水基鉆井液用防塌封堵劑封堵效果實(shí)驗(yàn)研究

研制的新的利于環(huán)境８安全的水基聚合物系統(tǒng)適用于高溫（２３２℃（４５０ｆ））和高壓鉆井。該系統(tǒng)是不含鉻和其它不利于環(huán)境的有害物質(zhì)的合成聚合物，它不僅能在高溫下控制流變特性和防濾失，而且也能大大簡(jiǎn)化高溫鉆井液的配方。與傳統(tǒng)的高溫系統(tǒng)（通常需要大量添中劑來(lái)控制或限制熱降解影響）相比，它的一大優(yōu)點(diǎn)是只需要兩種聚合物，一種ｐｈ值控制添加劑、加重材料和控制泥餅質(zhì)量的少量粘聚集，是新系統(tǒng)的另一個(gè)重要特征，這種新

本文總結(jié)了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)解決鉆井液體系中流變性調(diào)節(jié)的方法,即向鉆井液體系中加入降粘劑來(lái)降低表觀粘度和切力。通過綜述國(guó)內(nèi)外主要應(yīng)用的3大類鉆井液用降粘劑的基本組成和性能,討論了未來(lái)降粘劑的發(fā)展趨勢(shì),提出了新型降粘劑產(chǎn)品要與鉆井液體系配伍,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境友好雙贏,為研究降粘劑的企業(yè)提供有效方法和依據(jù)。

申請(qǐng)(專利權(quán))人:成都市川鋒化學(xué)工程有限責(zé)任公司申請(qǐng)日期:2000.02.25申請(qǐng)(專利)號(hào):cn00112708.x主分類號(hào):c09k7/02本發(fā)明提供了一種石油天然氣鉆井作業(yè)中所使用的鉆井液處理劑。由天然單寧抽提物、褐煤腐植酸抽提物、乙烯基單體和有機(jī)胺單體按以下

從聚合物合成方法、鉆井液對(duì)高分子處理劑性能的要求出發(fā),討論了高分子鉆井液處理劑的分子設(shè)計(jì),認(rèn)為高分子處理劑的鏈結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)、相對(duì)分子質(zhì)量和官能團(tuán)比例是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。從發(fā)展的角度看,將來(lái)分子設(shè)計(jì)要圍繞提高處理劑的抗溫能力,并針對(duì)深井、超深井鉆井的需要,通過分子修飾提高已有高分子處理劑的綜合性能,深化天然產(chǎn)物的化學(xué)改性研究,開發(fā)高性能、低成本鉆井液處理劑。

對(duì)各類型消泡劑進(jìn)行選擇,用于對(duì)本實(shí)驗(yàn)所用聚合醇防塌鉆井液進(jìn)行消泡試驗(yàn),并對(duì)單一消泡劑和兩種消泡劑復(fù)配測(cè)定。結(jié)果表明:改性有機(jī)硅和聚硅氧烷消泡劑復(fù)配使用,用量為鉆井液用量的10%時(shí),消泡率較好,起泡率為6%。

在遼東灣、渤海灣及其鄰近的冀東油田和大港油田東部的鉆遇地層中存在易塌的火山巖地層。為了探尋適用于該地層的防塌措施,對(duì)冀東油田m27-27井巖心的巖石結(jié)構(gòu)、礦物組成、水分含量、線膨脹率、回收率和穩(wěn)定指數(shù)等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,該套巖層含有大量蛋白石等粘土礦物,且非均質(zhì)性嚴(yán)重,成分復(fù)雜,裂隙發(fā)育。因此,在鉆進(jìn)過程中,該井段的鉆井液需要有強(qiáng)抑制、強(qiáng)封堵、低失水的性能?；谶@一認(rèn)識(shí),優(yōu)選出了多元醇防塌鉆井液?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,該鉆井液體系有效地保證了玄武巖井段的安全順利鉆進(jìn)及井眼規(guī)則性。

王69區(qū)塊下部主力產(chǎn)層壓力比較高,而與主力產(chǎn)層以上層位孔隙壓力相對(duì)較低又同處一裸眼內(nèi),鉆井施工中容易造成井漏、井塌等復(fù)雜情況。分析認(rèn)為鉆井施工最大的問題是:技術(shù)套管設(shè)計(jì)下深少,不能封隔同一裸眼內(nèi)的高、低壓同存的難題。為此,研發(fā)了一套:強(qiáng)抑制包被+隨鉆封堵+物理化學(xué)封固+有效應(yīng)力支撐[1]等具有多元協(xié)同作用,隨鉆承壓能力強(qiáng)的鉆井液技術(shù)。通過應(yīng)用證明該技術(shù)能提高漏失壓力和破裂壓力梯度,擴(kuò)大安全生產(chǎn)的鉆井液密度窗口,解決了該區(qū)塊同一裸眼井段內(nèi),不同壓力層系共存,易發(fā)生的漏失、坍塌和油氣層損害等技術(shù)難題,提高了生產(chǎn)時(shí)效,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益,并且具有廣泛的應(yīng)用前景。

渤海石油職業(yè)學(xué)院 石油工程系 論文題目：水平井鉆井液技術(shù) 學(xué)生姓名： 所在班級(jí)：07鉆井工程3年6班 指導(dǎo)老師：王建云 完成時(shí)間：2010年5月1日 2 目錄 摘要??????????????????????.3 關(guān)鍵詞??????????????????????.3 一、水平井施工技術(shù)難點(diǎn)分析???????????...4 二、鉆井液方案的制定???????????????5 三、鉆井液的配置和維護(hù)處理????????????6 四、技術(shù)措施???????????????????8 五、鉆井液性能指標(biāo)和應(yīng)用效果???????????8 六經(jīng)濟(jì)效益分析?????????????????10 七、結(jié)束語(yǔ)???????????????????11 參考文獻(xiàn)?????????????????????12 3 水

阿密1h井是華北油田針對(duì)致密油領(lǐng)域在二連油田部署的第1口預(yù)探水平井,完鉆井深為2700m,水平位移長(zhǎng)1218m,水平段長(zhǎng)970m,水平井段巖性以大段硬脆性泥巖或砂泥巖為主。用鄰井泥巖掉塊做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),掉塊在有機(jī)鹽/聚胺高抑制性溶液中的回收率很高,但浸泡實(shí)驗(yàn)表明,巖屑?jí)K仍然在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)明顯的裂紋,長(zhǎng)時(shí)間浸泡后掉塊水化分散明顯;掉塊在有機(jī)鹽/鋁合物封堵劑溶液中浸泡20h后,鋁合物在掉塊表面或裂縫處析出白色沉淀,緊密附著在巖屑上。因此決定采用具有良好抑制性的有機(jī)鹽鉆井液鉆井,并且引入了鋁合物封堵劑封堵硬脆性泥頁(yè)巖微裂縫。在現(xiàn)場(chǎng)施工中,該強(qiáng)封堵強(qiáng)抑制鉆井液克服了井眼水平位移大、井壁易垮塌、井眼軌跡復(fù)雜、完井作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)等諸多難題,滿足致密油特殊地層開發(fā)的鉆井需求。

中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：水平井無(wú)固相鉆井液應(yīng)用及研究 學(xué)習(xí)中心：大港油田學(xué)習(xí)中心 年級(jí)專業(yè)： 學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師：職稱： 導(dǎo)師單位：中國(guó)石油大學(xué)（華東） 中國(guó)石油大學(xué)（華東）遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院 論文完成時(shí)間：年月日 摘要 本文介紹了無(wú)固相鉆井液體系在勝利油田水平井中的應(yīng)用，室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表 明無(wú)固相鉆井液體系由于無(wú)固相鉆井液固相含量低，濾液抑制性強(qiáng)、鉆井液性能優(yōu)良， 能夠滿足水平井鉆井施工及其他相關(guān)工作的要求，油層保護(hù)效果好，具有良好的社會(huì)和 經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：無(wú)固相、鉆井液、儲(chǔ)層保護(hù) 目錄 第1章前言.........................................................................................................4

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net ?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net ?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net ?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsr

鉆井工程-4-鉆井液

針對(duì)海洋深水表層鉆井過程中鉆井液用量大的技術(shù)特點(diǎn),研制出了適用于動(dòng)態(tài)壓井鉆井液的增黏劑zvs,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了深水表層動(dòng)態(tài)壓井鉆井液體系。室內(nèi)研究表明,研制的增黏劑在基漿中預(yù)先鈍化后不起增黏作用,可滿足動(dòng)態(tài)壓井鉆井液體系基漿的可泵送性;當(dāng)與加入激活劑的大量海水混合后,增黏劑迅速發(fā)揮增黏作用,能滿足海洋深水鉆井的需求;構(gòu)建的動(dòng)態(tài)壓井鉆井液體系基漿具有良好的可泵送性,經(jīng)海水稀釋并激活后,能滿足深水鉆井的要求。

非滲透抗壓鉆井液技術(shù)是解決鉆進(jìn)壓力衰竭地層、裂縫發(fā)育地層、破碎或弱膠結(jié)性地層、低滲儲(chǔ)層及深井長(zhǎng)裸眼大段復(fù)雜泥頁(yè)巖和多套壓力層系等地層的壓差卡鉆、鉆井液漏失和井壁垮塌等復(fù)雜問題以及油氣層損害問題的關(guān)鍵技術(shù),其核心是非滲透抗壓處理劑。研制開發(fā)了非滲透抗壓處理劑ksy,并進(jìn)行了鉆井液性能評(píng)價(jià)和泥餅結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果表明,ksy加入鉆井液后,對(duì)鉆井液流變性影響小,濾失量明顯降低,形成的封堵膜薄,易于返排,封堵強(qiáng)度高,能夠有效提高地層的承壓能力和破裂壓力,保護(hù)油氣層效果好?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,ksy能夠顯著提高地層承壓能力,防止井壁坍塌,保持井徑規(guī)則,有利于固井和完井作業(yè)。

通過水溶液聚合,制得了降粘劑丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸共聚物(aai),研究了單體配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、ph等的影響。結(jié)果表明,合成降粘劑的優(yōu)化方案為:am∶amps∶ia為1∶2∶2,反應(yīng)時(shí)間4h,反應(yīng)溫度80℃,ph為6,單體濃度為20%,引發(fā)劑加量為單體總質(zhì)量的0.3%。在淡水鉆井液中加入0.3%共聚物,降粘率可達(dá)94.4%;且在220℃老化16h后,降粘率仍達(dá)53.4%。在加入fa367的聚合物鉆井液中加入0.3%共聚物,降粘率可達(dá)90.4%;在220℃老化16h后,降粘率仍達(dá)50%,同時(shí)具有較好的抗鹽性。

研制了油基鉆井液井筒清洗液,并將其應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。結(jié)果表明,該清洗液對(duì)井筒上的油膜有較好的清洗效果,清洗率達(dá)90%以上,具有較好的儲(chǔ)層保護(hù)性能。

利67井是勝利油田的一口重點(diǎn)預(yù)探井,完鉆井深為4241m,鉆井液密度達(dá)2.0g/cm3。該井下部沙河街組的硬脆性地層黏土含量和礦化度較高,存在異常高地應(yīng)力和次生應(yīng)力,易產(chǎn)生井壁坍塌、壓差卡鉆和井漏等復(fù)雜事故;沙四段存有鹽膏層、高壓鹽水層,油氣顯示活躍,給鉆井施工造成了很大的困難。經(jīng)過室內(nèi)實(shí)驗(yàn),優(yōu)選出了聚(磺)聚合醇高密度防塌鉆井液?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,該鉆井液流變性好,抑制能力、抗溫能力及抗污染能力較強(qiáng),且固相容量高,可加重至密度為2.0g/cm3,能滿足勝利油田利67區(qū)塊沙河街組高密度鉆井的需要,解決了該地區(qū)井壁嚴(yán)重失穩(wěn)的問題,保證了鉆進(jìn)施工的順利進(jìn)行。

針對(duì)鉆井過程中的鉆頭泥包問題,從改變泥漿潤(rùn)濕性出發(fā),搜集了目前國(guó)內(nèi)外常用的潤(rùn)濕翻轉(zhuǎn)劑,對(duì)其進(jìn)行復(fù)配,通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出了最佳配方:十二烷基三甲基溴化銨+ot+op-10,該配方對(duì)鉆井液性能影響較小,能有效降低表面張力以及接觸角.

水基成膜鉆井液能夠抑制泥頁(yè)巖地層水化膨脹,防止地層坍塌,因而越來(lái)越受到重視.本文對(duì)水基鉆井液的成膜機(jī)理進(jìn)行了探討,介紹了常見的水基成膜劑類型,歸納了幾種成膜效果的評(píng)價(jià)方法.

泌頁(yè)hf1井斜井段eh3ⅱ、eh3ⅲ地層以泥頁(yè)巖為主,黏土礦物含量高,頁(yè)理、裂隙發(fā)育,采用的水基聚合物鉆井液抑制性不強(qiáng)、封堵頁(yè)理、裂隙能力差。研究出一種強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵水基鉆井液,其對(duì)泌頁(yè)2hf井eh3ⅱ段、eh3ⅲ段地層有強(qiáng)的抑制水化膨脹效果,在鉆井液中16h膨脹率分別為6%和0.88%;封堵能力強(qiáng),api濾失量、高溫高壓濾失量低,井徑擴(kuò)大率為2.17%,沒有發(fā)生鉆頭泥包、托壓和井壁垮塌現(xiàn)象;潤(rùn)滑性好,摩阻系數(shù)低,只有0.0787。

根據(jù)頁(yè)巖水平井水平段頁(yè)巖裂縫發(fā)育、井壁坍塌問題,對(duì)油基鉆井液的封堵性進(jìn)行了優(yōu)化,使用了多種剛性、柔性以及成膜的油基封堵材料進(jìn)行了評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)形成了強(qiáng)封堵的油基鉆井液體系。泌頁(yè)hf1頁(yè)巖油氣水平井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,該油基鉆井液體系封堵防塌能力強(qiáng)、濾失量低、破乳電壓高,具有較強(qiáng)的攜帶能力,避免了水平井段井壁垮塌問題,中石化河南油田泌頁(yè)hf1井三開水平段長(zhǎng)1044m,鉆進(jìn)、電測(cè)、下套管順利。

隨著石油開采量的不斷增大,鉆井技術(shù)不斷提高,為了更好的保持井壁的穩(wěn)定,防塌鉆井液成為了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外鉆井界重要的研究課題。鉆井液設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)就是保持鉆井井壁的穩(wěn)定,并且鉆井液好壞的主要判斷標(biāo)志也是抑制防塌能力的大小。本課題根據(jù)防塌鉆井液和防塌抑制劑在穩(wěn)定井壁和防止地面塌陷方面具有的良好作用,介紹了防塌鉆井液和抑制劑的種類,并闡明了防塌鉆井液的防塌機(jī)理。通過分析研究不穩(wěn)定巖層的特點(diǎn)、井壁塌陷和控制的機(jī)理方法,分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)防塌鉆井液技術(shù)的現(xiàn)狀和未來(lái)鉆井液發(fā)展研究的方向。本文研究了流變性優(yōu)于油包水鉆井液體和聚軌氟鉆井液的硅基陽(yáng)離子鉆井液,分析了該鉆井液對(duì)低滲巖心的損害情況,發(fā)現(xiàn)具有良好的防止巖泥水化和防止井壁塌陷的能力。