胺基聚醚分子量对钻井液性能影响研究

胺基聚醚又叫聚醚胺,具有良好的抑制泥页岩分散能力,且不易造成黏土絮凝,是目前钻井现场常用的聚胺类抑制剂之一^[1-2]。实验室通过酸度滴定法,考察了分子量在200～2 000之间的单胺基聚醚,以及分子量在800左右的混合胺基聚醚对钻井液对泥页岩抑制能力的影响。结果表明,分子量越小,分子量分布范围越窄,胺基聚醚的抑制能力越强,总胺值≥3 mmol/g的胺基聚醚有长效抑制膨润土分散的能力。     

胺基钻井液在大庆油田水平井的应用

目前,大庆油田打钻水平井时所用的钻井液一般都为油基钻井液,其成本高,携带岩屑的性能较差,而且如果废弃的油基钻井液如果处理不当,会造成环境污染。因此,一种新型钻井液——胺基钻井液被研制出来。本文结合大庆油田的实际情况,就胺基钻井液的应用等方面做了简要分析。     

钻井液用聚醚胺基烷基糖苷在方3井的应用研究

针对中原地区方3井泥岩地层掉块垮塌,导致井壁失稳的问题,填井侧钻,在钻井液中加入自主研发的聚醚胺基烷基糖苷(NAPG)新产品,并进行了现场应用试验。试验结果表明:NAPG加入钻井液后,显著提高了钻井液的抑制防塌性能,有效解决了现场坍塌掉块、卡钻等井下复杂难题。介绍了NAPG产品的制备方法及其特性。对NAPG产品的配伍性能、抑制性能、润滑性能及生物毒性进行了测试评价,结果表明:NAPG与常规水基钻井液配伍性好,抑制性能和润滑性能优异,无生物毒性。岩屑一次回收率大于96.80%,相对回收率大于99%,相对抑制率大于95%;润滑系数小于0.1;EC50值为528.8g/L,远大于排放标准30 g/L。简述了NAPG产品在方3井的应用情况及应用效果,其较好地解决了该井侧钻井段出现的井壁失稳问题,表现出突出的井壁坍塌后的现场补救能力,实现了安全、快速、高效钻井,为该产品在强水敏性泥岩、含泥岩、泥岩互层等易坍塌地层及页岩气水平井的推广应用提供了较好的技术指导。     

钻井液用聚醚胺基烷基糖苷在方3井的应用研究

针对中原地区方3井泥岩地层掉块垮塌,导致井壁失稳,故填井侧钻,在钻井液中加入自主研发的聚醚胺基烷基糖苷(NAPG)新产品,显著提高了钻井液的抑制防塌性能,有效解决了现场坍塌掉块、卡钻等井下复杂难题。简单介绍了NAPG产品的制备方法及其特性。烷基糖苷在酸性催化条件下与环氧化物、多元醇反应生成聚醚糖苷,聚醚糖苷再发生胺化反应生成NAPG产品,其与常规水基钻井液配伍性好,抑制性能和润滑性能优异,无生物毒性。岩屑一次回收率>96.80%,相对回收率>99%,相对抑制率>95%;润滑系数<0.1;EC50值为528 800 mg/L,远大于排放标准30 000 mg/L。介绍了NAPG产品在方3井的应用情况及应用效果,其较好地解决了该井侧钻井段出现的井壁失稳问题,表现出突出的井壁坍塌后的现场补救能力,实现了安全、快速、高效钻井,为该产品在强水敏性泥岩、含泥岩、泥岩互层等易坍塌地层及页岩气水平井的推广应用提供了较好的技术指导。     

聚醚胺基烷基糖苷类油基钻井液研究

以NAPG为主剂,优选增粘剂、降滤失剂、封堵剂等配伍处理剂,通过钻井液体系构建及配方优化,形成了环保型、低成本、高性能的NAPG类油基钻井液体系。对钻井液性能进行了评价。结果表明,钻井液页岩一次回收率为99.90%,相对回收率为99.98%;钻井液抗温达150℃,流变性好,动塑比0.327,初终切适宜,中压滤失量0 m L、高温高压滤失量6.0 m L;润滑系数降低率达69.62%;滤液表面张力26.60 m N/m;钻井液抗盐达饱和,抗钙10%,抗土、钻屑20%,抗水40%,抗原油20%;岩心动静态渗透率恢复值为91.4%和96.8%;钻井液EC50值为528 800 mg/L,无生物毒性。对NAPG类油基钻井液和油基钻井液从抑制、润滑、降滤失、储层保护及生物毒性等方面进行了对比。结果表明,两者性能相当,且类油基钻井液在环保方面具有显著优势。NAPG类油基钻井液适用于强水敏性泥岩、含泥岩等易坍塌地层及页岩气水平井钻井施工,可缓解目前油基钻井液环保压力,扩大水基钻井液适用范围,具有较好的推广应用前景。     

高密度强抑制性钻井液在缅甸pyay油田的应用

泥岩水化分散造浆性强,是中油国际在缅甸Pyay油田钻井过程中遇到的一个显著难题。CNPC于2005年2月28日在缅甸钻开钻的第一口探井PSC-1井因泥浆性能问题,曾发生多次井下卡钻事故,影响PSC-1井钻井进度和钻进安全,并最终工程报废。鉴于此种状况,CNPC决定对PYAY油田钻井液体系选择问题展开研究。在高密度条件下,通过对两性离子聚磺钻井液和两性离子聚磺钾盐钻井液体系进行研究,优选了其中一种作为Pyay油田日后钻井所选用的钻井液体系。同时对处理剂(降滤失剂、润滑剂)也进行了优选,在Pyay油田安全顺利地钻成了PSC-101和PSC-2两口试验井,并且各项钻井经济技术指标均比PSC-1井有了显著提高。事实证明两性离子聚合物钾盐钻井液体系可以满足Pyay油田安全钻进需要。     

聚胺钻井液的研究

聚胺钻井液是近年来国外新研究成功的一种强抑制性防塌钻井液,该体系以聚胺为主要的泥页岩抑制剂,实验研究表明聚胺抑制能力较强,对环境无污染。通过对处理剂的筛选和对现场钻井液的评价,优化改进了两套钻井液配方。室内评价实验表明,与原钻井液相比,改进后的聚胺钻井液具有抑制性强、滤失量小、润滑性好和封堵性强的特点。     

硅酸钾钻井液

考察了氯化钾和硅酸钾对钻井液流变性和失水造壁性的影响规律。建立硅酸钾钻井液体系配方，即：4％土浆＋3％硅酸钾＋0．5％JT888-Ⅲ＋3％FDJ-1＋2％QS-2＋2％TY540＋3％SMP-Ⅱ。综合实验结果表明，该配方配制的硅酸钾钻井液体系具有优良的流变性、失水造壁性和抑制性，优于相同加量下氯化钾钻井液体系。同时，该体系还具有良好的热稳定性和抗污染能力（5％NaCl、0．7％CaSO4），抗温能力强（达120℃）。     

钻井液的抑制性评价与研究

针对钻井液常规性能的检测数据,不能完全反映深井钻井液流变性,需要改进钻井液的评价手段。通过泥页岩回收试验评价和研究,制定钻井液抑制性强弱的判定标准,为安全优快钻井发挥重要作用。     

国内外强抑制性水基钻井液研究与应用进展

结合国内外强抑制性水基钻井液的发展方向,综述了强抑制性水基钻井液的研究与应用,相比于国外研究状况,国内强抑制性水基钻井液方面的研究存在钻井液性能稳定性不足,使用成本较高,室内研究较多现场应用不足等问题。     

钻井液用聚醚胺基烷基糖苷的合成及性能

针对钻井液中聚醚胺易絮凝黏土、配伍性差和烷基糖苷加量大、成本高、高温易发酵的技术难题,通过醚化和胺化两步反应,合成得到了聚醚胺基烷基糖苷产品,并对其进行了提纯。对提纯得到的产品样品进行了红外光谱分析和元素分析,确定了产品分子结构。对产品性能进行了评价测试。结果表明,产品可改善无土相、低固相聚合物、聚磺等常规水基钻井液的流型,降低钻井液滤失量; 0. 3%产品水溶液的页岩一次回收率为97. 85%,页岩二次回收率为97. 55%,页岩相对回收率为99. 69%; 0. 3%产品对钙土相对抑制率为95. 28%;产品耐温达252℃;产品EC50值为528 800 mg/L,远大于排放标准30 000 mg/L。该产品配伍性好,具有超强抑制性和优良耐温性,绿色环保,适用于强水敏性泥岩等易坍塌地层及页岩油气水平井的钻井施工,应用前景广阔。     

钻井液用聚醚胺基烷基糖苷的合成及性能

针对钻井液中聚醚胺易絮凝黏土、配伍性差和烷基糖苷加量大、成本高、高温易发酵的技术难题,通过醚化和胺化两步反应,合成得到了聚醚胺基烷基糖苷产品,并对其进行了提纯。对提纯得到的产品样品进行了红外光谱分析和元素分析,确定了产品分子结构。对产品性能进行了评价测试。结果表明,产品可改善无土相、低固相聚合物、聚磺等常规水基钻井液的流型,降低钻井液滤失量; 0. 3%产品水溶液的页岩一次回收率为97. 85%,页岩二次回收率为97. 55%,页岩相对回收率为99. 69%; 0. 3%产品对钙土相对抑制率为95. 28%;产品耐温达252℃;产品EC50值为528 800 mg/L,远大于排放标准30 000 mg/L。该产品配伍性好,具有超强抑制性和优良耐温性,绿色环保,适用于强水敏性泥岩等易坍塌地层及页岩油气水平井的钻井施工,应用前景广阔。     

塔里木YQ7井阳离子钻井液的研究与应用

根据塔里木YQ7井地层情况，在现有钻井液基础上引入阳离子处理剂，将传统聚合物钻井液、聚磺钻井液改良为新型阳离子钻井液。室内对阳离子钻井液进行了性能评价和配方优选，确定出了阳离子钻井液最佳配方。现场应用表明，阳离子钻井液性能稳定，抑制能力强，具有优良的流变性，较强的携带岩屑、防泥包钻头作用，提高了钻井速度；该配方防塌效果好，井壁稳定，井径规则，并与常规处理剂配伍性好，维护处理容易，满足离开YQ7井钻井施工要求。     

伊通地区防塌防缩径钻井液的研究与应用

伊通地区奢岭组以上地层高渗透性砂岩、粉砂岩、砂砾岩极易引起塑性蠕动,奢岭组双阳组地层层理裂隙发育,同时伴随着破碎带。地层应力强,地层倾角大。地层钙离子含量偏高,在350mg/L左右。由于上述的地质原因,在钻井施工过程中,极易导致钻井液粘切上升、滤矢量增大、井眼缩径、起钻遇卡下钻遇阻,从而加剧了掉块井塌的发生。易发生井斜,相继引发掉块粘卡等问题,这一客观的地质因素一直困扰着安全顺利施工和钻井提速。我们结合该地区地层特点和以往施工情况,经过室内试验,通过分析研究该地区钻井液的技术难点,对原有钻井液体系进一步完善,优选出强抑制性防塌防缩径钻井液。     

环保型强抑制钻井液技术在荣18-3X井的应用

荣18-3X井为辽河油田一口重点开发井,地层岩性主要为泥岩,夹杂砂岩,钻井过程中存在大段泥岩段井壁稳定性差、定向托压严重等难题,且该井在水库附近,环保要求高。为保证该井钻井液高质量施工,同时达到环保和保护油气层的目的,针对其地质结构特点、技术难点和环保要求,建立了一套环保型强抑制钻井液体系,其基本配方为:8%～10%KCl+0.2%烧碱+0.4%XCD+2%～3%HRL+0.1%～1%PAC-DB+0.1%～0.3%有机胺+2%～3%JWR-1+8%超细碳酸钙+石灰石(看密度)+1%～1.5%润滑剂+0.3%消泡剂,在荣18-3X井进行应用。应用结果表明,该体系抑制性能优良,携岩能力强,抑制防塌效果好,保证了大段泥岩稳定,施工中未发生泥岩井壁失稳的情况,满足了钻井施工要求,为该区块下一步的勘探开发提供了技术支撑。     

辽河油田海外河区块钻井液技术研究及应用

在国家环保法律法规日趋严格的情况下,研发出了一套适合于辽河油田海外河区块的去磺化复合盐钻井液体系。通过优选抗盐降滤失剂、润滑剂、抑制剂等无磺类核心处理剂,得到去磺化复合盐钻井液配方。室内实验表明：该体系具有类似弱凝胶钻井液的流变特性,可抗130℃高温,抑制性较强,具有较好的储层保护性能。现场应用中体系流变性能稳定,抑制性强,润滑性好,目前已在海外河区块应用20余井次,完全能够满足目标区块施工要求。     

强抑制性水基钻井液的室内实验研究

由于页岩地层水化作用较强,地层极易水化膨胀导致井壁不稳定,大量岩屑分散在钻井液中,引起钻井液流变性能的剧烈变化,井段容易发生井漏、垮塌、缩径等问题。针对这种情况,研发出一种抗高温抗污染的强抑制性水基钻井液体系。通过评价胺类页岩抑制剂UHIB-B和硅酸盐抑制剂Y1,两者的协同作用提高钻井液的抑制性能,并保持着较好的流变性能。该体系抗温达到了120℃,API滤失量小于3 mL,HTHP滤失量小于9 mL,测试其封堵性能时测得钻井液体系侵入沙床深度为1.8 cm,在膨润土以及无机盐的污染下,仍然保持着较好的流变性能,钻井液体系的岩屑回收率达98%,钻井液的防膨率达85%。试验表明,该套体系具有良好的流变性、抑制性及封堵性,抗温性能和抗侵能力优良,适宜在高水敏和易污染等复杂地层中使用。     

强抑制环保钻井液体系及合成基钻井液体系的现场应用

为解决钻井过程中的环境保护和油气层保护问题,在坨826-平32井的施工中,采用了氯化钙强抑制环保钻井液体系和封堵型合成基钻井液体系。应用结果表明:氯化钙强抑制环保钻井液体系抑制性能优良,解决了上部地层造浆问题,降低了钻屑的产生量;合成基钻井液体系具有良好的封堵防塌性能和油气层保护性能,解决了该区块强水敏性地层和稠油层井壁坍塌问题。采油效果表明:合成基钻井液有利于保护油气层,该井稳产8 t/d,为第一口在此目的层形成产量的井位。