变频调速技术在钻井振动筛控制中的应用

单一振动频率的钻井振动筛处理泥浆的量是固定的,而在钻井过程中从井底返出的泥浆量是随机变化的,单一振动频率的振动筛处理泥浆的能力与泥浆返出量不相匹配,造成泥浆浪费或固相含量不达标,影响泥浆的使用性能及钻井效率。利用电力变频装置,改变振动筛的激振电机的频率,通过调控装置,使振动频率随泥浆返出量而变化。22个井队的应用证明,泥浆性能及钻井效率都有所提高,延长了振动筛的寿命。     

CO2对高密度水基钻井液性能影响规律及机理分析

准确判断污染物浓度以及其对钻井液影响规律和内在机制是制定有效的CO₂污染防治措施的重要前提,基于酸碱指示变色原理,改进了钻井液中碱度现场定量检测方法,提高测量的准确性和可操作性;采用现场取样跟踪分析以及室内模拟评价相结合的方法,研究了CO₂对高密度水基钻井液流变性和滤失造壁性的影响规律,并从胶体化学的角度出发,开展了CO₂对钻井液黏土胶体颗粒界面Zeta电位、粒度分布以及处理剂吸附影响的实验研究,分析了其作用机理。研究表明,高密度水基钻井液中碳酸根和碳酸氢根存在临界污染浓度,超过此浓度后,钻井液结构黏度和滤失量随其浓度增加而增加;碳酸根和碳酸氢根离子改变了黏土颗粒溶剂化程度和颗粒尺寸,主要表现为黏土胶体颗粒界面电动电势降低、亚微米级粒子减少,粗颗粒增多,黏土颗粒对护胶剂的吸附量减少,导致高密度钻井液黏土颗粒向聚结方向转化并缔合形成三维网络结构的胶凝状态,揭示了宏观性能变化内在机制。      

苏北盆地ZC油田废弃钻井液再利用调剖工艺

苏北盆地ZC油田高含水开发后期储层内部出现不同级次的窜流通道,注入水沿窜流通道无效、低效循环,导致水油比急剧上升、采油成本大幅攀升、经济效益显著降低,为解决该问题,研究了废弃钻井液再利用调剖工艺。根据调剖堵水工艺原理,通过室内试验进行了废弃钻井液再利用调剖体系的可行性研究,采用搅拌及调节pH值的方式提高调剖体系的封堵效果,最终形成了废弃钻井液再利用调剖工艺。现场试验证明,该工艺具有较好的堵水、改善吸水剖面的效果,可以达到了废弃钻井液再利用,避免污染,降低调剖成本的目的。研究结果表明,废弃钻井液再利用调剖工艺可为高含水油田低成本调剖提供技术支撑。      

大庆致密油藏水平井高性能水基钻井液优化与应用

针对大庆油田致密油藏长水平段水平井钻井过程中常发生剥落掉块和卡钻等问题,对前期研制的高性能水基钻井液进行了性能优化,采用自主合成的高效聚胺抑制剂,结合聚合醇和无机盐的多元抑制作用提高其抑制性;利用聚合醇的"浊点"效应和纳米乳液封堵剂的双重封堵作用提高其封堵能力;采用合成的环保型液体润滑剂,结合固体乳化剂提高其润滑性。优化后高性能水基钻井液的泥页岩滚动回收率大于95%,能封堵宽度不大于100 μm的微裂缝,极压润滑系数小于0.12。大庆油田50余口致密油水平井应用了优化后的高性能水基钻井液,平均井径扩大率小于10%,钻井周期平均缩短3.0 d以上,最长水平段达到2 033.50 m。研究结果表明,优化后的高性能水基钻井液能够满足大庆致密油藏的钻井需求,可为非常规致密油藏高效开发提供技术支撑。      

准噶尔盆地征10井超深井钻井关键技术

准噶尔盆地清水河组以深地层不确定因素多、可钻性差、压力体系复杂等问题,严重制约了下组合深探井的勘探开发进程。为此,分析了该盆地征10井深部不同地层的钻井工程难点,开展了井身结构优化设计、异型齿PDC钻头研制、高效井壁稳定钻井液及恒定井底压力钻井等关键技术研究。研究结果表明：形成的下组合深探井配套技术首次在征10井中创造了准噶尔盆地最深钻井(7 802 m)的纪录;屋脊齿PDC钻头配套具有长寿命的等壁厚螺杆钻具复合钻井施工,实现了准噶尔盆地腹部深层钻井提速;合成基钻井液能够有效减少因滤液作用造成水敏性地层水化膨胀产生的掉块,是解决准中目的层段井壁失稳、保证井眼质量的首选。研究结果对复杂超深井的钻井提速提效具有重要的指导意义。     

CO2气层录井识别影响因素分析与解释评价

松辽盆地南部深层天然气储集层富含CO2,随着勘探的深入进行,CO2气层的录井识别与评价难题已突显,主要表现为异常发现和分层困难,无法定量评价。从CO2特殊的物理化学性质分析入手,通过实验分析,确认了CO2气层录井出现分层和评价困难的主要原因是CO2在水中的高溶解度、高扩散性和溶于水后产生的弱酸性。进一步通过研究CO2与甲烷录井密切的伴生关系以及甲烷气的录井显示灵敏性,结合钻时、CO2与甲烷的相对含量高低等录井参数,在现有技术条件下,初步建立了CO2气层的录井识别评价方法。     

超高密度重晶石钻井液体系的研究与应用

针对超高密度钻井液体系使用铁矿粉加重,进而导致对钻井设备、钻具及套管磨损严重的问题,研究开发了一套超高密度重晶石钻井液体系。该体系通过在迪那204井上的现场应用表明,该钻井液性能优良,较好地满足了井下安全,减磨效果明显,循环压耗低,很适用于高压窄窗口气层钻进,达到了预期的效果。     

固相含量和密度对高密度钻井液流变性影响的实验研究

高密度钻井液体系的研究和应用中,流变性是重要的衡量标准,而固相含量和密度又是影响高密度钻井液流变性最重要的因素。通过机理分析,并根据大量室内试验研究了在高温条件下,高密度钻井液固相含量和密度的变化对其流变性能的影响规律和程度。通过对钻井液表观黏度、塑性黏度、动切力和静切力等流变参数的变化进行测定和计算,对不同固相含量（2%～6%）的高密度钻井液流变参数曲线变化进行对比得出:含土量增大,钻井液的黏度增大;高密度钻井液的流变性受固～相含量大小和温度的影响明显、受压力和添加剂的影响较小。该试验研究结果将对钻井现场高密度钻井液的应用具有重要的借鉴作用。     

生物酶降解聚合物钻井液

实验所用聚合物钻井液配方(质量分数,下同)为:OCMA黏土5%,两性离子聚合物增稠剂0.3%,两性离子聚合物降黏剂0.3%,低黏羧甲基纤维素钠0.8%,自来水93.6%。选用酰胺特异酶、纤维素酶和碱性蛋白酶对聚合物钻井液进行降解反应。结果表明,前2种酶对聚合物钻井液具有较好的降解作用,而后者对钻井液的降黏效果较差;3种酶在降解的同时不会引起钻井液滤失量的大幅增加;酰胺特异酶对聚合物钻井液的降解效果最好,其最佳实验条件为:温度50℃,pH值5~7,用量0.3%。     

“多介质反循环复合钻探新技术的研究”通过部级鉴定

DMZ低密度无固相钻井液主要由水、高分子聚合物 (防塌剂 )、天然高分子物质 (降滤失剂 )配制而成 ,其密度稳定在 0 999～ 1 0 0 4 g/cm3之间 ,具有良好的防塌护壁和絮凝能力 ,能有效解决小口径绳索取心钻探中出现的钻杆内结泥皮、携带岩粉能力差、失水量高等问题。