抗高矿化度盐水的聚合物钻井液及应用

文章介绍了高矿化度盐水、聚合物(SK、80A_(-51))钻井液。对该钻井液进行了膨润土含量的选择与SK、80A_(-51)聚合物抗盐(或钙)浸污实验,探讨了钻井液的各种有关影响因素,提出了其使用和维护的方法。文中还介绍了该钻井液在川东地区的钻井实例。     

盐水聚合物钻井液在涩北气田的应用

依据台南气田的地层特点和钻井提速、安全钻井的要求，采用具有较强抑制泥岩水化膨胀能力、良好的清洁井眼能力，抗盐性能强的盐水聚合物钻井液，较好地解决该气田钻井中易漏、易缩径、粘土矿物造浆、盐侵增稠造成起下钻遇阻卡、压差卡钻的复杂事故发生，提高电测成功率。     

复合盐水钻井液缓蚀剂DFP的研制及应用

用极化电阻法和动态腐蚀模拟法测定了工业生产的和专门合成的五种缓蚀剂在钠盐水和复合盐水中的缓蚀性、抗氧性和耐温性，研究了筛选出的两种缓蚀剂（ＴＰＣ和ＴＰＡ）的极化曲线，考察了它们在复合盐水泥浆中缓蚀性的浓度依赖关系，在此基础上研制出缓蚀剂ＤＦＰ：配入除氧组分的１∶２的ＴＰＣ＋ＴＰＡ。此剂在室内评价中缓蚀率达８４％，两口井多井段现场检测中缓蚀率在８０％以上，与饱和复合盐水钻井液的配伍性良好。     

低分子量两性离子聚合物对盐水钻井液流变性的影响

分别确定了不同分子结构低分子量两性离子聚合物在无机盐存在条件下对钻井液流变性的影响。探讨了低分子量两性离子聚合物在盐水钻井液中的降粘作用机理。实验是在高粘土含量的、高矿化度条件下具有一定结构强度的钻井液中进行的。结果表明,两性离子聚合物分子量越低,阳离子化度越低,分子链节中磺酸基含量越高,其降粘效果越好。低分子量两性离子聚合物在盐水钻井液中的降粘作用是通过调整粘土颗粒的分散度和分散状态来实现的。     

季胺盐类缓蚀剂YGC-03在饱和盐水及盐膏层钻井液中缓蚀性能评价

采用静态挂片失重法评价缓蚀剂ASL-1、ASL-2和YGC-03对N80钢在盐水及盐膏层钻井液中的缓蚀性能,分析了温度对缓蚀剂性能的影响。试验结果表明,在盐膏层钻井液中,N80钢的腐蚀速率随着温度的升高而增大,缓蚀剂YGC-03对N80钢有较好的缓蚀效果,可控制N80钢的腐蚀速率在0.04mm/a以下。     

盐水钻井液中G105钢缓蚀剂Njff-Ⅱ

江苏油田洪泽、淮阴地区井深超过500-米,地温80℃左右,使用盐水钻井液钻井时G105钢钻具腐蚀严重。在盐水钻井液滤液中G105钢试片的动态腐蚀速度随温度升高而增大,80℃时大于0.6mm/a。参照钻井液滤液配制模拟盐水,按L25(54)正交表安排实验,测得无机离子对G105钢试片80℃静态腐蚀速率影响的排列顺序为:Cl->Ca2 Mg2 >HCO3->SO42-,腐蚀速率在某一Cl-或Ca2 Mg2 质量浓度下出现最大值。筛选出的缓蚀剂Njff-Ⅱ由硅酸钠、钼酸盐、有机胺复配而成,加量0.2%时在盐水钻井液滤液中对G105钢试片80℃动态腐蚀的缓蚀率达88.19%。极化曲线表明Njff-Ⅱ为主要控制阳极反应的混合控制型缓蚀剂。Njff-Ⅱ已投入现场应用。图3表3参4。     

涩北气田高矿化度地层盐水强包被聚合物钻井液

青海涩北气田位干柴达木盆地东部三湖地区,平均海拔2 700 m左右,地表为盐碱滩,寸草不生.该气田的井存在地层缩径严重、起下钻遇阻遇卡、盐水侵、井漏频繁、测井一次成功率低、钻井速度慢等钻井技术难题.为加快建设高原千万吨级油气田,开展了青海涩北气田优快钻井技术项目,研究了由高矿化度地层复合盐水配制的强包被聚合物钻井液技术,并在涩北气田第四系含盐地层试验成功,形成了配套的钻井液配制工艺和维护处理技术措施.该钻井液具有优异的包被抑制能力,解决了制约涩北气田钻井提速的起下钻遇阻遇卡、测井一次成功率低等技术瓶颈,对提高涩北气田钻井速度、保护产层、加快气田开发等方面起到了一定的促进作用.     

在哈萨克斯坦用两性离子聚合物钻井液顺利钻成1口评价井

最近,在华北石油管理局第二钻井工程公司50108队在哈萨克斯坦共和国的肯基亚克油田用两性离子聚合物饱和盐水钻井液体系安全、顺利地钻成一口井深为4500 m的评价井。该井纯盐层总厚度达2548 m(其中单层最厚一层为1007 m),硬石膏、膏泥、沥青层厚度510 m,高压油气层6层,从943 m钻井液密度就达1.78,全井最高钻井液密度为2.05。该井全井电测6次(其中5700系列测井2次),均为一次测完,电测     

缓蚀剂PF-Ⅰ在加重盐水钻井液中的应用

讨论了无固相盐水体系及饱和盐水加重钻井液体系对钻杆的腐蚀问题。介绍了一种以咪唑啉生物为主的复合型缓蚀剂PF-Ⅰ。对PF-Ⅰ的缓蚀效果进行了评价。结果表明,PF-Ⅰ缓蚀剂成膜能力强,能有效地抑制盐水及加重盐水钻井液对钻具的腐蚀。     

浅海定向钻井中的聚合物海水钻井液工艺

在胜利油田已完成的126口浅海定向井中有近100口井是用聚合物海水钻井液体系钻成功的。聚合物海水钻井液体系以聚合物PAC141、KPHP、SK-2为主剂,使体系具有较强的抑制地层造浆能力,实现了体系的不分散低固相;采取以液体白油润滑剂为主,以固体润滑剂HZN-102为辅的联合方式,使体系具有很强的防粘卡能力;用无荧光防塌剂MHP和抗高温降滤失剂SMP提高体系的防塌能力。该体系对油层和海洋环境无污染,性能稳定,维护简单,携岩能力强,起下钻正常,复杂情况少,在所钻定向井中共发生6次卡钻,万米卡钻率为25％。     

深水钻井液中水合物抑制剂的优化

深水钻井遇到的重大潜在危险因素之一是浅层气所引起的气体水合物问题。气体水合物稳定存在于低温、高压条件下,如果在深水钻井管线中生成,会造成气管、导管、隔水管和海底防喷器等的严重堵塞,且不易解除,从而危及工程人员和钻井平台的安全。利用新研制的天然气水合物抑制性评价模拟实验装置,初步探索了搅拌条件、膨润土含量及钻井液添加剂对气体水合物生成的影响规律。研究表明,搅拌和膨润土的存在可以促进水合物的生成,而多数钻井液添加剂则对水合物的生成有一定抑制作用。研究了常用水合物抑制剂作用效果,实验表明,动力学抑制剂不能完全抑制水合物的生成,其最佳加量为1.5%;热力学抑制剂虽能最终抑制水合物的生成,但加量较大,NaCl抑制效果好于乙二醇;动力学与热力学抑制剂复配具有很好的协同作用。在实验基础上优选了适合于3 000 m水深的深水钻井液用水合物抑制剂配方。     

文301井钾基聚磺饱和盐水钻井液技术

文301井为评价井．位于东渍凹陷文西断层下降盘文301断块．完钻井深为4000m．穿过S1段盐层、S2段上部盐层、S3^2段盐层、S3^3段盐层等多套盐膏层．累计厚度达998m．且盐间物性差别很大．泥膏盐较多，断层多．易盐溶、坍塌、缩径．地层条件相当复杂。针对纯度低、盐层薄的Sl段盐层．采用淡水复合胶液钻井液．针对埋藏深、厚度大的S3^2段、S3^3段破碎泥膏盐混杂结合体．配制钾基聚磺饱和盐水钻井液．从而抑制了盐膏泥层水化膨胀，防止了因层间膨胀性不一致而引起的地层掉块、坍塌．保证了井壁稳定，井径规则．满足了合长盐层段深井优质、安全、快速施工的要求。     

钻具在磺化钻井液中发生腐蚀的影响因素研究

在钻井施工过程中，普遍存在钻具腐蚀的问题。据中原油田1993年调查结果表明，中原油田在19901993年报废钻杆共144280m，其中因腐蚀而报废的钻杆占50％以上。中国石油钻井每钻进1m，消耗4kg钻杆，而其中由腐蚀造成的损失约占50％，因而开展钻具腐蚀与防护的研究是非常必要的。利用动态挂片装置、调温调湿箱和电化学仪器，通过改变磺化钻井液温度、流速、Cl^-含量、腐蚀时间、磺化钻井液pH值和湿度等条件，考察了这些因素对钻具腐蚀速度的影响。结果发现，提高磺化钻井液温度、流速、增加Cl^-含量都能增加磺化钻井液的腐蚀速率。延长腐蚀时间，提高磺化钻井液的pH值能降低试片的腐蚀速率；提高调温调湿箱湿度会增加试片的腐蚀速率。     

新型曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能研究

酸化是油气井增产的一项有效措施。为了防止酸液对金属设备和管柱的腐蚀,酸化作业时必须在酸液中加入一定量的酸化缓蚀剂。本文以六次甲基四胺、苯乙酮和丙炔醇为原料,合成了一种新型曼尼希碱酸化缓蚀剂。实验结果表明,在温度为90屯、用量为0．5％时,SH-1酸化缓蚀剂能控制腐蚀速率低于2．0g／（m^2·h）,具有良好的缓蚀性能。     

新型水基钻井液抑制剂FTy的实验研究

为了解决钻井液的井壁稳定性能与其它性能之间的矛盾，室内对一种新型水基钻井液用抑制剂——低分子量FTy进行了综合性能评价，同时从粘土ξ电位的角度对其作用机理进行了分析。实验表明，该处理剂含有正电基团，通过化学吸附作用降低粘土表面的负电位，从而降低粘土的水化膨胀、分散等作用。当Fty单独使用时，其抑制页岩水化的能力均优于KPAM、KCl等常用抑制剂；当FTy与常规聚合物包被剂共同使用时可产生更好的抑制效果，与KPAM配合使用效果最为显著；与其它处理剂配伍性良好，不影响钻井液性能，在一定加量范围具有一定的降滤失作用。该处理剂的应用会在一定程度上缓解现用钻井液的抑制性与其它性能之间的矛盾，具有广泛的应用前景。     

水基钻井液成膜技术研究

介绍了一种新型的有机硅酸盐半透膜抑制剂BTM-1。通过钻屑回收率试验、泥页岩水化趋势作用试验、泥球浸泡试验和膜效率测定，评价了BTM-1抑制剂对泥页岩水化膨胀及分散性能的抑制作用及其半透膜效能。研制了与半透膜相配伍的具有良好抗盐抗温性能的降滤失剂CFJ-1；介绍了具有隔离膜性能的成膜降滤失剂钻井液性能，用扫描电镜试验，测定了隔离膜的结构特征，对隔离膜降滤失机理进行了初步探讨。给出了具有半透膜、隔离膜的成膜钻井液配方。评价了成膜钻井液的抑制性、抗盐性和抗温性能，通过动滤失量试验、渗透率恢复值试验评价了成膜钻井液保护储层效果。荧光及毒性试验表明，成膜钻井液体系无荧光、无毒性，满足国际环保要求。     

一种抗二氧化氯腐蚀缓蚀剂的开发及性能研究

合成了一种双子吡啶季铵盐,通过复配制备了缓蚀剂BHH-08C。针对渤海湾JZ9-3油田生产工况,采用动态高压釜挂片失重法、电化学法及微观形貌分析法对BHH-08C的缓蚀性能进行了评价,结果表明该缓蚀剂可有效抑制JZ9-3油田水源井水中的二氧化氯腐蚀。加入70mg/L的BHH-08C可使腐蚀速率降低至0.068mm/a,缓蚀率达68.51%。扫描电子显微镜显示挂片表面无明显局部腐蚀。电化学极化曲线测试显示,BHH-08C是以抑制电化学反应阴极过程为主的缓蚀剂。     

环烷酸缓蚀剂的合成及其缓蚀评价

介绍了硫代磷酸酯高温缓蚀剂A及其胺中和改性产品B的制备和对环烷酸的缓蚀评价,利用扫描电镜对硫磷酸酯胺类衍生物缓蚀剂吸附膜进行了分析。实验结果表明:硫代磷酸酯及其衍生物有很好的抗环烷酸腐蚀的性能,其胺类衍生物对环烷酸有更好的缓蚀效果,低温下对碳钢几乎无腐蚀;在270℃左右,于酸值[m(KOH)/m(腐蚀介质油)]为50×10-3的腐蚀介质油中,当缓蚀剂B的体积分数为1.0×10-3时,对20#碳钢和321,304,316L不锈钢4种炼油化工装置常用材质都具有很好的缓蚀效果,其中对20#碳钢的缓蚀率可高达90%;高温缓蚀剂B在金属表面成膜较好,能有效地抑制环烷酸腐蚀。4种材质的耐环烷酸腐蚀能力从低到高的顺序为:20#碳钢,321不锈钢,304不锈钢,316L不锈钢。     

马岭油田北三区清水腐蚀性及缓蚀剂筛选

为了解决马岭油田北三区管道腐蚀严重的问题,以北三区清水(回注水)为研究对象,对清水水质进行了分析,通过静态失重和电化学方法对L245N钢在北三区清水中的腐蚀行为进行了研究,并评价了六种缓蚀剂的缓蚀效果.研究结果表明,电解质、硫酸盐还原菌、SO42-、Ca2+、溶解氧以及Cl-是导致金属在北三区清水中发生腐蚀的主要原因....     

耐温抗盐聚合物钻井液在中原油田水平井的研究与应用

根据中原油田地层具有高温、高盐、易塌、易漏失的特点。研究了水平井用耐温抗盐聚合物正电胶钻井液。优选出的新型阳离子流型调节剂SPJ-1和SPJ-2，抗温达120℃．抗盐可达饱和。同时SPJ-2又是一种理想的抗温原油乳化剂．SPJ-2乳化的钻井液原油不分层，在120℃时钻井液不增粘。室内试验结果表明，耐温抗盐聚合物正电胶水基钻井液具有良好的井眼净化、摩阻控制、井壁稳定及油层保护等性能。现场应用表明，该钻井液悬屑携砂能力强，流变性能易于控制，在大井眼段排量不能满足要求的情况下，结合短起冲砂能满足水平井及高难度定向井井眼净化的要求；抗盐污染能力强，钻进盐膏层后性能变化小；抑制性能好，井壁稳定。实验井的平均井径扩大率明显低于邻井；井下摩阻小，循环开泵摩阻为30～40kN；保护油气层效果好，岩心静态渗透率恢复值在85％以上。