新型环保钻井液的研究与应用

通过在基浆、聚合物钻井液、SF钻井液三种体系中分别加入新型聚合酸降粘剂、铁铬盐等处理剂进行对比试验,得知基浆中聚合酸降粘剂的降粘效果最好,还有一定的降失水效果,而且随着加量的增加降失水的效果也越好;对新型聚合酸降粘剂、铁铬盐抗污染能力进行对比,得出新型聚合酸降粘剂抗粘土侵和抗盐侵的能力比铁铬盐强,抗水泥侵的能力较弱,新型聚合酸降粘剂的加量控制在0．5％～1．0％;对PS抑制剂、铵盐、改性淀粉在不同加量时的滤失性能进行评价,得出在基浆中加入0．5％～1．0％的铵盐、0．5％～1．0％的改性淀粉和0．3％～0．5％PS抑制剂的降失水效果好,结合二者新型环保钻井液的最佳配方为：9％膨润土＋O．45％纯碱＋0．3％～O．5％PS抑制剂＋0．5％～1％的铵盐＋0．5％～1％的改性淀粉＋0．5％～1％新型聚合酸降粘剂,该体系在20多口井上得到了成功应用,取得了很好的效果。     

复合离子聚合物降粘剂PX的研制及应用

典型的钻井液降粘剂FCLS存在强分散性、含对动植物有害的铬离子及使钻井液大量起泡等不足。为适应钻井技术的发展研制了复合离子型降粘剂PX,这是一种以季铵盐阳离子为主要吸附基团,依靠多种阴离子基团来拆散钻井液中的网架结构并具有一定的抗盐、抗钙能力和优良抗温性能的低分子量聚合物降粘剂。文中对PX的降粘效果进行了评价,结果表明,PX在膨润土浆、聚合物钻井液及高密度钻井液中的降粘效果都较好,是FCLS的5～10倍;经150℃高温老化后,PX的降粘效果与XY27相当;是一种抑制型降粘剂。PX在盐污染的钻井液中的降粘效果良好。经现场应用表明,PX是调整聚合物钻井液流变性极为有效的处理剂之一,加量少,一般为0.1％左右;水溶性好,使用方便,对环境无污染。     

改性碱法制浆废液共聚物降粘剂的研究

聚合物钻井液在深井阶段使用过程中,发生稠化时,若采用传统的降粘剂处理,会因降粘剂兼有的分散作用而改变体系的不分散性.因此,需要研制出一种新型降粘剂,使它能同聚合物相互作用,一定程度上遮盖聚合物的吸附基团,削弱聚合物同粘土的桥联结构,使其收缩就可能使体系降粘.研究出了以碱法制浆废液、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)为原料合成钻井液降粘剂的方法,讨论了合成条件对共聚物降粘剂降粘性能的影响,并对产物的降粘能力进行了评价.实验结果表明,所合成的产品具有良好的降粘能力、抗温、抗盐和抗钙性能,加量为0.3%时,降粘效果最佳;抗温达150 ℃,抗NaCl达30%,抗CaCl2达1.0%.     

聚合物钻井液降粘剂SY—1的研制与应用

聚合物类降粘剂SY—1,外观是黑色粉末状的粉剂,其价格仅为目前使用的聚合物降粘剂的一半左右,而加量相当。经现场试验,加量0.1％～0.15％,钻井液粘度大幅度降低。SY—1降粘剂具有较好的抗温、降失水、抗盐、抗钙性能,适用于淡水、低矿化度钻井液中,室内膨润土浆100转降粘率达90％以上。SY—1经过20口井的试验衣明,它有很好的降粘效果。     

硅氟钻井液的研究与应用

为解决钻井施工中深部地层或复杂地层的井壁稳定、高温老化、抗盐抗钙和油层保护等技术问题，开展了以硅氟产品SF260、SFJ-1、SKHM为主剂的新型抗高温、抗盐，抗钙钻井液的研究．并对SF260和SFJ-1进行了综合评价及与同类处理剂的对比试验，针对盐膏层和泥页岩地层特点，优选出了硅氟聚磺钻井液配方。室内试验表明，SF260具有很好的抗高温、抗盐、抗钙的性能．降粘效果明显；SFJ-1能满足深井抗高温钻井施工要求，是一种良好的深井抗高温降滤失剂；SKHM具有良好的抑制泥页岩水化分散作用；硅氟钻井液转型较容易。现场应用表明，硅氟钻井液抗温能力强，流变性能稳定；具有良好的抑制性、膨润土容量限高，岩屑代表性强．保证了地质取全取准资料；具有良好的抑制防塌能力，缩短了钻井周期和油气层的浸泡时问，较好地保护了油气层，完井各项作业顺利。     

抗高温降粘剂硅氟共聚物（SF）的研究与应用

由于有机硅产品质量差，研制了深井钻井液用抗高温降粘剂－有机硅氟共聚物（SF），并进行了室内SF钻井液配方式验和综合评价，结果表明，在深井的高温，高固相，高密度条件下，SF钻井液各项性能优于有机硅钻井液和无毒钻井液，该处理剂抗温超过230℃，加量少，与水泥有较好的相空性，现场应用2口井表明，SF钻井认处理简单，维护周期长，劳动强度低，应用效果理想。     

适用于水平预探井的聚硅氟钻井液

预探水平5井用膨润土浆一开；二开使用聚合物钻井液，配方为：0．3％HFB401 0．3％NPAN 1．0％HFT 201 1．5％HRTl0l 4．0％HFB10l 0．5％抗盐降滤失剂 0．3％固体润滑剂 0．4％液体降粘剂；三开使用聚硅氟钻井液，利用聚合醇和硅氟的双重抑制性，解决了该井水平段二叠系含碳质、煤质泥岩地层的垮塌问题，并通过加液体极压润滑剂HFB10l，配合少量固体润滑剂，以接近水平生产井混油钻井液的成本完成施工．其配方为：2．0％GFWJ 1．5％GFXJ 2．5%HRT10l 3．0％HFT201 0．2％HFX10l 3．0％HFBl0l 2％聚合醇 0．3％固体润滑剂。实践表明：聚硅氟钻井液润滑性能好，净化能力高。能够适应水平5井的地层特点．较好她满足了各项施工需要．     

制浆黑液碱木素的改性及其在钻井液中降粘效果的室内研究

自制硫酸盐法阔叶木浆废液,加入丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯等有机高分子与废液中的碱木素进行反应制得改性碱木素,然后将其干燥与FeSO4·2H2O复配制得一种复合降粘剂,该降粘剂因不含铬,从而排除了铬 对环境的污染。对其进行了钻井用钻井液降粘性能测试。结果表明,该降粘剂抗温能力较好,并具有较强的抗钙污染能力。当温度升至150℃时,加量为0．8％时的降粘效果较好;温度超过150℃后,其降粘效果已经明显 降低。在同等条件下,自制降粘剂的降粘效果非常接近FCLS的效果。     

深井抗高温钻井液体系的研究与应用

深井钻井液的热稳定性一直是国内外研究的关键问题。室内试验在优选抗高温处理剂的基础上，通过引入新型的硅氟共聚物降粘剂GF-260，开发出了一种新型抗高温硅氟聚合物钻井液，即4％钠膨润土＋3％MMH＋5％MF-1（复合降滤失剂）＋2％Na2SO4（抗高温稳定剂）＋2％RH-1＋2％GF-260＋1％ZH-Ⅲ（缓蚀剂）＋其它辅剂。室内对该钻井液的抗温性、页岩膨胀性和悬浮稳定性进行了评价。结果表明，抗高温硅氟聚合物钻井液具有优良的抗高温悬浮稳定性、抑制防塌能力和很高的热稳定性（抗温可达220℃）。在和参1井和莱深1井应用中，抗高温硅氟聚合物钻井液性能稳定，钻井施工顺利，电测和下套管一次成功，未发生井壁垮塌现象，钻井周期比该地区同类井缩短了1／3，综合钻探效果显著。     

新型聚合物防塌钻井液体系的应用

中原油田研制出以无荧光防塌降滤失剂KH-931为主处理剂的聚合物防塌钻井液体系。室内评价结果表明,KH-931的抗温性能好,抗盐膏污染能力强,防塌性能好。现场应用表明,KH-931具有良好的防塌降滤失作用和改善滤饼质量的功能,KH-931聚合物钻井液体系用于盐膏地层钻进时,体系性能稳定,钻井施工顺利。     

川深1井钻井液关键技术

川深1井是中石化部署在川东北地区的一口超深预探井,完钻井深为8420.00 m。该井面临着井温高、地层条件复杂、地质资料少及井壁易失稳等诸多技术难点。针对高密度钻井液技术难点,通过室内实验优选出抗高温处理剂:2% SPNH、2% SMP-3、0.5% SMPFL（DSP-1）、3% SMT（SMS-H）、3% RHJ-3、1% HPA、3%纳米SiO₂。通过钻井液体系正交实验得出了流变性好、抑制性强、抗温性强、沉降稳定性好、抗污染能力强的高密度聚磺钻井液,并在该井四开井段取得了成功应用。最后,对现场应用过程中的钻井液关键技术进行了系统的阐述,如气液转换技术、特殊地层处理方法、钻井液的现场维护技术措施及保护油气层技术等,主要取得以下认识:①加重时循环混入低黏度切力的高密度钻井液,逐步降低膨润土含量;②通过固控设备严格控制固相含量;③钻遇盐膏层时可提高钻井液密度,并严格控制滤失量,保证钻井液pH值不低于10;④酸性地层可适量提高Cl-含量对钻井液进行预处理提高其抗盐性能;⑤破碎地层须提高钻井液密度并加入相应处理剂,从力化耦合角度防止井壁失稳;⑥易漏地层应严格控制钻井液密度,适当减少排量及提高黏度和切力,可加入不同粒径可酸化的封堵材料,进行屏蔽暂堵。      

适合海洋钻井无土相强抑制性钻井液体系的研究

在渤海湾盆地,由于沉积地层存在大段活性软泥页岩,普通聚合物钻井液体系的包被抑制能力不够,封堵能力不强,剪切稀释能力差,在钻遇该泥页岩井段时,经常出现井下复杂情况,并且油层受到一定程度的伤害。为此,研制了无土相强抑制性钻井液体系。从体系中处理剂的防塌抑制机理出发,确定了强抑制性钻井液体系构建的最优组合。研究结果表明该钻井液体系具有强的抑制性,岩屑滚动回收率达到95.6%,接近于油基泥浆;并且具有良好的润滑性、抗温性、抗钻屑污染、抗CaCl2污染、抗MgCl2污染以及良好的储层保护性能,渗透率恢复值能达到85%以上,能够满足大段软泥页岩等复杂地层的钻井要求,具有广阔的应用前景。     

埃及苏伊士湾地区埃斯旺油田钻井液情况简介

埃及苏伊士湾地区埃斯旺油田产层很浅（600－760m),钻井液使用简单,主要是Gel/Dextrid体系下,但在该地区钻井经常出现严重井漏现象,伯劳德钻井液公司采用果壳,云母等最简单的桥接堵漏剂进行堵漏,有一定交果,本文对该地区钻井液特点,常有处理剂,维护方法,井漏处理及钻井成本进行了介绍。     

新疆准噶尔盆地南缘地区钻井液技术

新疆准噶尔盆地南缘地区安集海河组存在超高压、强造浆、强坍塌应力、复合离子污染等问题。分析了该地区易塌层段的粘土矿物组分、结构特性和物理化学特性以及存在的钻井液技术难题,研究出PRT防塌钻井液体系。评价了PRT体系的抗污染能力、性能稳定性、抑制性、封堵能力和失水造壁性能,介绍了PRT体系的维护处理措施,以及在安6井和吐谷1井的现场应用效果。结果表明,该钻井液体系具有抑制造浆、稳定井壁、润滑防卡、抗可溶性盐污染、流变性能好等特点,满足了准南地区复杂地层钻井的需要。     

土库曼斯坦尤拉屯地区复杂盐膏层钻井液技术

土库曼斯坦尤拉屯地区高压盐水盐膏层钻井过程中钻井液性能调控难度大,井漏问题突出。结合高压盐水盐膏层地质工程特征,通过分析高密度钻井液在高温及高钙污染环境下性能调控及防漏堵漏技术难点,开展了高密度钻井液体系和防漏堵漏剂配方及应用技术研究。基于现有的高密度饱和盐水体系,通过高钙污染抑制剂的引入和配套处理剂的优选,形成抗高温高钙的高密度钻井液。室内评价和现场应用表明,该体系抗温可达140℃,抗钙可达40 000 mg/L。解决了大段膏盐地层条件下的钙污染问题。应用降低循环压耗的高密度钻井液技术和随钻防漏技术相结合,使用高浓度桥塞堵漏技术较好地解决了井漏及安全密度窗口窄的难题,应用效果显著。      

两性离子磺酸盐聚合物处理剂CPS-2000研究

采用MAOPS、AM和AA合成了两性离子磺酸盐聚合物CPS-2000。室内试验评价了CPS-2000在淡水、盐水、饱和盐水、复合盐水、氯化钙盐水钻井液中的作用，以及CPS-2000在各种钻井液体系中的抗污染能力，并与现场常用聚合物进行了对比。试验结果表明，合成出的两性离子磺酸盐共聚物CPS-2000．在各种钻井液体系中均具有较强的降滤失作用．还具有较强的提粘切能力；具有较强的耐温和抗盐、抗钙能力．热稳定性好，具有较强的抑制性，能有效控制泥页岩水化分散、控制膨润土及固相含量．其抑制粘土水化膨胀、防止地层坍塌的能力明显优于乙烯基磺酸盐聚合物PAMS601．其抗温抗盐能力明显优于现场常用的丙烯酸多元共聚物，尤其是在含有Ca^2 、Mg^2 离子的钻井液体系中，CPS-2000具有更优的性能．在使用普通聚合物无效的情况下仍可较好地控制钻井液的滤失量。     

扎纳若尔油田钻井液工艺技术

扎纳若尔油田是CNPC出资控股,与哈萨克斯坦共同组那宾阿克纠宾油气股份公司属下的主力油田。该油田的主要油层为石灰系,深度为2800-3800m左右。该油田的地层情况非常复杂,在钻井施工中经常发生井塌,井漏、卡钴等井下复杂事故,甚至造成井报废,为了提高钻井速度和效率,采用中国的钻井液体系,即一开选用密度为1.05-1.15g/cm^3的两性离子聚合物钻井液;二开用密度为1.05-2.00g/cm^3的两性离子聚磺饱和盐水钻井液体系;三开选用密度为1.14-1.16g/cm^3两性离子矣磺屏蔽暂堵钻井液,该套钻井液体系解决了大段粘土层,泥岩地层造浆,软泥岩塑性流动引起的起钻遇卡,下钻遇阻,划眼等井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井壁稳定问题;屏蔽暂堵技术提高了油层承压能力,避免了井漏,较好地保护了油气层。该套钻井液体系适应了该区域地层特点,满足了钻井施工要求,油井日产量比过去提高了30%。     

用聚丙烯酸钙改善KHm-FCLS-CMC钻井液的性能

KHm-FCLS-CMC 钻井液(HFC)是一种在川东地区体罗系地层使用的防塌泥浆,这种泥浆悬浮、携带钻屑的能力强,但密度易升高,粘切大,性能不稳定,因而需频繁进行化学稀释处理。将聚丙烯酸钙 CPA 引入 KFC 钻井液中,泥浆性能和钻井效果得到明显改善。笔者从川东侏罗系的地质特点出发,介绍了 KFC 钻井液的组分特点和引入 CPA 的依据、目的,提出了现场应用工艺。     

钻井液稀释剂PX的研制与评价

利用氧化剂H_2O_2和水解剂KOH,对腈纶厂废脚料聚丙烯腈(PAN)降解、水解得到小分子量聚丙烯酸盐类稀释剂PX,PX稀释剂对钠膨润土基浆和聚合物钻井液均有较好的降粘效果和热稳定性,其加量为0.3％时,降粘率大于70％。     

港深69X1井钻井液工艺

港深 6 9X1井是 1口高难度大位移定向探井,完钻井深 5 46 4.43m,井底水平位移 3118.0 4m,钻井周期111.88d,是目前我国陆上油田斜深最深水平位移最大的 1口探井。介绍了钻井液工艺技术,采用聚合物钻井液体系,利用聚丙烯酸钾对岩屑的包被作用,抑制粘土造浆;为维护井壁稳定,上部地层采用聚合物抑制性钻井液,下部地层采用硅基防塌钻井液;根据邻井的测井资料和岩心样品确定的地层孔隙压力、破裂压力、坍塌压力的剖面及其它资料和现场情况确定了钻井液密度;为降低摩阻扭矩,采用了 4种不同的润滑材料,30 0 0m以浅井段采用白油,30 0 0m以深井段采用多功能固体润滑剂和大粒塑料微珠;在井眼净化和油气层保护方面,分别采用提高钻井液携砂能力、加大泵排量及选用屏蔽暂堵技术等措施,保证了施工的顺利进行。