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普通的聚合物钻井液在现场应用过程中暴露出一些问题，如在强造浆泥页岩地层时，常表现出抑制性不够强，钻井液的粘度与切力上升快，造浆严重，需要大量排放钻井液，增强聚合物钻井液抑制性时会显著影响流变性与造壁性，钻井液的静结构力强与形成的滤饼质量差等一系列问题。由此导致了新型两性离子聚合物钻井液的产生，由于两性离子聚合物分子结构中含有在粘土表面产生强吸附力的阳离子、非离子基团，在钻井液中表现出较强的抑制性、较好的流变性，使降滤失性调节与抑制性削弱的矛盾得以解决。通过对钻井液体系中的增粘剂、降粘剂及抗盐性降滤失剂的优化，筛选出了增粘与降粘效果好、抗盐性能好的两性离子聚合物，研制了两性离子钻井液体系PL的最佳配方：4%土浆+0.2%FA-367+ 0.2%XY-27+ 1.5%JT888-2+1.5%FT-1，实验结果表明：研制的两性离子钻井液体系PL具有较好的流变性与抑制性，能够满足钻井作业的顺利进行。     

深井水基钻井液流变性调控机理研究

分析了深井水基钻井液流变性的影响因素,得出了温度、钻井液中固相含量是影响钻井液流变性的两个重要因素,提出了深井水基钻井液流变性的调控思路与方法。按照该技术思路,通过增强钻井液体系的抑制性,降低钻井液中固相颗粒的分散度,大幅度降低钻井液中的膨润土含量和总固相含量等几种方法结合实现对钻井液流变性的调控。最后提出了聚合物钻井液、水包油乳化钻井液、聚醚多元醇钻井液的流变性调控措施。     

塔参-1井钻井液高温流变性研究与应用

通过阐述钻井液流变性与钻井工作密不可分的特点，引出钻井液高温流变性的重要性。重点介绍在塔参—1井运用测得的高温流变参数及回归方程，调整钻井液流变性，改善钻井液携砂能力，提高滤饼致密度，防止钻井液对井壁的冲蚀，以减少易坍塌井段由井塌引起的蹩钻、阻卡、下钻不到底、划眼频繁、甚至卡钻等的复杂局面，成功地为塔参—1井提供了技术支持。     

高密度低黏度阳离子钻井液技术的研究与应用

流变性是深井高密度钻井液的关键技术难题之一，其主要影响因素是在高固相含量情况下亚微态粒子、处理剂、加重剂之间形成多元复合体结构。采取的解决措施有：根据密度-粒径分布-黏度曲线确定了最优化的加重剂粒径分布；用小阳离子作粒子稳定剂，以减少亚微态粒子含量；改善了钻井液的配制工艺，最大限度地降低黏土含量，通过提高钻井液液相黏度来满足加重剂的悬浮要求，并用正电胶、铁铬盐和红矾碱液作流型调节剂。对阳离子钻井液配方进行了优选，优选出的钻井液黏度可在55～180s之间任意调节，流动性好，并建立了高密度钻井液主要性能控制指标。在酒东油田3口井的应用结果表明，该钻井液解决了深井高密度钻井液的流变性问题，并通过回收利用，取得了较好的经济效益。     

高密度钻井液稳定性和流变性控制技术

从胶体化学原理以及微观流体力学的角度分析了水基因相悬浮液分散稳定机理及流变性机理,并由此提出了高密度钻井液稳定性和流变性调控技术思路,指出通过采用特殊处理剂吸附在加重剂颗粒表面,增大其表面斥力是改善高密度钻井液稳定性和流变性的重要方法.优选出了一种润滑分散剂GR,评价了该处理剂对加重剂表面Zeta电位的影响,以及对钻井液悬浮性和流变性的影响.评价结果表明,该处理剂可增大加重剂表面Zeta电位,并能改善高密度水基钻井液的悬浮性和流变性.根据所提出的调控高密度钻井液的技术思路,以GR为关键处理剂,优选出了密度为2.80 g/cm<'3>的水基钻井液,该体系具有良好的稳定性和流变性,从而验证了该调控思路的可行性.     

有机盐钾磺化钻井液在玉东106井的应用

玉东106井二开段裸眼长2 600 m以上,存在多套压力系统,给钻井安全带来较大风险。特别是高密度盐膏层对钻井液体系的流变性及抑制性、失水与滤饼质量等提出了较高要求。该井在盐层前使用聚磺体系,较好地完成了上部的快速钻进,在盐层转化为欠饱和盐水体系,由于高密度高固相、抑制性不足、滤饼质量差,钻进及起下钻频频发生粘卡、压差卡钻,导致填井侧钻。在侧钻到盐层前再次转化高密度欠饱和盐水钻井液,下钻划眼、提密度造成钻井液高黏切、高失水、流变性不能满足井下要求。钻井液体系引入有机盐后,流变性、抑制性、失水滤饼及抗温性、抗盐抗钙能力、固相容量得到很好的改善,下钻划眼、起下钻正常,维护简单,安全的钻穿盐膏层,下套管无任何阻卡,钻塞性能稳定。     

秦皇岛32—6油田的钻井完井液评选

对秦皇岛32-6油田在勘探井及评价井中使用的钻井液体系进行抑制性、流变性、造壁性、润滑性对比分析,并从快速钻井和储层保护的要求出发,提出了用于秦皇岛32-6油田开发井的钻井液体系及合理的工艺措施.     

秦皇岛32—6油田的钻井完井液评选

对秦皇岛32-6油田在勘探井及评价井中使用的钻井液体系进行抑制性、流变性、造壁性、润滑性对比分析,并从快速钻井和储层保护的要求出发,提出了用于秦皇岛32-6油田开发井的钻井液体系及合理的工艺措施。     

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章首先介绍了弹性石墨无毒，无味，性能稳定的特点。并介绍了将弹性石墨作为固体润滑剂应用于水基钻井液所进行的系列实验研究，包括弹性石墨对钻井液滤失性及流变性的影响，对钻井液润滑性能的改善等，以及通过对不同加量下的弹性石墨对钻井液性能的改善效果确定其合理加量。研究结果表明，弹性石墨与实验用水基钻井液相容性良好，地流变性影响很小，具有降低钻井液滤失量的作用，并且能明显地改善钻井液润滑性能，是抗温性能优良的钻井液润滑剂；在钻井液中加入0．3％弹性石墨后，在150℃高温条件下老化16h后，可以将钻井液的润滑系数降低30．4％，滤饼粘滞系数降低30．1％。     

聚合醇处理剂对聚合物钻井液性能的影响

室内评价了聚合醇处理剂对聚合物钻井液防塌润滑性能,流变性,失水造壁性及抗污染能力的影响,实验结果表明,聚合醇能提高聚合物钻井液的抑制性,能大幅度提高聚合物钻井液的润滑性能,对聚合物钻井液有一定的稀释降粘作用,并能提高聚合物钻井液的高温高压稳定性,聚合醇在浊点温度以上时能降低聚合物钻吉流的高温高压失水,并使滤饼光滑致密,聚合醇处理剂能提高聚合物的钻井液的抗钙,抗镁和抗劣持上固相侵污能力,使钻井液性能易于维护,文中举例介绍现场应用情况。     

动态滤失过程中泥饼形成的研究

提出了一个泥饼形成的新模式。该模式指出:泥饼形成的速率与泥浆中颗粒的分布、泥浆的流变性和剪切速率有直接的关系。大颗拉和小颗粒可以同时沉积到泥饼的底部,而只有小颗粒才能沉积到泥饼的上部,这样形成的泥饼具有非均质性。当泥浆中最小颗粒沉积到泥饼上后,泥饼的厚度即会达到动态平衡,从而使滤失速率也达到动态平衡。     

应用数值模拟软件探究动滤失影响因素

利用数值模拟软件,模拟地层条件下钻井过程中的钻井液动滤失情况,研究了滤失时间、滤液黏度、压差、内泥饼渗透率、外泥饼渗透率对滤失量的影响。模拟结果表明,当地层渗透率为100 mD,外泥饼渗透率小于0.01 mD时,90%以上的压力被外泥饼消耗,外泥饼是控制滤失量的主要因素;当外泥饼渗透率大于0.1 mD时,外泥饼消耗的压力低于总压差的55%,内泥饼及原始地层的渗透率对钻井液的动滤失也有较大的影响。在模拟条件下,压力很快会传递到地层边界,随着时间的变化,地层中相同位置的地层压力逐渐增加,但增加的幅度很小,滤失速率基本为一定值。从模拟结果可以看出,滤失量与滤失时间、压差成正比,与钻井液滤液黏度成反比,同时,滤失量随着外泥饼渗透率的增加而增加,但2者不呈线性关系。      

聚合物纳米微球封堵剂CQ-NSA性能研究

针对页岩储层纳米级孔缝封堵的问题,研究了水基钻井液聚合物纳米微球封堵剂CQ-NSA的分散性、封堵性与配伍性。通过超声分散,其粒度中径为82.14;采用常规高速搅拌,17.5%的颗粒仍保持纳米级分布。将CQ-NSA加入膨润土浆中,总颗粒中仍有 6%的颗粒呈纳米级分布。CQ-NSA加量在1.0之间可以显著降 低滤饼渗透率!有效降低膨润土浆与体系配方的高温高压渗透封堵仪滤失量,表明CQ-NSA具有良好的封堵性能。流变性能分析结果表明,CQ-NSA加量不超1.5%,对膨润土浆与水基钻井液体系的流变性能影响不大,具有较好的配伍性能。该研究为页岩气水基钻井液用纳米封堵剂提供了理论与实验依据。     

油气层保护与内外泥饼关系的实验研究

通过室内实验研究,考察了高、中、低渗透地层中内外泥饼与屏蔽式暂堵的关系,并研究了去掉外泯饼和不去掉外泥饼时,钻井液和水泥浆对岩心的综合损害。研究结果表明,对渗透率不同的地层,内外泥饼所起的作用是不一样的。外泥饼的渗透率比近井地带内泥饼的渗透率低１～３个数量级。尤其是高渗透率地层,外泥饼的作用至关重要,一旦外泥饼被破坏,屏蔽带渗透率升高,损害加重。内外泥饼越致密,就越能有效地阻止固相和液相的侵入。所     

用于新疆塔西南地区的保护油层钻井液

加重钻井液侵入储层会造成严重污染。对加重钻井液进行了改性处理,评价了改性钻井液的抗温性、抗污染性及泥饼酸溶率。结果表明,改性钻井液在高温高压下具有流变性好、滤失量低、润滑性好、泥饼薄而坚韧、表皮系数低等特性,防止了地层损害。     

基于黏度计读值预测的高温高压流变性预测方法

钻井液高温高压流变参数预测分析是深井超深井钻井液性能调整、水力参数计算的基础,建立了一种基于黏度计读值预测的钻井液高温高压流变性分析方法。首先,开展了高温高压流变实验,基于实测数据分析了旋转黏度计读值随温度、压力的变化规律。然后,引入比例因子将各转速测量读值归一化,运用数值方法分别分析了恒压变温、恒温变压情况下比例因子与温度、压力的变化关系,先建立了高温高压下比例因子预测模型,随后建立了通用的高温高压黏度计读值预测模型,同时给出了高温高压流变模型优选与流变参数计算方法。通过多组实验数据计算对比,运用该方法计算所得黏度计读值与实测值吻合很好。进而运用该方法分析了一组实测钻井液在井筒内的流变参数变化情况,与传统方法相比,该方法不再局限于常规流变参数（塑性黏度、表观黏度等）预测,其可以扩展到所有流变模型的高温高压流变参数预测中。      

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以高炉矿渣为水化材料，使钻井液转化为水泥浆固井技术，与多功能钻井液固井工艺技术相结合，井壁形成可固化的坚硬的泥饼，有助于地层封隔，减少或阻止循环漏失和固井注水泥中水泥浆通过漏失层位的液柱回落。多功能钻井液可以提高井眼的完整性和固井注水泥质量。文中介绍对调整井设计密度为１．１６ｇ／ｃｍ３，用高炉矿渣代替重晶石加重的多功能钻井液。试验研究了矿渣钻井液固化液在多功能钻井液中的扩散过程和矿渣钻井液固化液的抗压强度、流变性、稳定性等性能。研究结果表明：矿渣钻井液固化液中的激活剂能扩散到泥饼和残留于环空中的钻井液中，使钻井液滤饼和残留于环空中的钻井液全部固化，实现第一界面、第二界面的良好胶结，防止油气水窜，提高固井质量。矿渣钻井液固化液抗压强度高，流变性和稳定性好，有利于提高固井质量。多功能钻井液固井技术对提高水平井固井质量有较大的技术优势，建议研究应用。     

氯化钾聚合醇强抑制封堵钻井液体系在H2井的应用

H2井作为一口在北部湾盆地WX勘查区海中凹陷斜坡带勘探的重点探井意义重大。在该区块浅部地层钻进时易发生缩径垮塌、断层漏失问题;中深部地层因存在异常高压区域而易垮塌。H2井同时还是一口大斜度定向井。在此井应用了氯化钾聚合醇强抑制封堵钻井液体系,改善和延缓泥页岩微裂缝发育所导致的井壁缩径、垮塌,有效控制了钻井液的悬浮携带性,并提高了泥饼质量,保证了钻井顺利进行。介绍了其具体应用及施工效果,表明该体系具有流变性好、携岩能力强、抑制润滑性突出、防塌效果显著等优点,同时兼顾地质与工程要求。     

基于Alferd修正模型的高密度钻井液性能调控

针对深井高温高密度钻井液性能难以调控的问题,探讨了重晶石级配对高密度钻井液流变性和滤失性能的影响规律及作用机理。基于分形理论,对粉体堆积常用的Alfred方程进行修正,建立了适用于重晶石级配加重的粒度分布模型,计算了重晶石级配的理论最优配比,并通过实验验证了修正模型的可行性。实验表明,修正后的Alferd模型可以指导高密度钻井液的颗粒级配设计,确定加重材料最优级配比例。使用合理级配的重晶石加重,可以降低钻井液内部颗粒间的碰撞概率及储能模量,削弱体系的网架结构和流动阻力,并使重晶石的粒度分布更加合理,有利于形成致密泥饼,从而改善钻井液的流变性能和滤失性能。