抗高温插层吸附抑制剂的研制及作用机理分析

针对常规抑制剂控制黏土表面水化不足导致的井壁失稳问题,以四乙烯五胺为反应单体,通过引入磺酸基团,制备了抗高温插层吸附抑制剂。对该抑制剂的结构进行了表征,并对其性能进行了评价,分析了抑制作用机理。结果表明,抑制剂分子结构中含有大量的强吸附基团和疏水基团,分子量小,无毒环保且具有良好的热稳定性。抑制作用机理分析表明,抗高温插层吸附抑制剂通过强吸附基团优先进入黏土片层间,交换出层间的水合钠离子,结合静电引力有效减小黏土的静电斥力及表面水化短程斥力;通过降低水溶液表面张力和改变黏土润湿性,控制泥页岩自吸能力和比亲水量,减少水相的侵入;吸附及抗解吸附能力强,能长时间吸附于黏土表面,提升黏土表面的疏水性,减少自由水的侵入。该抗高温插层吸附抑制剂具有良好的抑制造浆、控制黏土水化膨胀和防止泥页岩分散等性能,优于国内外聚胺抑制剂。

辽河大民屯凹陷页岩油储层强封堵恒流变油基钻井液技术

针对辽河油田页岩油储层开发过程中油基钻井液封堵性能不足导致复杂事故频发,低温敏感性强导致循环处理时间长和转运难度大等技术难题,研制了油基交联封堵剂和低温流变性改进剂,形成了一套强封堵恒流变油基钻井液体系,并对该钻井液体系进行了性能评价和实际应用。研究表明:强封堵恒流变油基钻井液密度为1.80~2.40 g/cm^(3),耐低温达到-25℃,耐高温达到220℃以上;钻井液具有良好的流变性和沉降稳定性,页岩一次回收率为100.0%,二次回收率为97.5%,对页岩的封堵率达到了60%,可有效减缓压力在页岩内部的传递。现场应用表明:强封堵恒流变油基钻井液体系流变性稳定且易调整,井壁稳定效果好,机械钻速高。该技术可为页岩等复杂地层深井、超深井的高效钻井提供技术参考。

石油钻探作业清洁技术浅析

本文在"十一五"节能减排要求的基础上,从石油钻探作业清洁技术角度出发,结合当前石油钻探污染现状,提出了治理目标和治理措施,从而为清洁生产和可持续发展开辟了新的研究方向,具有一定的经济效益、环境效益和社会效益。

页岩气井强化封堵全油基钻井液体系——以长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块为例

为了破解四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块钻井过程中井壁失稳引起的复杂事故频发难题,在分析测定该区下志留统龙马溪组页岩的矿物组成、孔缝构造、表面润湿性和岩样吸液率的基础上,分析了井壁失稳的机理,通过对基础配方的深度优化,以及多种类、多级配复合封堵剂的优选,形成了一套密度介于1.80~2.40 g/cm3、抗温150℃以上的强化封堵全油基钻井液体系。室内性能评价结果表明:①该钻井液体系具有良好的高温高压流变性、沉降稳定性和电稳定性;②该钻井液体系抗污染能力较强,在含页岩岩屑20%、含水10%时的综合性能依然保持稳定;③对龙马溪组页岩岩屑的一次回收率和二次回收率分别为100.00%和99.98%;④添加封堵剂的全油基钻井液能有效地封堵400 mD渗滤砂盘、快速地阻缓流体压力在页岩内部的传递,具有更好的井壁稳定效果。结论认为,该钻井液体系能够满足该区页岩气钻井施工的技术需求,为降低复杂事故发生率、提高页岩气资源开发效率提供了技术思路和解决路径。

抗高温承压复合堵漏凝胶室内研制及评价

钻井过程中钻井液的严重漏失问题直接造成建井周期延长、建井成本增加,所钻地层由于裂缝及溶洞发育导致泥浆失返、井喷、地层垮塌、埋钻具等事故直接威胁作业人员的生命安全和影响我国油气勘探开发进程。化学交联类堵漏材料依靠良好的黏弹性和韧性对恶性漏失问题呈现出良好的封堵效果。阐述了一种新型复合凝胶材料的研发过程以及应对缝洞型漏失的实验室评价。通过筛选复配单体得出适用于150℃地温下复合堵漏凝胶配方,同时应用高温高压动态堵漏仪对复合堵漏凝胶在1~5 mm缝宽的不同类型裂缝中的成胶性、抗高温性、膨胀性及承压性进行测试,为复合凝胶堵漏的可行性和可靠性提供科学可靠的实验依据,进一步保证新型复合堵漏凝胶在满足现场施工期间成胶性能可调,成胶时间可调、高温地层堵漏承压能力强、高温膨胀率大等特点,确保凝胶堵漏施工的高效、便捷。

国内外超高温高密度钻井液技术现状与发展趋势

本文主要介绍了现在国内外关于超高温钻井技术方面的情况,从水基钻井液、合成基钻井液、油基钻井液这三个方面介绍当下国内外的超高温和高密度的钻井液的相关研究与现状,指出当下超高温和高密度的钻井液未来的发展方向。国外对于钻井液方面的研究,更重视的是开发高性能产品,国内虽然在钻井液处理剂方面的研究投入了大量精力,但还没能形成一系列的产品。很多研究仅局限于实验室内,钻井液的技术在传统处理剂的基础中,多数是利用国外的产品形成模式,综合性能方面还没有满足现场的实际需求。而国外的超高温高密度钻井液的研究已经形成成熟的模式,重点研究目标是优化钻井液在生态环境方面的可接受性。因此,我国必须要在开发专用产品的基础上,建立成配套钻井液的系统,还要围绕着环保、高效和经济等方面的标准,来进行合成基与油基的钻井液研究。