两性离子钻井液成膜封堵剂的研制及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、烯丙基磺酸钠(AS)和三乙基烯丙基氯化铵(TEAC)为原料,制备了一种两性离子三元共聚物AM/AS/TEAC。复配AM/AS/TEAC和超细碳酸钙(1 250目),得一种针对低渗透油气储层的新型成膜封堵剂QP-8。两性离子三元共聚物AM/AS/TEAC的最佳聚合条件为:单体配比AM∶AS∶TEAC=83∶12∶5,p H为7,反应温度50℃,单体总浓度18%,引发剂用量(Na2S2O8∶Na HSO3=1∶1,摩尔比)为0.4%,反应时间为4 h。以自制可视中压砂管为评价装置,以砂床侵入深度和API滤失量为评价指标,得出AM/AS/TEAC与超细碳酸钙的最佳配比为0.2∶1。评价结果表明QP-8封堵性要好于一些油田已经有所应用的成膜封堵剂。

新型钻井液用成膜封堵剂CMF的研制及应用

针对渤海辽东湾某油田地层硬脆性泥页岩裂缝发育特点,笔者通过控制反应条件,制备了平均长径比在20～30之间的三水碳酸镁晶须和水合碱式碳酸镁晶片,并在此基础上与常用成膜剂LPF-H复配,研制了一种新型成膜封堵剂CMF,其中LPF-H∶晶须∶晶片的配比为7.0∶1.6∶0.4。室内实验结果表明,成膜封堵剂CMF与钻井液体系具有良好的配伍性,流变性能能够满足携岩屑要求,对不同渗透率砂盘的封堵能力优于常用成膜剂LPF-H。晶须、晶片与LPF-H这三种材料相互协同作用,在井壁形成一层致密、具有一定强度韧性的隔离膜,能有效封堵地层裂隙,稳定井壁,降低钻井液处理剂的损耗。该成膜封堵剂CMF在渤海辽东湾某油田X-1井进行了现场试验,结果表明,加入成膜封堵剂CMF后,钻井液性能满足要求,滤失量和表皮系数均低于采用成膜剂LPF-H的邻井X-2。这说明,成膜封堵剂CMF能够满足该油田钻井过程中储层保护的需要,具有推广应用前景。

六种成膜封堵剂的室内实验优选与评价

为更好地服务深部钻探工程,准确了解冲洗液封堵性能,对6种成膜封堵剂开展了砂床实验、API静失水量实验、流变性能实验及抗温实验等室内实验进行优选与评价。实验结果表明,2号和4号成膜封堵剂在6种成膜封堵剂中封堵性能最好,它们在基浆中的最优加量均为2%,100℃温度条件下加入这2种封堵剂的冲洗液具有较好的抗温性能;冲洗液中膨润土含量和处理剂是影响冲洗液封堵性能的2个重要因素:膨润土含量越高,冲洗液封堵性能越好,加入聚合物、降滤失剂等处理剂可以提高冲洗液的封堵性能。砂床实验是评价冲洗液封堵性能好坏的重要依据。

成膜强抑制纳米封堵钻井液的研究

针对胜利油田某些区块的东营组高孔高渗储层具有较强的水敏性和速敏性的特点,研究开发了成膜强抑制纳米封堵钻井液体系。该体系具有强抑制性和成膜特性,能够最大程度地减轻储层伤害,有利于发现和保护油气层;多种防塌抑制剂的协同作用,有利于稳定井壁,减少复杂情况的发生,保证快速钻进和安全钻井,为胜利油田有效开发该类区块提供了有效保障。

海上低渗储层防水锁强封堵钻井液技术

南海西部北部湾盆地乌石区块低渗储层硬脆性页岩发育,孔隙喉道小,水敏性强。前期钻井过程中水锁伤害严重,表皮系数高,且井壁失稳问题突出,井眼扩径严重,钻井事故频发。在前期使用的钻井液基础上,通过优选氟碳防水锁剂,降低油水界面张力,使用成膜封堵剂及优化碳酸钙粒径配比,在加强井壁稳定的同时可显著降低钻井液滤液及固相颗粒侵入储层,进一步保护低渗储层。室内评价优化后的钻井液滤失量及砂床侵入深度得到显著降低,高温高压滤失实验滤液固相粒度分布显示固相侵入低,高温高压滤失实验泥饼表面扫描电镜观察显示致密光滑,水锁伤害率降低至17.5%,岩心渗透率恢复值大于80%。乌石区块现场应用表明,优化后的钻井液井壁稳定性好,井径扩大率仅为5.4%,储层保护效果较好,测试表皮系数仅为1.2。该钻井液技术对其他低渗储层钻井液设计有一定的借鉴意义。

超深井240℃高温钻井液室内研究

为了迎接当前大陆科学钻探(CCSD)逐步向深层次钻井的挑战,需要研发高温钻井液体系。本文通过对比多种处理剂的作用原理,评价优选出了抗高温钻井液用增黏护胶剂VIS-H,进一步确定钠基膨润土加量;筛选高温成膜封堵剂Lockseal、降滤失剂SHR和其他处理剂,建立了抗高温水机钻井液体系配方。室内对该体系综合性能进行评价,评价结果表明该体系抗温性能良好,在240℃高温老化后仍能保持较稳定的流变性能和较低的滤失量,且具有较强的抑制性、较高的滚动回收率和低摩阻。该成果对超深井科学钻探具有指导意义。

塔里木轮古7井区钻井液的评价与改进研究

塔里木轮古7井区油储量丰富,但产量低,储层损害严重。由于钻井液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀,发生水锁等现象,导致井壁不稳定和各种井下复杂情况,因此有必要对应用于该井区的钻井液进行分析。通过对塔里木轮古7井区TIII油组的原用钻井液参数的评价分析及该储层碱敏性的实验研究,得出用于该井区的钻井液对地层损害严重的原因主要为pH值过高和滤失量过大。通过对降滤失剂的筛选,得出该井区钻井液应采用"基浆+2%FLOCAT+3%LOCK SEAL"作为优选钻井液。

影响弱凝胶无固相钻井液渗透率恢复值的因素

弱凝胶无固相钻井液具有独特的流变性,表观黏度低、动塑比高、低剪切速率黏度高、静切力无时间依赖性等特点。研究了影响该钻井液渗透率恢复值的因素,从而得出,在该钻井液中加入一定量的成膜封堵剂,可显著提高其渗透率恢复值。

文88块油层保护技术研究与现场应用

分析研究了文88块沙三中亚段5-6砂组储层的主要特性和钻完井过程中可能诱发的潜在储层损害因素,优选出适合文88块储层特点的钾盐聚磺钻井液和成膜封堵、防水锁油保技术配方与措施。经室内验证,储层的渗透率恢复值达到92%以上。在文88-55等几口井在钻进到开发储层前添加了该油层保护剂,现场应用取到了很好的油层保护效果。