抗高温高密度水基钻井液体系研究

针对抗高温高密度钻井液体系及应用工艺对超深井、深井成功钻探至关重要,国内外抗温200℃、密度达2.30 g/cm3的水基钻井液体系的研究应用报道较少,且国外在此条件下多选择油基钻井液体系的问题.通过优选磺化类抗温处理剂、加入高温稳定剂等途径建立了抗温200℃、密度达2.30 g/cm3的淡水钻井液体系和含氯化钾体系.该体系热稳定性优良,高温高压下流变性合理,具有一定抑制性.对深井、超深井钻井液的选择使用具有指导意义.     

SHK-AN石油钻井液助剂的合成及应用

研究了用硝酸氧解褐煤,提高腐植酸含量,再通过碱抽提,磺甲基化及与丙烯腈接枝共聚等方法合成了具有杭高温、抗盐和降滤失作用的石油钻井液助剂．并对其抗盐、抗钙、抗高温、抑制水化及降滤失作用等性能的测试与现有产品对比,数据显示ＳＨＫ－ＡＮ助剂具有优良的性能,适合于各种水基石油钻井液体系,而且价格低廉,具有广阔的市场．     

新型抗高温油基钻井液降滤失剂的研制

针对高温、高密度油包水逆乳化钻井液降滤失量大的问题而研制出一种新型抗高温油基钻井液降滤失剂。这种降滤失剂采用胺化合物对腐植酸进行改性,得到一种亲油性的腐植酸衍生物,所得的腐植酸衍生物经进一步热裂解处理后,得到抗温能力达220℃,运用于超高密度2．38g/cm^3的油基钻井液降滤失剂XNTROL220。此降滤失剂在油中具有良好的分散能力,在油包水逆乳化泥浆中具有明显的降滤失效果,同时具有稀释降粘、辅助乳化等功能。     

高温高密度近饱和盐水钻井液室内研究

针对深井水基钻井液存在的问题进行室内研究,确定抗高温密度近饱和盐水钻井液体系配方。该体系温度可达180℃,抗C1-能力达15.5×104mg/L,抗钙能力可达1.0%,pH值为9.5～10,沉降稳定性、封堵能力及防垮塌能力良好。     

适用于深井钻井的KCI／聚磺水基钻井液体系研究

针对深井钻井,从优选处理剂人手,解决钻井液高温稳定性,泥页岩水化,储层保护等方面的问题,研制适用于深井钻井的KCI／聚磺水基钻井液体系。并对该体系的高温稳定性、抗污染性、防塌抑制性和储层保护效果进行室内评价。最终优选出的钻井液配方高温高压流变性合理,抗污染性和防塌抑制性强并成功应用于东部某油田的深井钻井。     

磁铁矿对超高密度水泥浆体系性能的影响

针对钻探深井超深井过程中的高温高压固井问题,研制一套抗高温超高密度水泥浆体系。该水泥浆体系由磁铁矿粉、降失水剂FS-23L、分散剂SXY-2、缓凝剂HX-31L配制而成。通过对超高密度水泥浆流变性、流动度、沉降稳定性和抗压强度等的评价,得到磁铁矿加重剂的优选加量范围,以及适应循环温度150℃的综合性能良好的水泥浆配方。     

适用于深井钻井的KCl/聚磺水基钻井液体系研究

针对深井钻井,从优选处理剂入手,解决钻井液高温稳定性,泥页岩水化,储层保护等方面的问题,研制适用于深井钻井的KCl/聚磺水基钻井液体系。并对该体系的高温稳定性、抗污染性、防塌抑制性和储层保护效果进行室内评价。最终优选出的钻井液配方高温高压流变性合理,抗污染性和防塌抑制性强并成功应用于东部某油田的深井钻井。     

顺北区块抗突发性盐水钻井液体系的室内研究

顺北区块志留系存在漏失和高压盐水的双重矛盾,要求钻井液具有良好的稳定性以及较强的抗突发性盐水性能.针对志留系地层特点,通过优选降滤失剂、增黏剂、钙离子浓度控制剂、封堵剂等关键处理剂,研制出优化的抗突发性盐水钻井液体系.室内评价结果表明,所研制出的钻井液性能易于调控,抗温达150℃,API滤失量低至2 mL,HTHP滤失量为9.6 mL;抗NaCl污染≥20％,抗钙污染≥3％,具有较好的流变性、封堵性和抗污染能力等特点,基本上能满足顺北区块志留系突发性盐水地层对钻井液性能的要求.     

AM/AMPS/NVP三元共聚物降滤失剂的合成及评价

在氧化还原体系下以AM/AMPS/NVP为单体合成一种钻井液降滤失剂,讨论单体配比对产物性能的影响。最佳单体配比AM/AMPS/NVP为6∶3∶1,采用亚硫酸氢钠-过硫酸钠的氧化还原引发体系,45℃下反应6 h得到最佳产物。共聚物在200℃下老化16 h后的API滤失量可以控制在20 mL以内,常温下可控制在5.6 mL;老化条件下的复合盐水基浆可控制在24 mL以内。此产品在淡水基浆与复合盐水基浆中均有较好表现。     

聚合醇钻井液高温稳定性的研究

研究了在钻井液淡水体系和盐水体系中加入聚合醇对降滤失剂滤失量的影响。结果表明 ,钻井液体系中加入聚合醇能有效提高降滤失剂的耐温性 ,盐水钻井液比淡水钻井液体系提高降滤失剂高温稳定性的效果更加明显。     

大位移井高效携岩水基钻井液实验研究

大位移井钻井液性能与钻井过程中摩阻、扭矩、井壁稳定及井眼净化等难题密切相关.基于聚醚胺抑制性强、清洁、润滑性优良、环境友好的特点,进一步优选抗盐流型调节剂、降滤失剂、润滑剂、封堵防塌剂,通过配伍性优化实验,构建了性能参数满足大位移井要求的高性能水基钻井液配方.该配方130℃/16h热滚前后性能稳定,高温高压滤失量控制在10 mL以内,可抗5%NaCl、0.5%CaCl2、5%劣土污染,极压润滑系数、粘附系数分别低至0.114、0.017,抑制性强.利用室内模拟实验装置进行携岩性能评价,结果表明该钻井液体系在低环空返速苛刻条件下携岩效率大于89%,满足大位移井井眼净化需求.     

抗高温降滤失剂PAX的合成及性能

采用氧化还原体系以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),丙烯酰胺(AM),等乙烯基单体为基本原料合成出了新型抗高温二元共聚物PAX系列处理剂.该降滤失剂在220℃的高温下及饱和盐水中具有良好的降滤失作用.     

新型合成基钻井液降滤失剂合成及性能评价

为解决合成基钻井液高温高压滤失量大的问题,以有机硅、腐植酸和二椰油基仲胺等为主要原料,运用活化酯法对腐植酸进行改性,通过合成条件优化,研制一种亲有机质的有机硅腐植酸酰胺降滤失剂FRA-1;利用红外光谱(FT-IR)和热重—差热(TG-DSC)进行化学结构和热稳定性分析,评价在不同油水比合成基钻井液中的性能.结果表明:FRA-1在合成基钻井液体系中有良好的分散性和耐温性,优于常用的油基钻井液降滤失剂,并且对钻井液流变性影响较小,可以替代沥青类和褐煤类产品作为合成基钻井液降滤失剂.     

腐殖酸接枝共聚物超高温钻井液降滤失剂合成

基于抗高温处理剂分子设计,采用腐殖酸与丙烯酰氧丁基磺酸(AOBS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)接枝共聚,通过正交实验,在综合考虑产物的水溶液黏度、产物对钻井液黏度和降滤失效果影响的基础上,进一步考察了腐殖酸用量,最终确定了合成配方:非离子单体与离子单体比1.5:1.0、离子单体中和度100%,反应混合物质量分数50%、腐殖酸用量34%,合成了相对分子质量低的AOBS-AM-AA/腐殖酸接枝共聚物.对钻井液性能进行了评价,并借助红外光谱和热分析对产物进行结构表征和热稳定性分析.实验结果表明,接枝共聚物热稳定性好,抗温达到240℃,在淡水、盐水和饱和盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用,对钻井液黏度影响较小,在膨润土含量高的钻井液中具有一定的降黏作用,可以有效地控制钻井液的高温稠化,与SMC、SMP等具有良好的配伍性,用于密度2.57g/cm3的KCl钻井液中,可以有效地控制钻井液的高温高压滤失量和流变性.     

成膜(隔离膜)水基钻井液体系实验研究

介绍了成膜(隔离膜)降滤失剂CMJ-2-XNJ-1的膜结构特征及其作用效能、机理,和与高效高分子包被絮凝剂JH-1、降粘剂JN-1等复配组成的水基钻井液体系性能.结果表明,CMJ-2-XNJ-1能形成很好的膜结构,由此组配的水基钻井液体系具有良好的流变性和失水造壁性,抑制性强,润滑性好,抗盐性好,抗温及抗污染能力强和良好的保护储层特性.该体系无荧光、无毒性,满足环保要求.     

深井盐膏及盐水地层固井隔离液体系研究

目前国内深井多钻遇盐膏和盐水地层,常用隔离液体系抗温和抗盐能力较差,温度超过100℃时,在低浓度盐作用下体系失稳沉降严重,易造成固井施工复杂,注替安全隐患极大.选用一种多糖聚合物作为高温抗盐悬浮稳定剂,辅以耐盐的降失水剂及流型调节剂,研制了一套高温抗盐隔离液体系.该体系在钠盐、钙盐和镁盐溶液中均能保持稳定的性能;使用温度可达140℃;具有较好的密度调控能力,在1.3～2.4g/cm3可调;且与常规钻井液、水泥浆具有较好的相容性.该套体系有望应用在深井超深井及盐膏地层、复合盐岩层和盐水地层固井注水泥作业中.     

水基钻井液用阳离子型封堵剂的合成及性能

以苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）及阳离子可聚合单体,利用乳液聚合方法制备水基钻井液用阳离子型封堵剂,采用红外光谱分析了封堵剂的结构特点。泥球浸泡实验结果表明,质量分数为5.0%的阳离子型封堵剂乳液和饱和盐水抑制黏土水化性能相当。评价了阳离子型封堵剂对CaC12无土相钻井液性能的影响。结果表明,加入质量分数为2.0%的阳离子型封堵剂,可将CaC12质量分数为25.0%的无土相钻井液的高温高压滤失量（120～130 ℃）控制在10.0 mL左右。     

低固相阳离子聚合物钻井液体系的研究

介绍了一种由聚季铵盐型有机阳离子聚合物（ＣＯＰ）、硝基腐殖酸（ＮＨｍ）、聚惭烯醇。（ＰＶＡ）、膨润土等配制的低固相阳离子聚事物钻井液体系，评价了该钻井液体系的粘度、切力、滤失性能、抑制性能以及抗盐、抗温能力，考察了该钻井液体系的抑制剂－有机阳离子聚合物与常用钻井液处理剂 伍性能，含１０％ＮａＣｌ的低固相阳离子聚合物钻井液在１２０℃滚动１２ｈ后的性能如下：（１密度为１．０８－１．０９ｇ／ｃｍ＾３（２     

高温高密度油包水乳化钻井液沉降稳定性分析与评价

为了解决高温下油基钻井液沉降稳定性的技术难题,对研制的抗温可达220℃,密度可调至2.2 gcm3的高温高密度油包水钻井液配方进行了室内实验评价,分析各组分加量对整体配方沉降稳定性的影响。结果表明该配方具有较强的沉降稳定性。随着有机土加量的增加,体系稳定性逐渐增强,建议有机土加量为2%~3%;提切剂加量为1%~2%的体系具有良好的沉降稳定性;体系随着乳化剂加量的增加,钻井液的表观黏度和动切力下降,破乳电压增高,乳化稳定性、沉降稳定性增强;润湿剂加量为1%~2%时整个体系性能稳定。     

环保型水基钻井液体系在柯坪南1井的应用

介绍一种环保型水基钻井液在柯坪南1井的成功应用.该钻井液体系具有良好的的抗盐抗钙能力,加入不同加量的NaCl、CaCl2后钻井液性能保持稳定,高温老化后仍能保持良好的流变性,并且该钻井液体系具有优良的抗温稳定性、抗黏土侵能力.环保型水基钻井液体系加入生物酶后可降解,并且经由广东省微生物检测中心检验,符合二级污水排放标准.该钻井液体系在柯坪南1井二开井段钻进过程中,性能稳定,抑制性强,中压失水和高温高压失水比较容易控制,井下安全正常,成功克服了大井眼携岩困难的问题,解决了奥陶系印干组大段泥岩页岩垮塌的难题.