深井钻井液高温高压流变性研究

本文对高温高压流变性进行了研究，内容包括温度，压力对外事井液流变参数的影响规律，具有温度，压力的钻井液流变参数的计算；钻井液流变参数受温度，压力影响后对外事井过程中岩屑携带，循环压耗值等工程问题的影响情况等。     

超深井水基钻井液高温高压流变性试验研究

钻井液性能对于确保超深井的安全、快速钻进具有十分重要的作用.使用M7500型高温高压流变仪,测定了超低渗透聚磺水基钻井液在高温高压下的流变性能.试验结果表明:温度对水基钻井液流变性的影响比压力大得多,高温下压力的影响一般可以忽略;温度升高,塑性黏度呈指数规律下降.能承受的极限温度在210℃左右.温度升高,流性指数增大,稠度系数减小;压力增大,流性指数减小,稠度系数增大.运用回归分析方法建立了预测井下高温高压条件下塑性黏度及流性指数"和稠度系数K的数学模型,该模型应用方便,适合在生产现场应用.计算结果表明,胜科1井超低渗透聚磺水基钻井液在高温高压时更适合宾汉模式.     

胜科1井高温水基钻井液流变性调控技术

胜科1井井底温度235℃,并且存在盐岩、泥页岩及盐膏泥混层,钻井液流变性调控困难。分析了固相含量、地层组构和高温等因素对高温水基钻井液流变性的影响及其作用机理,总结得出了高温水基钻井液流变性调控技术手段：1）适当增大聚丙烯酰胺的加量;2）应用抗温抗盐降滤失剂;3）应用高温流型调节剂;4）尽量降低固相含量;5）定期清理循环罐底部的沉积砂和稠浆等。胜科1井现场应用结果表明,提出的高温水基钻井液流变性调控技术措施,较好地解决了高温、高固相和盐膏泥混层对钻井液流变性的影响问题,从钻井液方面保证了胜科1井的安全、快速钻进。     

深井水基钻井液流变性影响因素的实验研究

针对室内配制的水基钻井液,主要考察了配浆土的种类及配比、自制高温护胶剂GHJ-1加量、以及钻井液密度对水基钻井液黏度、切力等流变参数的影响,另外还考察了钻井液老化温度和老化时间的影响。实验结果表明,低密度固相是影响水基钻井液高温流变性的主要因素,适当控制钻井液中黏土含量和采用抗高温的抗盐土海泡石,可以有效控制高密度水基钻井液的高温流变性,在中低密度(1.5g/cm~3)盐水钻井液中保持黏土总量为3%、钠膨润土海泡石为1:2,在高密度盐水钻井液(1.8g/cm~3)中保持黏土总量不超过2%、钠膨润土:海泡石为1:1时,有利于流变性的控制。GHJ-1加量为1.0%～1.5%时钻井液的流变性能较理想,在GHJ-1存在下,老化温度和老化时间对钻井液流变性影响较小,在维护处理时注意适当补充处理剂的浓度,才能维持钻井液流变参数在合理的范围内。     

深井高温水基钻井液体系研究

钻井液在高温下的流变性、滤失性控制是抗高温钻井液技术的难点;以高温稳定剂为核心处理剂,研制出一套耐抗200℃高温的水基钻井液体系;评价了该钻井液体系在高温下的稳定性、高温高压流变性能、抑制性能和抗污染性能;试验结果表明,抗高温钻井液体系热稳定性好,经过200℃高温老化后,高温高压滤失量低,流变性好,并具有良好的抑制性能和抗盐、抗劣土侵性能。     

超深井抗高温水基钻井液体系研究

我国属于能源消耗大国,这就导致了我国对于钻探工程的需求非常强,但是随着长期的开采,我国当前的石油产业已经进入了深层开采的阶段,这就需要有超深的钻井才能够满足使用的需求,但是超深钻井存在的主要问题就是高温以及水基钻井液,只有解决这两个问题,才可以保证当前的开采工作能够按照预期的计划实施.因此本文主要对此进行分析,希望对相...     

深水水基钻井液流变性调控技术研究

分析了温度、固相含量、聚合物处理剂对深水水基钻井液体系流变特性的影响规律,以及产生这种现象的原因,由此提出了深水水基钻井液流变性的调控思路和方法,给室内研究和现场应用提供了技术思路。     

一种水基抗温钻井液的高温流变性研究

钻井液的高温流变性对于深井、超深井快速、安全地钻进具有重要影响,而高温老化冷却后测定的钻井液流变性能并不能代表高温条件下的流变性能。因此采用Fann50SL型高温高压流变仪对抗高温水基钻井液体系的高温流变性进行了研究,求得其流变参数,最高实验温度达到了220℃。综合考察了温度、密度、聚合醇、聚合物和盐等因素对钻井液体系流变性的影响。结果表明,塑性黏度与温度间遵从二次函数关系,温度升高,塑性黏度呈指数规律下降,且体系的密度越大,受温度的影响越大;在低温段(~150℃)加入聚合醇和聚合物会对体系流变性产生明显影响,高温段(150~220℃)影响较小;盐对高密度钻井液体系流变性的影响明显大于低密度钻井液体系。该研究可为现场施工中钻井液体系流变性的调控提供指导。     

深井水基钻井液高温高压流变特性的研究

为随时了解深部井段的钻井液性能,对塔里木油田的一些常用水基钻井液体系的高温高压流变性进行了试验研究,并测定了该油田常用水基钻井液在不同温度和压力下的流变性。对大量的试验数据进行了回归处理,得出了计算水基钻井液在井下温度、压力条件时表观粘度和塑性粘度的数学模型。这有利于现场监测钻井液在井下的流变情况,并及时采取相应的处理措施。     

抗高温水基钻井液超高温高压流变性研究

为了解超高温高压条件下钻井液的流变规律,采用M7500型超高温高压流变仪测定了胜科1井四开井段抗高温钻井液的超高温高压流变性并进行了分析研究.试验结果表明,抗高温钻井液的表观黏度、塑性黏度和动切力随温度的升高而降低,随压力的增加而增大;温度对流变性的影响远比压力的影响大,但随着温度的升高,压力的影响逐渐增大.流变曲线拟合结果表明.赫切尔一巴尔克莱模式能够比较准确地描述超高温高压条件下抗高温钻井液的流变性.在大量现场钻井液流变性试验的基础上,运用回归分析方法建立了能够准确预测井下超高温高压条件下钻井液表观黏度的数学模型.该研究为超高温钻井液技术在胜科1井的成功应用提供了理论指导.     

安全环保的新型水基钻井液ULTRADRILL

针对渤海地区钻进过程中遇阻遇卡,起下钻困难,密度难以控制,机械钻速低等问题,采用了安全环保的新型水基钻井液ULTRADRILL,ULTRADRILL新型钻井液的合成聚合物不含铬及其它对环境有害的物质.该钻井液主要由两种基本的页岩抑制剂和钻速增效剂组成.该钻井液能提供优异的页岩抑制性、润滑性和井眼稳定性;滤失量小、滤饼薄,可防止钻头泥包;携砂能力强,流变性易于控制;具有较广的密度和盐的选择性.现场应用表明,ULTRADRILL钻井液性能稳定,具有独特的流变性能,滤失量小、泥饼坚韧、致密而光滑;钻井过程中悬浮携砂能力强,钻速快,井壁稳定.该钻井液容易降解,且无生物毒性,满足了海洋环保的要求.     

高温深井钻井液体系井壁稳定机理及对策研究

高温深井环境下钻井液性能将受较大影响,改变原有特性,易造成井壁失稳的现象。文章分析了高温对钻井液性能的影响,并针对高温环境下钻井液体系影响井壁稳定性的因素提出了应对措施。     

高密度水基钻井液流变性控制技术

流变性的控制是高密度钻井液施工的关键技术难题。对高密度钻井液进行了分类,以密度—粒度—黏度曲线确定了最优化加重剂粒度分布,通过优化基浆配制工艺、优选强抑制钻井液体系、优化加重剂与钻井液的粒度分布研究,应用超微细、亚微态粒子稳定技术,强化固相控制,形成一套优化的高密度阳离子钻井液技术工艺。在酒东油田的现场应用表明:对密度1.95～2.20 g/cm3的钻井液,黏度可在55～180 s间调节,n小于0.7,K小于0.9,动塑比值在0.4~0.8之间,Kf小于0.1,较好地控制了流动性和润滑性,降低了黏卡发生率,首次在长301井实现了零事故钻井。     

钻井液充氮技术在深探井中的应用

胜利油田丰深1井完钻井深为4495.4m，预测地层压力系数小于1。介绍了利用引进的制氮设备，在丰深1井成功实施充氮钻井的施工工艺。钻井液充氮技术具有许多优势：能有效降低钻井液循环当量密谋，提高机械钻速；由于充氮提高了环空返速，钻井液携带岩屑能力强，即使在泵排量和钻井液切力较低的情况下仍具有良好的携带能力；由于循环当量密度低，有利于保护和发现油气层，对探井特别适用。通过在低密度基液中利用充氮技术，丰深1井成功地进行了勘探施工，取得了良好的勘探效果。     

水基钻井液高温高压密度特性研究

水基钻井液的密度在高温高压条件下不再是一个常数。采用高温高压静态密度测定装置，研究了不同密度水基钻井液的静态密度随温度和压力的变化规律，回归其变化关系式，建立起了水基钻井液静态密度随温度和压力而变化的数学模型，并对影响高温高压下水基钻井液密度变化的因素进行了分析。得出了温度对水基钻井液的密度影响最大，压力对其影响较小的结论。提出了随着温度的升高，压力对水基钻井液静态密度的变化影响变大的观点。准确预测钻井液在高温高压下的真实密度，有利于准确预测和控制井底压力，从而保证油气井在窄安全钻井液密度窗口下安全钻进。     

务古4井复杂深井钻井液技术

务古4井为一口重点探井,完钻井深5 750 m。该井二开裸眼井段钻遇巨厚层泥岩,选用聚磺钻井液体系,解决了地层严重造浆及井眼稳定问题;三开裸眼井段存在多套压力系统和多处断层,钻遇石膏、含膏泥岩、大套玄武岩以及凝灰岩和碳质泥岩等地层,特别容易发生坍塌和井漏,井壁极为不稳定。现场采用有机盐钻井液体系,有效解决了石膏、膏泥岩污染和严重井壁垮塌导致的大段划眼、严重蹩钻及遇阻卡等复杂问题;添加低渗透处理剂和屏蔽暂堵剂及复合堵漏剂,提高井壁的承压能力,解决了三开施工出现的压差卡钻风险,确保了钻井安全顺利,完井电测一次成功,钻井周期大幅度降低。     

复杂深井井浆膨润土含量测定方法

针对复杂深井现场施工中井浆膨润土含量测定结果与实际值存在较大偏差的现象,在分析膨润土含量测定结果影响因素基础上,探索了提高复杂深井井浆膨润土含量测定精度的实验方法。分析了氯化钠质量分数、pH值和处理剂对深井井浆膨润土含量测定结果的影响,进而改进了GB/T16783-1997标准中测定膨润土含量的方法。结果表明:测试井浆的矿化度、pH值、处理剂的种类和加量均对膨润土含量测定结果有影响;矿化度增大,测定结果偏小;pH值、可吸收亚甲基蓝的处理剂含量增大,测定结果偏大。改进后的膨润土含量测定方法中,2.5 N硫酸加量为0.5 mL,5%过氧化氢加量为15 mL,测试液的pH值为9.0。改进后的膨润土含量测定方法的测试结果准确性高,平行性好。     

深井安全钻井液密度窗口影响因素

考虑钻井液渗滤造成井壁岩石孔隙压力变化和钻井液与地层岩石温差产生的附加应力和应变,推导了孔隙度与孔隙压力和温差的理论关系,建立了考虑孔隙压力、温差及孔隙度变化的深井安全钻井液密度窗口计算模型。应用模型计算结果表明:①深井钻井井壁岩石与钻井液温差一定时,随着钻井液渗滤作用的增强,井壁岩石孔隙压力增加,导致坍塌压力增大,破裂压力减小,安全钻井液密度窗口变小,不利于安全钻井。②当井壁岩石孔隙压力一定时,若钻井液使井壁岩石降温,则随着温差的增加,坍塌压力减小,破裂压力增加,安全钻井液密度窗口范围变大,有利于安全钻井;若钻井液使井壁岩石升温,则随着温差的增大,坍塌压力增大,破裂压力减小,安全钻井液密度窗口变小,不利于安全钻井。     

自激振荡式旋转冲击钻井工具在深井钻井中的应用

为进一步提高塔河工区深井、超深井的机械钻速,在该区块试验了旋冲钻井技术。TH10435H井和TH12272井深部井段使用旋冲短节配PDC钻头,取得了良好的提速效果。TH10435H井使用井段:1804~5141.57 m,总进尺3337.57m,纯钻时间165h,平均机械钻速同比提高16.1%;TH10272井使用井段:5172~6318m,总进1146m,总纯钻时间200.6h,机械钻速同比提高11.96%。TH10435H、T12272井应用结果验证了该技术在深井超深井的适用性,为塔河工区深部地层钻井提速探索了新的途径。     

适用于滩海地区的正电聚醇/甲酸盐钻井液

目前,水基钻井液仍然是滩海钻井的首选钻井液.正电聚醇钻井液和甲酸盐钻井液自从20世纪90年代在现场应用以来,均表现出良好的性能.为适应滩海钻井的需要,充分发挥正电聚醇和甲酸盐的优势,研制出了一种新型的正电聚醇-甲酸盐钻井液体系.在地层孔隙压力较低或较高时,分别利用正电聚醇或甲酸盐作为主要处理剂以确保钻井液具有良好的性能并维持较低的固相含量.分析了正电聚醇、甲酸盐的作用机理及其协同增效作用.室内试验评价了该钻井液的抗温性、抑制性、保护油气层性能以及用甲酸盐加重对钻井液性能的影响.该钻井液在埕海4和庄海12井等进行了初步应用,在应用中钻井液粘度变化不大,埕海4井和庄海12井的平均井径扩大率分别为9.19%和6.91%,明显低于邻井;起下钻及下套管正常,无遇阻情况,电测顺利.室内试验和现场应用结果均表明,正电聚醇和甲酸盐的协同作用,可使钻井液具有防塌、润滑、环保和储层保护等多种功能.