高密度钙基防塌钻井液室内研究

在合理控制游离Ca2+和膨润土含量、优选处理剂的基础上,研究出了一套密度为1.9～2.2 g/cm3的钙基防塌钻井液。性能评价结果表明,该钻井液具有很好的流变性、抗温性能(150℃)和抑制性;具有较强的抗盐(饱和)、抗石膏(1.0%CaSO4)污染能力,能抗2%Na2CO3污染;在密度为2.0 g/cm3钙基防塌钻井液中加入10%的膨润土,或者在密度为2.2 g/cm3的钻井液中加入5%膨润土,钻井液仍能保持良好的流变性、润滑性和沉降稳定性,有利于井壁稳定,适用于易发生页岩垮塌、井眼扩大和地层损害等复杂情况地层的安全钻进。

国内提高采收率用交联聚合物驱油体系研究进展

综述了国内提高采收率用交联聚合物驱油体系研究进展。用于交联聚合物驱油体系的驱油剂主要有含耐温抗盐单体的聚合物、两性离子聚合物、疏水缔合水溶性聚合物、聚合物复合体系和梳形聚合物。交联聚合物驱油体系主要包括过渡金属有机交联聚合物驱油体系、醛类交联聚合物驱油体系、复合交联聚合物驱油体系。指出了交联聚合物驱油体系的发展方向。

无固相微泡沫压井液研究及性能评价

通过对发泡剂、稳泡剂和辅助稳泡剂的优选,确定了无固相微泡沫压井液最佳配方:清水+(0.7%～1.0%)稳泡剂HCC-1+(0.3%～0.5%)发泡剂AS-1/OP-10+(0.8%～2.0%)辅助稳泡剂WDJ+(1.0%～2.0%)增粘型降滤失剂+2.0%其他处理剂,该压井液的密度在0.7～1.0g/cm3之间可调。室内研究表明,该压井液具有良好的流变性和抑制性、较强的耐温抗盐能力,及较好的稳定性、油气层保护性、防膨防爆和防漏堵漏性能。

AMPS/AM/TBAA共聚物的合成及其性能评价

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和N-异丁基丙烯酰胺(TBAA)为单体,采用水溶液聚合法合成了AMPS/AM/TBAA三元共聚物,研究了聚合条件对共聚物粘度的影响,确定了最佳合成条件:单体总用量(以反应体系总质量计)为30%,引发剂用量(以单体总质量计)为75μg/g,TBAA加量(以单体总质量计)为4%,聚合体系pH值为9。结果表明,在此条件下合成的三元共聚物具有较高的粘度、良好的高温稳定性和抗剪切性。

耐温耐盐吸水性材料三元共聚物的合成与评价

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体为原料,采用水溶液聚合方法合成了三元共聚物吸水材料。考察了合成条件对共聚物吸液率的影响,确定了最佳合成配方,即AMPS:AA:AM摩尔比为1:2:7,交联剂用量0.01％,引发剂用量0.1％,溶液pH为10。评价了该共聚物在不同介质中的吸液率和抗温抗盐性,结果表明,在160 g／L高矿化度盐水中吸液48 h,吸液率达57 g／g;90℃高温老化14 d后吸液率无变化;在220g／L盐水中吸液率也无明显变化,说明此三元共聚物具有良好的吸液率和抗温抗盐性能。

一种耐温抗盐预交联凝胶颗粒及其应用

由2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸（AMPS）、含Si-Si和Si-C键的无机物、有机硅类偶联剂在引发剂存在下反应,制得凝胶状物,经剪切、造粒得到预交联凝胶颗粒。详细考察了该凝胶颗粒的吸水膨胀性能。在矿化度158.5g/L的濮三联现场回注污水中,凝胶颗粒吸水膨胀达到平衡的时间,粒径为0.5、1-33、-5 mm时在80℃下分别为2.5、6、9小时;粒径为1-3 mm时,室温下超过24小时,80℃和90℃下为6-8小时,吸水膨胀倍数〉10;在70-135℃水中老化15天后膨胀倍数显著下降,此后直到60天维持不变,在135℃下为5-12;在350 g/L高矿化水中于135℃老化时膨胀倍数值较低但随老化时间的变化趋势相似;在135℃、45 MPa压力下老化时膨胀倍数比常压下老化时降低2.5-3.5。在高温高盐的濮城东区沙二下油藏使用该凝胶颗粒进行深部调剖,注入粒径、段塞浓度（2-6 kg/m^3,在注入水中）及段塞结构根据注入压力确定,施工井为注水井濮5-112和濮4-581,分别注入颗粒悬浮液6360和4250 m^3（0.05和0.10 PV,含颗粒剂21.5和14.5 t）及无机调剖剂140和20 m^3。4口对应油井中有3口在深部调剖后产液量减少,产油量增加,含水下降,有效期为6-10个月。图5参4。

低度交联AMPS共聚物驱油体系的研究

利用中原油田研制开发的耐温抗盐聚合物驱油剂和各种交联剂 ,进行了一系列低聚合物浓度、低交联度AMPS共聚物驱油体系研究。探讨了影响交联体系性能的各种因素 ,优化筛选出了交联体系配方 ,进行了交联体系性能评价。结果表明 ,AMPS共聚物驱油体系在温度 70℃、矿化度 8× 10 4mg/l条件下具有良好的热稳定性和抗剪切性。

耐温耐盐低度交联聚合物驱油体系的研究

利用 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸 (AMPS)二元共聚物和有机 无机复合交联剂制得了耐温耐盐低度交联AMPS共聚物驱油体系 ,考察了不同因素对交联体系性能的影响 ,确定了交联体系的最佳配方 ,即AMPS二元共聚物含量为 10 0 0～ 2 0 0 0mg L、交联剂含量为 (无机组分 15 0mg L +有机树脂 40 0mg L)、稳定剂含量为 15 0～ 2 5 0mg L。实验表明 ,该交联体系在 90℃、矿化度 1.5× 10 5mg

空气泡沫钻井流体井壁稳定性研究

针对空气钻井中遇到地层大量出水时无法钻进、需转化为空气泡沫钻井的情况,优选出了有利于空气泡沫流体钻井时井壁稳定的处理剂GXG、AP-1和WJ-3,形成了一套具有良好井壁稳定性能的空气泡沫钻井流体配方,对该泡沫流体的抑制性、井壁稳定性等性能进行了评价。结果表明,所研究的空气泡沫钻井流体具有强抑制性,页岩回收率达97.4%,页岩膨胀量较清水降低67.1%。该空气泡沫钻井流体能使泡沫在井壁上形成保护膜,阻止水进入地层,有效防止井壁坍塌,井壁稳定效果良好。

可循环微泡沫钻井液的性能评价与应用

可循环微泡沫钻井液是由水、固相颗粒(黏土)、表面活性剂(发泡剂)、增黏剂、降滤失剂等制成的一种气、液、固三相分散的胶体体系。室内评价实验结果表明,可循环微泡沫钻井液抗温高达135℃,在NaCl浓度高达10%时仍保持良好的流变性,具有较强的抑制性和良好的防漏失性能。由于其所含的表面活性剂产生泡沫,具有一定的疏水特性,在井内循环过程中,在井壁表面形成稳定的疏水屏障,阻碍自由水向地层的流动,使之不易润湿及渗入裸露的井壁,减少了滤液对泥页岩地层的水化膨胀作用;泡沫钻井液与抑制剂及井壁稳定剂适量添加混合,可有效提高钻井液的防塌效果。室内评价试验确定了可循环微泡沫钻井液使用配方:4%膨润土浆+0.3%Na2CO3+0.5%WP-1+0.3%WDJ-1+0.4%CPS-2000+0.3%FP-1。中原油田4口井和科索1井的现场应用表明,该钻井液可满足中原油田中生界低压、低渗地层和北京中元古界蓟县系雾迷山组海泡石易膨胀、溶解地层、气穴发育地层的欠平衡钻进要求。

水溶性聚合物驱油剂国内研究近况

介绍了国内水溶性聚合物驱油剂近期的研究与应用情况。

抗高温硬胶泡沫钻井液的研究与应用

针对中原油田户部寨气田中生界地层压力系数为0.90～1.0和地层温度超过120℃的特点,研究了抗温硬胶泡沫钻井液,优选出发泡剂、稳泡剂、稳定剂和降滤失剂,评价了硬胶泡沫钻井液的热稳定性、抗污染能力、抑制性和润滑性。根据室内实验结果,结合户部寨气田中生界地层特点,制定了现场施工措施,并在部17-2和部1-23井进行了现场应用。结果表明,该钻井液性能稳定、密度可控、携砂性良好,防止了井漏的发生,取得了良好的现场应用效果。

超高密度钻井液的室内研究

在控制膨润土用量、优选处理剂及对重晶石表面处理的基础上，采用密度4．20kg，／L的重晶石，配制了密度为2．90～3．00kg／L的超高密度钻井液。室内研究表明，该钻井液具有良好的流变性和抑制性、较强的抗盐钙污染能力、以及较好的润滑性和沉降稳定性。

AMPS/AM三元共聚物驱油剂的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺等单体合成了适用于中原油田高温高盐地层的聚合物驱油剂。评价表明,聚合物具有良好的抗温、抗盐性能,在110℃、总矿化度为2.2×105mg/L(其中Ca2+、Mg2+总量为5000mg/L)的条件下,保持了良好的化学稳定性,经90d的热稳定性试验,3000mg/L聚合物溶液黏度达到9.2mPa.s。

疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成与性能评价

为了提高高相对分子质量的聚丙烯酰胺的抗温抗盐性能,利用自制的两亲表面活性单体与丙烯酰胺共聚合成了疏水缔合型聚丙烯酰胺并进行室内评价。结果表明,在高温、高盐、高钙条件下,合成的疏水缔合型聚丙烯酰胺具有良好的增粘性和较强的热稳定性;克服了疏水缔合型聚合物在盐水中溶解性差的问题,可用各种矿化度的盐水和油田产出污水配制;具有良好的无机盐增粘性能和抗温性能。

无皂乳液聚合法合成钻井液用封堵护壁剂及其性能评价

以废聚苯乙烯泡沫、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,在一定反应条件下采用无皂乳液聚合法合成出钻井液用胶乳封堵剂FPS,对低聚物加量、单体配比、链转移剂和引发剂的用量、反应温度等合成条件进行了优化,并对胶乳封堵剂进行了性能评价。试验结果表明,采用无皂乳液聚合法合成的封堵材料FPS与钻井液的配伍性好,封堵能力强,能够有效提高井壁的稳定性,抗温可达200℃,并且不易起泡。在4%的淡水基浆中加入2.0%的胶乳封堵剂FPS后,钻井液泥饼的质量得到很大改善,淡水钻井液的API滤失量由40 mL降低到11.0 mL。

超支化聚合物的制备及现场应用

为提高现有线性聚合物的综合性能,采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合反应链转移剂(RAFT)可控聚合方式合成水溶性超支化聚合物产品,利用凝胶渗透色谱得到产物的分子量为300万,在150、180和200℃下分别高温老化16和48 h,老化前后的黏度保持率远高于线性聚合物;超支化聚合物在淡水基浆中抗温达220℃,盐水和复合盐水基浆中抗温可达到180℃,降滤失性能优于常规线性聚合物。超支化聚合物产品在顺北16X井现场应用中发挥了较好的低黏提切特性、抗剪切性能和较强的抗温、抗Ca^(2+)及CO_(3)^(2-)污染能力突出等优点,有效解决了高温深井、小井眼和CO_(2)、盐水污染带来的一系列钻井液问题。

泡沫欠平衡钻井液在中生界地层的应用

中生界古潜山构造的生油层属于裂缝性油气藏,在开发时常发生漏失。针对此条件,采用抗高温可循环泡沫钻井液实施欠平衡钻井。本研究所用可循环泡沫钻井液具有密度低、有利于保护油气层、防止漏失的特点,其密度在0.85～1.00 g/cm^3可调、抗温达135℃且具较好抗盐性。该钻井液在中原油田户部寨区块成功地进行了应用,较好地解决了中生界油藏开采过程中存在的井漏、坍塌、高温等复杂问题。

泡沫钻井流体稳定井壁机理分析与评价技术探索

采用泡沫流体钻进过程中,容易发生井壁失稳。但性能良好的泡沫流体对稳定井壁仍具有一定的积极作用。目前,针对泡沫钻井流体井壁稳定性的评价手段较为匮乏。通过对泡沫钻井流体的抑制性能和封堵性能进行实验评价,形成一套井壁稳定性评价方法,可以为评价泡沫钻井流体稳定井壁性能提供一定的技术参考。结果表明,所研究的泡沫钻井流体具有良好的抑制性和封堵性。化学抑制和物理封堵相结合,形成一定的稳定井壁性能。最后,对泡沫钻井流体稳定井壁机理进行阐述。

国内压裂用减阻剂的研究及应用进展

减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展的一种压裂液体系。阐述了减阻剂作用的机理,综述了国内减阻剂的研究现状,探讨了减阻剂产品在页岩气开发过程中应用前景。