KCl聚合物钻井液防水锁性能优化研究

为了能够在低孔低渗储层中应用KCl聚合物钻井液进行钻井,研究了其防水锁性能。在探讨水锁损害机理的基础上,提出了防水锁损害的技术对策,通过向KCl聚合物钻井液中加入防水锁剂FCS和油膜暂堵剂GPJ,提高该钻井液的防水锁性能,并对其防水锁效果进行了评价。岩心自吸试验表明,岩心的钻井液滤液饱和度由76.24%降至35.41%,钻井液的防水锁性能大大提高。钻井液体系优化后,钻井液滤液对岩心的侵入量和深度都明显降低,返排能力增强,岩心动态污染渗透率恢复率达到90%以上。研究表明,该提高钻井液防水锁性能的方法可行,拓宽了KCl聚合物钻井液在低孔低渗储层中的应用。      

KCl/聚合物钻井液的改性及其在苏丹3/7区的应用

苏丹3／7区地层胶结疏松，钻进过程中常伴有严重超拉、遏阻及部分井段井径扩大等井下复杂情况。为解决这一技术难题，在对常规KCl／聚合物钻井液体系进行详细的室内试验评价的基础上，结合该地区地层失稳的特点，提出了对所用钻井液进行改性的技术思路。通过对现用KCl／聚合物钻井液改性前后性能的对比试验，提出了两套改性的Kcl／聚合物钻井液配方，并给出了相应的配制方法和维护技术。苏丹3／7区现场4口井的应用证明，改性后的KCl／聚合物钻井液体系具有抑制性能好、包被能力强、流变性优良等特点。完井电测数据表明，最大井径扩大率由68％下降至8％，同时使建井周期缩短28％。改性KCl／聚合物钻井液体系可在苏丹3／7区推广应用。     

江苏油田开窗侧钻井KCl聚合物钻井液应用研究

为控制投资成本,提高勘探开发效率,油田加大了套管开窗侧钻井技术的应用力度.开窗侧钻施工中,由于环空间隙小,受小钻具振动、起下钻压力激动、高环空返速冲蚀,以及地层强水敏性等因素影响,井壁易失稳,导致起下钻遇阻、电测遇阻等井下复杂情况多发.为此,开展了KCl聚合物钻井液体系配方优化实验研究,并在CH113A、CSX23A侧...     

抑制性钾铵聚合物钻井液的推广应用

河南油田多年来应用的阴离子型聚合物PAC钻井液存在抑制泥页岩分散造浆能力不足的缺陷，导致体系中亚微米粒子含量高、密度上升过快、固相过度积累（达13％），性能稳定时间短，严重影响了机械钻速和井下安全。2003年通过室内评价和现场试验，推广应用了抑制性钾-铵聚合物钻井液。该钻井液以“高分子强力包被剂乳液”聚丙烯酰胺钾盐TL-A02（分子量为600万～1400万）为主剂，中分子选用PAC141（或FA367），依靠超长分子链多点吸附钻届，不同分子量聚合物的协同增效作用，提高钻井液的抑制包被能力和控制滤失能力。该钻蚌液在一般固控设备条件下，就能实现低粘、抵切、低固相（≤7％）优质钻井液钻井，与同区块其它钻井液体系相比，机械钻速提高了24．7％（达11．29m／h），钻井周期缩短了38．9％，钻井液成本下降了8％，在钻进过程中还实现了劣质钻井液的零排放。     

KCl/PHPA钻井液在辽东湾的应用

渤海辽东湾海南一月东构造区块是辽河油田滩海已探明的最大储量区块,采用人工岛平台方式进行开发.由于人工岛面积较小,出于节约空间的目的,钻机设备配置不高,循环系统功率较小,因此对钻井液性能要求较高.KCI/PHPA体系材料配比合理,种类少,配制简单方便,体系稳定性强,抑制性强,能很好地克服大段泥岩的水化而引起井下的复杂情况,且具有携砂能力强、井眼净化能力高,能在设备条件有限的情况下,较好地完成钻井任务.     

KCl/NaCl/CPI复合盐阳离子聚合物钻井液在南海大斜度井段中的应用

为改善南海东部惠州25-8油田大斜度井因泥岩水化造浆而引起的井壁失稳和钻井液增稠影响携砂的问题,在现有成熟PLUS/KCl钻井液的基础上开展复合盐阳离子聚合物钻井液研究,对钻井液配方进行了优化,评价了优化后钻井液的流变性、抑制性、封堵性和润滑性,并在惠州油田进行了现场应用。结果表明,复合盐阳离子聚合物钻井液配方中,无机盐类抑制剂KCl和NaCl的适宜加量为3%和12%、有机阳离子聚合物抑制剂PF-CPI适宜的加量为2.0%。该钻井液抑制性强,防膨率高达93.32%,钻屑回收率87.56%;受到钻屑侵污后的钻井液流变性能波动小,仍具有较低的黏度和合适的切力,有利于大斜度井携砂;封堵性和润滑性均优于PLUS/KCl钻井液体系。现场应用2口井,钻井液流变性良好,平均起下钻速度提高,钻井过程顺利,无复杂情况发生。复合盐阳离子聚合物钻井液可改善南海大斜度井起下钻阻卡的问题。     

MMH/KCl和MMH/AlCl_3钻井液性能研究

研究了MMH/KCl和MMH/AlCl_3,钻井液体系的抑制性、流变性和滤失性能,考察了传统降滤失剂的作用效果。实验结果表明,KCl和AlCl_3,可提高MMH正电胶钻井液的抑制性,采用MMH/KCl或MMH/AlCl_3钻井液可更有效地抑制强造浆地层的造浆问题。常规降滤失剂在该类钻井液中具有良好的降滤失效果,但对钻井液流变性的影响较复杂。     

聚合物钻井液

据A.c. 1669967 CCCP,1991.8报道,为了改善聚合物钻井液的假塑性和提高其淤填性能(降失水),提出以下配方:羧基含量0.5～1.9%的聚丙烯酰胺0.14～0.20%(质量),碱金属重铬酸盐(钠或钾)0.14～0.20%,亚硫酸钠0.11～0.15%,聚丙烯腈在木素磺酸盐(牌号?)参与下加碱水解的产物0.3～1.0%,其余为水.     

氯化钙/聚合物钻井液体系室内研究

氯化钙／聚合物钻井液是一种钙含量高、抑制性强、密度高的新型钻井液．适用于高活性泥页岩地层。对氯化钙的抑制性进行了研究。对氯化钙／聚合物钻井液配方进行了优选。该钻井液必须选用抗温抗钙性能好的聚合物．配制难点在于其高温稳定性和滤失性问题．pH值应控制在9～10之间。评价了氯化钙／聚合物钻井液的性能、抑制性、固相颗粒粒度分布以及保护油层性能。试验表明．该体系具有很强的页岩抑制性；具有良好的流变性、降滤失性和抗温能力(达150℃)；亚微颗粒含量少．能显著提高机械钻速；岩心渗透率恢复值高(96．2％)．有利于保护油气层。     

KCl/硅酸盐钻井液体系在苏丹6区的成功应用

针对苏丹6区已钻井在Abu Gabra层钻井过程中出现的严重井壁失稳问题，通过室内实验，决定在Abu Gabra组地层采用KCl／硅酸盐钻井液。经现场应用表明，KCl／硅酸盐钻井液是一种低固相环保型体系，具有抑制性强、化学封堵固壁性好、性能稳定、利于保护油气层、现场配制简便、容易维护等特点，它满足了苏丹6区AbuGabra组地层钻井的需要，提高了井壁稳定性，在一定程度上降低了钻井液密度，降低了钻井液成本。     

苏丹六区KCl/硅酸盐钻井液体系的研究与应用

苏丹六区出于节约成本的考虑,将部分三开井身结构改为两开结构,不同压力系数和特性的地层处于同一裸眼段内,造成原有的钻井液技术已经不能满足钻井作业的需要,容易发生井塌和井漏的问题。为此,根据地层特性,对原有的钻井液技术进行改进,通过大量的室内实验和现场试验,研发出一种实用的KCl/硅酸盐钻井液体系。新体系可将上部地层的承压能力提高至1.25 g/cm3,实现了窄密度安全窗口下的安全钻进;通过有效控制钻井液固相含量,克服了硅酸盐钻井液流变性难以控制的缺点,实现了钻进过程中钻井液体系的稳定转化。新的KCl/硅酸盐钻井液体系解决了井身结构改变后长裸眼段内不同地层性质和不同压力体系下出现的井塌和井漏的问题,减少了体系转化所需时间,大大降低了废弃钻井液的排放量,缩短了钻井周期,节约了材料成本。     

KCl钻井液对测井曲线的影响初探

钻井过程中,井壁垮塌时常发生,给资料录取带来困难,KCl钻井液是为了保护井壁而采取的一项措施,但是却降低了测井曲线对地层特性的反应,给测井评价造成了不利影响。从辽河油田实际资料出发,分析KCl钻井液特性,研究KCl钻井液对电阻率曲线、能谱曲线和对自然伽马的影响,以及自然伽马曲线的校正方法,探讨消除其影响的方法,为KCl钻井液测井评价提供依据。     

硅酸盐/聚合物防塌泡沫钻井液研究

针对泡沫钻井液在钻遇大段水敏性泥页岩地层时易引发井壁失稳问题,室内通过对发泡剂、稳泡剂、泥页岩抑制剂的评价与筛选,形成了以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸钠(AES)为发泡剂、黄原胶(Xc)为稳泡剂、K2SiO3和聚乙烯醇(PVA)为抑制剂的防塌泡沫钻井液体系。综合性能评价表明:该体系具有良好的发泡性能,其抗温和抗污染能力较强。在防塌性能方面,该泡沫钻井液能有效降低泥页岩自吸水速度,具有较高的持久抑制性能以及硬度测试结果。通过膨润土XRD分析以及成膜性能分析可以看出,通过两者协同作用,硅酸钾可形成凝胶物质或沉淀封堵泥页岩岩样孔隙或裂缝,并与聚乙烯醇作用在岩样表面形成一层憎水膜。同时钻井液中部分小分子能进入黏土晶层,加强黏土层间连接力,因而能有效防止钻井液中自由水侵入,实现泡沫钻井过程中的井壁稳定。     

全井聚合物钻井液在川中推广应用

全井聚合物钻井液在川中推广应用李根忠李时柱（四川石油局川中石油天然气勘探开发公司研究所，６２９０００四川遂宁）全井聚合物钻井液（以下简称“全聚物”）１９９５年在金７４井试验成功，金７４井完钻井深２８０３ｍ，仅用了２６天７小时钻完。大幅度提高了机械钻...     

塔中油田KCl/聚合物“轻泥浆”的研究与应用

轻泥浆的低密度、低固相含量和良好的剪切稀释性对于提高钻速有直接作用,不仅对提高钻速有很好的效应,而且可为现有各项优快钻井技术提供一个优化集成的平台,以使它们能更好地发挥作用。利用三轴应力实验装置研究了地层岩石与不同钻井液作用前后的力学性质及强度变化,计算对比了岩石与不同钻井液作用前、后的地层坍塌压力,最后确定了地层坍塌压力当量钻井液密度的降低值。应用该方法,通过优选抗高温(150℃)聚合物和防塌剂,改进聚合物钻井液的封堵能力、流变性和抑制性,降低地层的坍塌压力,即降低钻井液密度,形成了KCl/聚合物轻泥浆体系。该技术在TZ721-5井得到了成功应用,使机械速度提高了20%以上。     

钾钙基沥青树脂两性离子聚合物重钻井液的研究与应用

试验中,筛选出两性离子型抑制性降粘聚合物XY27做为核心聚合物,并加入弱分散剂、封堵剂、防卡剂、加重剂等成分,配制成钾钙基沥青树脂两性离子聚合物重钻井液,应用于4500~5500m直井和定向井中。应用中表现出了较好的流变性、抑制性、防粘卡效果、高温稳定性和较强的剪切稀释性、滤失造壁性、防塌能力和抗可溶性盐类污染能力。钻井液密度高达1.96g/cm3,机械钻速提高18%。     

生物酶降解聚合物钻井液

实验所用聚合物钻井液配方(质量分数,下同)为:OCMA黏土5%,两性离子聚合物增稠剂0.3%,两性离子聚合物降黏剂0.3%,低黏羧甲基纤维素钠0.8%,自来水93.6%。选用酰胺特异酶、纤维素酶和碱性蛋白酶对聚合物钻井液进行降解反应。结果表明,前2种酶对聚合物钻井液具有较好的降解作用,而后者对钻井液的降黏效果较差;3种酶在降解的同时不会引起钻井液滤失量的大幅增加;酰胺特异酶对聚合物钻井液的降解效果最好,其最佳实验条件为:温度50℃,pH值5~7,用量0.3%。     

钻井液聚合物浓度测定仪

ZJN—90型钻井液聚合物浓度测定仪,是以发光数码管显示结果的二次仪表。可准确测定钻井液合酰胺基单体或多元共聚物的浓度及含铵盐的复合离子型聚合物的浓度。在川中、川南现场试验中证实,该仪器为现场测定聚合物浓度提供了一种切实可靠的手段。文中还介绍了该机原理及使用方法和室内试验。     

KCl-BPS聚合物钻井液体系

针对冀东油田高104-5区块高孔、高渗、疏松稠油油藏的特点,以黑色有机正电胶为油层保护主剂,按照屏蔽暂堵新原则选择不同类型的暂堵保护油层材料,并加入氯化钾和聚合物配制成一种保护油气层机理全面的新型广谱屏蔽暂堵保护油层钻井液体系KCl-BPS聚合物钻井液。室内研究和现场试验表明,该体系携岩能力强,抑制性好、润滑防塌效果显著,钻井液性能易于维护和调整,暂堵保护油层效果好。     

低含量KCl钻井液在苏里格气田的应用

苏里格气田石千峰组和石盒子组泥岩地层易发生严重井壁垮塌,井塌划眼、卡钻、填眼侧钻等复杂情况频繁发生。针对苏里格气田的地层岩性特点,开展了低含量KCl钻井液研究,通过保持聚磺钻井液中0.8%~1.0%的KCl含量,提高体系的抑制防塌性能。2口井的现场应用表明,该体系抑制性强,砂样清晰,无垮塌现象,起下钻通井无阻卡;封堵造壁和流变性能良好,滤饼光滑致密,性能稳定,钻井液无排放,较好地满足了井下施工需要,为安全高效开发苏里格气田积累了经验。