铁矿粉超微重晶石粉。将超微粉体和普通重晶石复配(质量比1∶1)加重至钻井液密度为2.3 g/cm3时,超微锰矿粉、超微铁矿粉和普通重晶石复配加重时可获得良好的流变性,而超微重晶石和普通重晶石复配加重后黏切偏大,流变性差,将乳化剂用量降低50%以上可获得良好流变性,复配加重油基钻井液180℃高温稳定性良好,热滚后的表观黏度仅为68 m Pa·s,塑性黏度为59 m Pa·s,初终切力为6 Pa/8 Pa,破乳电压达1732 V,稳定性指数TSI仅为0.5。超微粉体明显改善了钻井液的流变性、高温稳定性并降低处理剂应用成本,能更好地适应超深井复杂地质条件钻井需要。     

油基液态型黄原胶对钻井液性能影响规律的研究

在60℃下考察了鑫合公司生产的油基液态黄原胶在加量0.8%、1.6%、2.4%时对聚合物钻井液、抗高温聚磺钻井液、水包油聚合物钻井液疏变性能的影响,结果如下:该黄原胶产品对3种实验钻井液均有良好的流型调节作用,可使钻井液的表观黏度、塑性黏度增大,使动切应力大幅度增大,明显改善钻井液的剪切变稀性能;在120℃滚动后塑性黏度变化平缓,动切应力不降反升,与常规黄原胶产品有明显不同。该黄原胶产品还能改善钻井液的滤失特性,降低3种实验钻井液120℃滚动前后的API滤失量(60℃)。加入1.6%该黄原胶产品的聚合物钻井液的表观黏度、塑性黏度、动切应力均随加入盐(NaCl)量的增加而减小,但加盐量为80、160、240g/L时变化幅度不大;这些流变参数随混入原油量的增加(50、100、150g/L)而增大。该黄原胶产品作为流型调节剂,更适合水包油和混油钻井液,尤其是高温下使用的钻井液。表7参4     

废弃钻井液固化处理试验研究

利用经试验筛选的固化剂配方对冀东油田废充钻井液进行了固化处理的室内试验研究。结果表明,加入合适的固化剂后,能够提高固化物的强度,且固化后的固体在水中浸泡５ｄ后,其浸出液色度、悬浮物含量、化学吸氧量、重金属含量、含油量等均达到ＧＢ８９７８－８８的三级标准。     

吉林油田废钻井液固化实验研究

针对吉林油田废钻井液,确定了有效的固化配方,探讨了单一药剂对固化效果的影响,在此基础上采用正交试验方法,研究了各药剂对固化体强度和固化体浸出液的具体影响,并确定了最佳固化配方1．5％A＋1．0％B＋15．0％C＋8．0％D。研究表明,该固化方法能有效处理吉林油田废钻井液,固化强度好,浸出液毒性小,能满足国家综合污水排放标准GB8978—1996。同时,该固化方法也能很好地处理江汉和四川废钻井液,说明它具有很好的应用前景。     

深井油基钻井液在高温高压下表观粘度和密度的快速预测方法

深井油基钻井液在应用中一个重要的技术难题是如何对高温高压条件下不同井深处的油基钻井液流变参数和钻井液密度进行准确的预测,从而采取相应的技术措施,使之具有良好的携岩能力,并使钻井液密度始终保持在适宜范围。在前人工作基础上,通过对试验数据进行多元回归数学处理,分别建立了预测高温高压下油基钻井液表观粘度和密度的数学模型,并提出了相应的快速预测方法。室内试验结果表明,表观粘度的预测值与实测值的吻合情况良好,相对误差可控制在±10%以内。对钻井液密度预测值的验证有待于今后进行。     

无固相钻井液的室内实验研究

大庆外围油藏储量巨大,但长期以来一直存在难以有效动用的问题,因为该低效油气田的储层保护问题难以解决.针对大庆外围油藏储层特点,通过科学的实验设计,在室内实验的基础上,研究出了一套保护储层的无固相钻井液技术,重点解决无固相钻井液滤失量大、抑制性难提高的问题,优选出了一套性能优良的无固相钻井液配方.该钻井液对储层的伤害小,有效地减小了固相损害、水敏、水锁和贾敏效应,滤失量小于6 mL,流变性好,密度调节范围宽,抗污染能力强,符合钻井完井液技术要求,在大庆外围"三低"油田具有较好的应用前景.     

杂多糖甙水基钻井液可生物降解性的实验研究

通过测定杂多糖甙(SJ)水基钻井液失水后滤液和滤饼浸出液的化学需氧量(CODcr)和生化需氧量(BODs),以BODs/CODcr比值为指标评价了SJ水基钻井液对环境的影响和可生物降解性.结果表明,在淡水/盐水和一定温度条件下,SJ水基钻井液滤液的CODcr,和BOD5值均较高,但BOD5/CODcr,比值均大于0.3,表明滤液中的有机污染物可生物降解性较强;向SJ淡水钻井液中添加适量的Nacl或提高温度可使钻井液滤饼浸出液的CODcr和BOD5值降低至国家二级排放标准以下,且可生物降解性由较难转化为较易,表明杂多糖甙水基钻井液废 弃物对环境的影响较小,可直接外排.     

废弃油基钻井液中柴油再生实验研究

废弃油基钻井液热化学破乳-离心分离出的废柴油中含有大量的水分、颗粒杂质、沥青质和其它有机杂质。对分离出的废柴油进行再生实验研究,确定了废柴油的最佳再生工艺为絮凝-酸洗-碱洗-白土吸附工艺。该工艺所用絮凝剂为X-TSN,酸液为浓硫酸,碱液为氢氧化钠,吸附剂为活性白土,再生柴油的收率80.15%,其各理化性质基本达到了0#柴油的国III标准(GB 19147-2009)。再生柴油与市售0#柴油的组成基本相同,可用于重新配制油基钻井液。