油基钻井液的配方优选及性能评价

主要考察了乳化剂、储备碱、润湿剂等因素对钻井液性能的影响,优选出油基钻井液体系的基本配方为[1]:280g基油中分别加一定量的乳化剂、储备碱、有机膨润土、降滤失剂、盐水(26%的氯化钙溶液)、润湿剂(4.0%乳化剂-2.5%储备碱-2.0%有机膨润土-2.0%降滤失剂-120g盐水-0.7%润湿剂),再用重晶石调至液体密度[2]为ρ=1.2g/cm3。室内实验评价结果表明:该油基钻井液体系选用重晶石作为加重剂较好,能获得稳定性能的同时还可以减少配浆成本;该油基钻井液体系具有较强的抑制防塌性能和较好的润滑性能,与清水及其他常规油基钻井液体系相比,其摩阻降低率达到73.8%。满足钻井液的各项性能要求。     

NHY-1型有机膨润土在焦石坝页岩气开发中的应用

有机膨润土是油基钻井液中不可缺少的添加剂,具有增黏、降失水、稳定钻井液性能等有效作用。针对焦石坝地区的复杂地质情况,对新疆天然提纯钠基膨润土进行有机改性,制备了NHY-1型有机膨润土,并对其配伍油基钻井液的流变性能及热稳定性进行了优化。对开发的有机膨润土进行了现场应用研究,试验结果表明,NHY-1型有机膨润土具有良好的流变性、降滤失性和携砂能力,钻井液在高机械钻速、较高固相含量情况下仍能保持良好的流变性能。三开全井段安全快速钻进,滤失量小、无井漏,较好地控制了钻井液成本,能够满足页岩油气开发等非常规井开发的需求,产生了较好的社会和经济效益。     

中低品位膨润土的有机化及在泥浆中的应用

以新疆乌兰陵格产中低品位钠基膨润土为原料,用十六烷基三甲基铵盐(氯化物D1631和溴化物CTAB)作插层剂,制备有机膨润土。通过实验确定了制备有机膨润土的季铵盐加入量是85～90mmol/100g土。用红外(FTIR)、X-衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了有机土结构。FTIR谱显示有机插层剂已进入膨润土的层间,XRD特征峰位移表明膨润土的层间距由1.23nm增加到3.26nm。SEM观察到有机土形貌显著改变,颗粒松散。结果表明膨润土的层间距增大,粒层厚度约为72nm左右。测试了有机膨润土的钻井油基泥浆性能,结果表明,其塑性粘度为7.0mPa·s,表观粘度为8.5mPa·s,动切力为1.5Pa,滤失量40.0mL,均已达到钻井液用有机土的质量指标要求。     

纳米粒子控制膨润土基钻井泥浆性能研究

将海泡石纳米颗粒添加到膨润土基钻井液中以控制其性能,并通过室内实验研究了海泡石纳米颗粒的添加对膨润土基钻井液流变性能和滤失性能的影响,比较了其在不同温度和压力条件下的变化规律.对于有或没有海泡石纳米颗粒的膨润土基钻井液,测量了其在不同温度和压力条件下的塑性黏度、屈服点和失水量,并在相应的油藏压力和温度下进行了岩心驱油实验,分析了失水性及地层破坏.结果表明:海泡石纳米颗粒可用于提高盐水和新鲜膨润土基钻井液的塑性黏度和屈服点;具有海泡石纳米颗粒的膨润土基钻井液在很宽的温度和压力范围内,特别是在高温和高压下,具有很好的流变性;海泡石纳米颗粒减少了储层压力和温度下的流体损失并降低了渗透率,海泡石纳米颗粒是一种膨润土基钻井泥浆的理想添加剂.     

利用不同性能钙基膨润土制备膨润土复合材料的试验研究

本文以两种具有不同层电荷的钙基膨润土为研究对象,通过对其钠化并添加不同分子量聚丙烯酰胺制备出改性膨润土产品,并系统研究了膨润土层面电荷、聚丙烯酰胺分子量和添加量对膨润土泥浆性能的影响。研究表明,钙基膨润土钠化后的粘度值大幅度提高,滤失量也明显降低,且层电荷较低的膨润土的泥浆性能优于层电荷较高的;随着聚丙烯酰胺分子量和添加量的增加,膨润土的600r/min时的粘度值增加,而滤失量则略微降低;在选用低层电荷的膨润土进行钠化并在添加量为0.5%且分子量为2 200万的聚丙烯酰胺时,可得到一种高粘度、低滤失量的高性能钻井用膨润土产品,其粘度值高达100.2mPa·s,是API标准中要求的膨润土粘度值30mPa·s的3倍多。     

泸203井钻井液技术优化研究

泸203井是我国页岩气示范区长宁区块的页岩气深井,由于地层的复杂性,现场钻井液存在抑制性不足、封堵性能不佳、滤失量大、无法有效稳定井壁、井眼垮塌风险大等难点.针对此难点,室内对现场钻井液进行了优化改造,改造后的钻井液体系相比优化前,大幅降低了老浆的黏度和切力,表观粘度降为18mPa·s,滤失量<2mL,体系抑制钻屑分散...     

多胺基聚乙烯亚胺页岩抑制性能研究

针对页岩中粘土矿物的水化膨胀导致的井壁稳定问题,通过优选多胺基聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂,形成了一种强抑制的水基钻井液体系。性能评价结果表明,对比聚醚胺等常用的页岩抑制剂,多胺基聚乙烯亚胺具有更强的页岩抑制性,在老化150℃后,滚动回收率高达96%;强抑制的水基钻井液体系在120℃条件下流变性能优异、滤失量低、抑制性强,表观粘度为48 mPa·s, API滤失量为3.0 mL,页岩膨胀高度的降低率高达70%。该钻井液体系有望在页岩气的钻探开发中推广应用。     

适用于高温高密度油基钻井液的降滤失剂的研制及性能评价

为满足海上深井油基钻井液高温高密度条件下的作业需要,通过室内试验,采用有机胺和十二烷基三甲基氯化铵对腐植酸进行亲油改性,研制出了一种适用于高温高密度油基钻井液体系的降滤失剂FLS-2。通过测定钻井液的流变性、高温高压滤失量和破乳电压,对降滤失剂FLS-2的性能进行了评价。结果表明:当钻井液体系中FLS-2加量为3.0%时,可使油基钻井液体系抗温达到200℃,钻井液密度最高可配制到2.0 g/cm3,并且具有良好的抗钻屑和抗海水污染的能力。此外,通过与其他常用降滤失剂性能对比可知,FLS-2的综合性能优良,能够满足海上深井高温高压条件下的作业需要。     

膨润土的改性及其在钻井液中的应用

膨润土属于层状硅酸盐矿物,主要成分为粘土矿物蒙脱石,通过技术手段对膨润土进行改性处理能够优化膨润土的性能,具有广阔的应用前景。膨润土在改性后具有较好的吸附性和水化性,应用于钻井液中能够改善钻井液的基本性能,调节滤失性和流变性,提高钻井液与其他处理剂的协同能力。我国膨润土资源总量丰富,但大部分为低级别的钙基膨润土,无法直接在钻井液配浆中应用,需要通过钠化、提纯、有机改性处理等措施,满足钻井液的使用要求,相关技术值得深入研究。     

抗高温高密度油基钻井液体系研究及性能评价

为满足高温高压深层油气资源勘探开发的需求,通过处理剂的优选,研制了一套抗高温高密度油基钻井液体系,并在室内对其综合性能进行了评价.结果表明:该油基钻井液体系具有良好的抗高温性能,经过200℃老化后,钻井液体系的流变性能稳定,高温高压滤失量小于5 mL,破乳电压值可以达到1000 V以上;体系具有良好的沉降稳定性能,经过高温老化后上下密度差较小,未发生明显沉降;体系具有良好的抑制性能,能使目标区块储层段岩屑的滚动回收率达到98％以上;在油基钻井液体系中加入淡水、NaCl和岩屑后,体系的流变性能、破乳电压和高温高压滤失量变化均不大,说明该钻井液体系具有良好的抗污染性能;该油基钻井液体系具有较好的储层保护效果,天然岩心使用钻井液污染后,渗透率恢复值仍能大于90％.