复配重晶石对水基钻井液性能的影响

通过研究单一种类重晶石和复配重晶石对钻井液性能的影响,发现利用多粒径重晶石复配后的混合材料加重得到的钻井液性能优于所有未经复配的单一种类重晶石加重得到的钻井液液性能;平均粒径不同的重晶石经复配后使钻井液的性能得到极大改善,为此加重颗粒应先复配再进行加重;复配重晶石间粒径差过大或过小都会使钻井液流变性变差,应取一个合适值,以0.89 μm和46～60 μm范围内的粒径差值最佳.

钻井液用重晶石在碱性条件下吸附性研究

利用X衍射、红外光谱、电镜扫描和紫外-可见光分光光度计分别研究了重晶石成分、处理剂在重晶石表面的吸附状态、类型和吸附量。结果表明,重晶石中存在SiO2、硅酸盐和M─OH、─COOR等杂质;重晶石能够通过物理吸附和化学吸附将处理剂吸附在自身周围;其中化学吸附主要与处理剂自身官能团性质相关;在不同盐度中吸附达到平衡的时间和吸附总量也主要与处理剂自身官能团性质相关。

钻井液用阳离子型磺化酚醛树脂降滤失剂的研制

将阳离子结构单体在催化剂作用下引入酚醛树脂结构,再通过多步磺化反应制得阳离子型磺化酚醛树脂。简要描述了合成方法,检测了部分表征性能及作为水基钻井液降滤失剂的性能。在红外谱图中能清楚地看到阳离子结构。该结构样品在黏土颗粒上的饱和吸附量高达33.51 mg/g土,浊点盐度(以Cl-计)≥160g/L,参考石油天然气行业标准SY/T5094-2008将阳离子型磺化酚醛树脂200℃热滚16 h后在180℃,3.5 MPa条件下测试其滤失量,评价结果显示阳离子型磺化酚醛树脂的抗高温高压降滤失性优于现用SMP系列产品。

复配重晶石对水基钻井液泥饼质量的影响

泥饼质量对钻井复杂工艺的影响较大,而不同粒径的重金石颗粒相互填充堆积效果不同,密堆积程度迥异,泥饼质量差异甚大。通过研究单一类重晶石和复配重晶石对泥饼质量的影响,发现单一类重晶石的粒径集中程度远高于复配重晶石,泥饼质量远差于复配重晶石。不同的复配方式中大、小颗粒间的作用方式不同,泥饼质量也将产生较大的差异。实验发现采用0.89μm重晶石与250目—325目重晶石进行复配时,泥饼质量最好,采用其他复配方式得到的泥饼质量相对较差,但都远优于单一类重晶石。

将水基泥浆TW-1改造成完井修井液的实验研究

针对原井浆TW-1体系（1.65 g/cm3）抗高温（150 ～ 180℃）、防沉降稳定性差的情况,研究粉剂处理剂和胶液处理剂对其性能的影响,确定出最佳胶液配方,将其改造成160℃、2.00 g/cm^3的完井修井液TW-1A.实验结果表明,TW-1A体系抗高温（160℃）、抗盐（抗20％ NaCl）、抗地层水污染能力强,润滑性及悬浮稳定性好、防沉降能力强、储层保护效果好,性能稳定15 d.

钻井液增黏剂CX-215及固相组成的降滤失研究

以增黏剂、加重剂及膨润土含量为变量因素,考察了钻井液在不同压差下的滤失特性,以研究压差对某种因素的降滤失效果的影响。结果表明,增黏剂CX-215的降滤失作用不受压差的影响;加重剂的粒径分布对滤失的影响在压差为2.0 MPa时达到最大,然后随着压差的增大影响越来越小,压差超过2.0 MPa时,体系的固相颗粒粒径分布对滤失的影响越来越小;在低压区间,增加膨润土对降滤失的贡献随着压差的增加而变小,在压差大于1.0 MPa时,膨润土含量对滤失的影响越来越大,即在高压下提高膨润土含量可以降低滤失量。此外,对优化刚性固相颗粒的降滤失作用和膨润土的降滤失作用进行了机理分析。