低密度钻井液的开发与应用

第三讲　中心取样钻探工艺中心取样钻探工艺根据所选用钻具的不同而异 ,中国地质科学院勘探技术研究所研究并经过试验验证可实现中心取样钻探工艺的基本钻具组合方式有 6种 ,如图 3- 1所示。不同的钻具组合所适应的地质条件如表 3- 1所示。图 3 -1　中心取样钻探钻具组合Ａ—常规潜孔锤钻具组合 ;Ｂ—贯通式潜孔锤钻具组合 ;Ｃ—牙轮钻具组合 ;Ｄ—硬质合金钻具组合 ;Ｅ—复合片钻具组合 ;Ｆ—刮刀钻具组合1—双壁钻杆 ;2—转换接头 ;3—常规潜孔锤 ;4—贯通式潜孔锤 ;5—牙轮钻具配气接头 ;6—牙轮钻头 ;7—岩心卡断器 ;8—硬质合金钻头 ;9…     

安全钻井液密度窗口的确定

安全钻井液密度窗口是现代油气开采过程中的重要组成部分,确定出安全钻井液密度窗口,可以为整个采油工作顺利进行奠定良好基础.基于此,通过对安全钻井液密度窗口确定难点与处理措施的的简单介绍,进而构建出坍塌压力破裂压力计算模型,并选择实际案例作为研究对象,对该模型确定安全钻井液密度窗口的效果进行验证,为石油开采工程中安全钻井液...     

抗高温改性淀粉降滤失剂的制备与性能

针对改性淀粉降滤失剂抗温能力不足的问题,从提高分子刚性的角度出发,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、2,5-二羟基苯磺酸钾（PDHBS）为单体,辣根过氧化物酶（HRP）为催化剂,采用酶促反应方法,合成出一种改性淀粉降滤失剂St-AANDP,基于相同反应条件合成未含苯环结构的对比改性淀粉降滤失剂St-AAND。对降滤失性能进行测试,结果表明,140℃下老化16.0 h后,加量为1.0%的St-AANDP钻井液的常温中压滤失量仅为5.2 mL,高温高压滤失量为26.2 mL ;当老化温度高于160℃时,St-AANDP钻井液的滤失量才出现明显增大,抗盐可达饱和,降滤失性能明显优于St-AAND钻井液。通过吸附量和泥饼微观形貌测试,揭示了可通过向分子主链中引入苯环提高分子刚性的方式来提高降滤失剂抗温能力的作用机理。      

硅酸盐钻井液泥包形成的趋势研究

硅酸盐钻井液因其优异的防塌抑制性常应用于泥页岩地层,但其在钻进过程中极易发生钻具泥包现象。笔者通过分析硅酸盐钻井液极易产生泥包的原因,选取用膨润土制成2.0 mm～3.2 mm的泥球来模拟钻屑用于实验研究,利用自制直径为25 mm的钢球,老化罐的滚动模拟井下钻进情况,通过硅酸盐加量、硅酸盐模数、膨润土含量、KCl加量及不同防泥包剂对硅酸盐钻井液体系产生泥包的实验研究,探讨了不同因素对硅酸盐钻井液产生泥包的程度及趋势的影响。结果表明,硅酸盐模数对泥包影响不大;随着硅酸盐含量的增加,泥包程度呈上升趋势,但加量超过9%后泥包程度相差不大,建议加量在3%～5%之间;随着膨润土加量的增加,泥球的直径呈先减小后增大的趋势,膨润土加量为1%时,泥球直径最小;KCl在一定浓度内降低泥包的产生,过量的KCl反而会促进泥包生成,最佳浓度为3%～6%;加入3%防泥包快钻剂WETMINE能有效防止钢球泥包的产生。通过与钻井液体系流变性相结合,优选出能最大程度减少钻具泥包的硅酸盐钻井液体系关键外加剂的加量,为选择合适的外加剂提供参考依据。      

一种预测钻井液产生泥球的室内实验方法

钻遇某些软泥岩地层时,钻井液上返过程中易形成泥包现象。为了预测钻井过程中所采用的钻井液是否会产生泥球,通过评价钻井液性能的常用设备,利用含水岩屑颗粒和一定粒径的钢球以及滚动老化模拟在井下岩屑随流体运动的过程,提出了具体的实验参数,建立了一种系统评价泥球产生情况的方法。实验结果表明,该方法可以对不同类型的钻井液在即将使用的过程中泥球产生情况进行预测。实验结果与现场实况相符,得到所试用的水基体系易产生泥球的条件为:滚动时间为20 min,目标温度为90℃;所试用油基体系易产生泥球的条件为:滚动时间为30 min,目标温度为120℃;同时该方法得到的实验结果还可作为优化钻井液性能的依据,提高钻井过程中的作业效率和安全性。      

密封泄漏工况下钻头轴承磨损机理及织构对磨损的影响

开展复合锂基润滑脂与不同比例钻井液混合条件下滑动轴承单元摩擦学实验,研究钻井液对滑动轴承摩擦磨损性能的影响机理及密封泄漏工况下表面织构的润滑、减磨性能。结果表明:钻井液中碳酸钙和重晶石等颗粒造成的犁沟和微切屑作用加快滑动轴承磨损,钻井液比例越高,磨损越严重,导致滑动轴承由于快速磨损而失效;表面织构能有效捕获碳酸钙和重晶石等颗粒物质,减轻钻井液引起的负面效果,延长密封泄漏工况下滑动轴承的使用寿命。     

京11断块水平井钻井液工艺技术

在京11断块所钻的13口水平井是中石油深度开发4个示范工程之一.这些水平井二开井段使用正电胶聚磺钻井液,三开井段使用正电胶聚磺钻井液和无固相有机盐钻井液.该套钻井液技术满足了地层特性与井下情况的要求,减少了复杂情况与事故,提高了钻井速度,对储层进行了较好的保护,保证了固井质量和井身质量均合格.分析了在密度调整与控制、井径扩大率和井壁稳定、托压和储层保护等方面存在的问题并提出了进一步完善的措施,如建议引进多元协同稳定井壁理论、多级屏蔽暂堵技术或理想充填暂堵技术等.     

随钻测量井底压力、温度和钻井液密度的方法探讨

为及时、准确地了解钻遇地层的压力及地层流体性质,有效发挥录井技术在井控工作中的作用,提高录井解释评价水平,借鉴随钻测量（MWD）和随钻测井（LWD）技术方法,优选地层压力、温度和钻井液密度3个参数,提出建立井下随钻测量系统的工作原理与设计思路。认为所设想的井底压力、温度和钻井液密度随钻测量系统以及所涉及的信号传输系统目前都有较成熟的分项技术,该设想易于实现。     

一种抗高温高密度无土相油基钻井液提切剂

针对油基钻井液体系高温环境下沉降稳定性不足的难题,将二聚脂肪酸和二乙烯三胺以物质的量比1∶2反应合成了一种小分子脂肪酸酰胺型抗高温提切剂FAA,并对其进行了结构表征、机理分析和性能评价。流变实验和显微镜观察结果表明,提切剂FAA主要通过在乳液滴之间桥联形成凝胶网络结构来有效提高油基钻井液的结构强度,从而改善其固相悬浮能力及沉降稳定性。在柴油基钻井液体系中的评价结果表明,FAA可有效提高体系的动切力、φ₆/φ₃读数以及动塑比,并可有效改善体系的高温沉降稳定性,使体系在220 ℃下静置5 d后沉降因子SF小于0.52,无明显沉降现象出现。