掺锰超轻支撑剂的制备及性能研究

在保证支撑剂高强度的条件下,尽可能降低支撑剂的视密度是页岩气清水压裂技术开发的关键。本工作以低品位铝矾土、微米SiO2为主原料,水玻璃、纳米SiO2、氧化锰为辅料,用等离子动态烧结和后期高温烧结法制备方法制备超轻支撑剂,探讨了不同氧化锰掺杂量和不同烧结时间对其物相成分、体积密度、视密度和承压69 MPa下破碎率的影响。并基于经典PKN压裂模型模拟超轻支撑剂在裂缝中沉降与运移规律进行研究。结果表明,成功制备了视密度为1.639 g/cm3,在69 MPa下破碎率8.91%的超轻支撑剂,其最佳氧化锰掺杂量为7.5wt%,最佳烧结温度和烧结时间为950℃和2 h。超轻支撑剂比常规支撑剂在水平方向上运移了更长的距离,支撑剂在裂缝内部的分布也相对更均匀,可以满足中深油井的清水压裂要求。     

官深1井超高密度钻井液性能调控关键技术

超高密度钻井液存在提高密度困难、流动性及沉降稳定性差、性能调控难度高等多方面的技术问题。官深1井钻遇超高压层后,采用重晶石加重成功实施了2.50~2.87 g/cm3超高密度聚磺钻井液钻进,历时100多天,总进尺达785.9 m,钻井液性能稳定,循环泵压正常,作业安全顺利。结合实际施工情况,对钻井液密度、流变性和沉降稳定性等性能的现场维护处理关键技术进行了分析,探讨了其技术途径,为超高压复杂地层施工提供了可借鉴的超高密度钻井液实用技术和方法。     

深水聚胺高性能钻井液试验研究

聚胺高性能钻井液是性能最接近油基钻井液的水基钻井液,在深水钻井领域具有广阔的应用前景。为降低钻井液成本,在研制聚胺强抑制剂的基础上,考虑水合物抑制及低温流变性等因素,通过优选处理剂,构建了适用于深水钻井的聚胺高性能钻井液体系,并对其进行了综合性能评价。结果表明,该钻井液可抗150 ℃高温,且低温流变性优良,2 ℃和25 ℃的表观黏度比和动切力比分别为1.36和1.14;其抑制页岩水化分散效果与油基钻井液相当,体现了其强抑制特性;在模拟1 500 m水深的海底低温高压(1.7 ℃,17.41 MPa)条件下,具备120 h抑制水合物生成的能力;抗钙、抗劣土污染能力较强;无生物毒性,能满足深水钻井环保要求。其主要性能指标基本达到了用于深水钻井的同类钻井液水平,可满足深水钻井要求。      

气体组成对钻井液中水合物形成动力学影响

深水钻井中,极易在钻井液中生成天然气水合物,给深水钻井带来极大的危害。气体组成不同,形成水合物的条件也不相同,给深水钻井中水合物的防治带来较大的困难。利用研发的钻井液中天然气水合物形成抑制试验装置,研究了3种不同组成的气体在2种水基钻井液中形成天然气水合物的动力学过程。研究表明,在实验的3种气体中,绿峡谷气最易形成水合物,简单混合气次之,而甲烷气体最难形成水合物;相同条件下,同种气体在不同的钻井液中水合物生成具有明显的差异,因此必须对钻井液体系相平衡条件进行测试,并优选有效的水合物抑制剂。对于烷烃来说,分子量越大,越易于生成天然气水合物。     

元坝地区高密度钻井液CO2污染处理技术

川东北元坝地区气藏埋深大,地层压力和温度高,且从陆相千佛崖组到海相长兴组均含有不同程度的CO2流体.在前期几口井的施工过程中,高密度钻井液受到CO2污染后出现严重增稠、流动性变差和泵压升高的现象,处理十分困难,严重影响了钻井施工效率.通过室内实验研究,形成了采取稀释降黏,防止钻井液继续稠化的处理技术,该技术可以解决常规石灰水难以处理的CO2污染引起的钻井液增稠问题,处理后的被CO2污染钻井液具有良好的高温稳定性,且具有更强的抗污染能力,其抗盐达10％、抗钙达1％、抗高含钙地层水达10％.在元坝29-1和元坝101-1井等应用后,取得了良好的降黏防稠化效果.     

T810XK长裸眼斜直井钻井液技术

T810XK井是塔河油田一口钻井液施工难度较大的"S"型长裸眼斜直深井,二开φ 241.3 mm井眼裸眼井段长达4353.58 m,裸眼跨度大,钻遇地层复杂,上下地层存在较大的压差,井身结构与井眼轨迹特殊,在井深4950 m以下还要定向钻进.该井施工的关键技术是提高钻井液的防缩径阻卡、稳定井壁能力和润滑性能,因此长裸眼上部易缩径井段选用了优质低固相强包被不分散阳离子钾基聚合物钻井液体系,长裸眼下部易扩径定向井段选用了阳离子钾基防塌聚磺钻井液体系.由于钻井液技术措施合理且实施到位,施工过程中钻井液性能稳定,易于维护,悬浮携带能力强,润滑性好,井眼通畅,实现了无阻卡现象,井眼稳定,基本无掉块、坍塌,全井段平均井径扩大率仅为6.35%,井底干净无沉砂,造斜定向钻进顺利,测井、下套管一次到位,确保了安全、快速、优质施工.     

TK203C井套管开窗与侧钻钻井液技术

介绍了目前国内处理5″套管最长的开窗侧钻定向井TK203C井钻井液技术。该井受原井身结构和地层条件限制，为了开窗，磨、切铣悬挂器与套管长达249．9m。由于该井属于特殊作业的深探井，铁屑的悬浮和携带是施工成败的关键，因原固井质量差，且酸压、气举等作业后井下实际情况已和原来有很大出入，给施工带来很大难度。     

复合金属离子聚磺混油钻井液体系的研究与应用

针对塔河油田地质特征及深水平井钻井的特殊性,研制了以PMHC为主剂的新型复合金属离子聚磺混油钻井液体系.室内试验和在TK202H井中的现场应用结果表明,该体系综合了正电胶钻井液和聚合物钻井液的优良性能,不仅很好地保证了深水平井钻井的安全,而且有效地解决了该地区侏罗系,三叠系硬脆性泥岩地层普遍存在的井壁垮塌掉块,井径严重扩大等问题.     

硬脆性泥页岩微裂缝封堵可视化模拟试验与评价

为了揭示钻井液对硬脆性泥页岩微裂缝的封堵机理,利用自行研制的可视化微裂缝封堵能力评价仪,采用单一和复合封堵材料,以相同时间内的滤失量和承压能力为标准,并结合观察缝内封堵状况,对7种缝宽的模拟微裂缝进行了封堵效果评价。数据处理分析认为,滤失量与封堵压差不是线性关系;缝宽对应于封堵材料粒径分布曲线上的D50~D58时封堵效果较好;封堵效果不随刚性封堵颗粒质量分数增加而提高;可变形溶胀微粒质量分数为0.5%~0.7%时,封堵效果最好;封堵试验表明,封堵的位置有3种,其中在缝内喉道处形成的封堵层相对较致密,承压能力相对较强。研究表明,硬脆性泥页岩微裂缝封堵模拟试验评价方法是可行的,能够对微裂缝封堵机理进行深化研究。      

高分子中空微珠低密度钻井液技术在十屋地区的应用

十屋地区位于松辽盆地东南隆起区,是典型的低压低渗油气藏,井漏与储层污染问题凸显,目前使用的常规钻井液体系无法有效应对,制约了该区块的高效开发,采用低密度钻井液是解决该问题的有效方法之一。针对十屋地区储层特性,结合钻井液技术难点和对策分析,设计出一种新型低密度钻井液体系。研究结果表明：高分子中空微珠加量为1%时,可将钻井液密度由1.04g/cm³降低至0.98g/cm³,降密度效果明显,且对钻井液性能无影响,形成的低密度钻井液体系满足现场施工要求,解决了传统钻井液体系的漏失问题,为十屋地区防漏、堵漏及储层保护工作提供了良好的解决方案。