甲基葡萄糖苷-超低渗透钻井液性能评价

使用水基钻井液钻复杂泥页岩地层时,如何控制泥页岩的压力传递和流体的侵入是解决井壁失稳的根本性问题。为了获得具有优良抑制性、润滑性、保护储层及环境保护等性能的钻井液体系,用甲基葡萄糖苷MEG和无渗透钻井液转换剂BST-1对青海油田常用的两性离子钻井液进行了改性,并对其性能进行了评价。结果表明,优选出的甲基葡萄糖苷-超低渗透钻井液具有强的页岩抑制能力,钻屑回收率是两性离子聚合物钻井液的3.7倍;有良好的润滑性能,体系的泥饼粘附系数仅为0.0612;抗温达160℃;能抗15%NaCl或0.5%CaCl2,且固相容量限高,可用于复杂地层的钻井施工;具有较好的保护储层效果,储层岩心的渗透率恢复值约为83.46%。

超低渗透钻井液成膜剂PF-LHW的室内评价及其在渤海SZ36-1的应用

对超低渗透钻井液成膜剂PF-LHW的作用机理进行了分析,通过室内评价实验对PF-LHW成膜剂的性能进行了研究,并将其应用于渤海SZ36-1。结果表明,超低渗透钻井液成膜剂PF-LHW具有良好的降渗效果、承压能力、与钻井液体系的配伍性、油层保护性能,优于国外某同类产品。

超低渗透钻井液降滤失剂FLG的合成研究

超低渗透钻井液降滤失剂FLG是一种以植物衍生物为主的混合物，该降滤失剂加入后，可使常规钻井液成为超低渗透钻井液，该降滤失剂耐温、抗盐，对环境污染小，是一种新型的降滤失剂。

三元共聚物降滤失剂在无侵害钻井液中的作用

以钻井液封堵理论为基础,制备了具有超低渗滤功能的十二烷基二甲基烯丙基氯化铵/丙烯酰胺/丙烯酸钠三元共聚物,将其添加到含不同动态降滤失剂的钻井液中可形成无侵害钻井液。通过用砂床封堵实验评价聚合物对钻井液封堵性能的影响,对聚合物的合成条件进行了优选。在最佳合成条件下制备的该聚合物,能够降低钻井液滤失量,增强内泥饼强度,大幅度提高岩心的承压能力,其油气层保护效果好,由该聚合物配制的无侵害钻井液渗透率恢复值达96.9%。

成膜剂HN-1研制及其在钻井液中的应用

在复杂地区石油勘探开发过程中,井壁失稳和储层伤害已成为国际性技术难题。钻井液中的水相进入井壁地层和油气储层是造成井壁失稳和储层损害的主要原因,为了阻止钻井液中的水相进入井壁地层和油气储层,近年来国内外学者提出了超低渗透钻井液技术,其中成膜剂是超低渗透钻井液的关键处理剂。着重介绍为恩平24-2油田所研制的一种不影响钻井液其他性能并能降低钻井液滤失量的成膜剂HN-1以及由此而构建的恩平24-2油田超低渗透钻井液体系。同时,根据超低渗透钻井液性能测试方法,评价了其侵入砂床深度、高温高压砂床滤失量、岩心承压能力和储层保护能力。评价结果表明,HN-1成膜剂阻止了钻井液中固相和液相进入储层,降低了钻井液侵入砂床深度和钻井液高温高压砂床滤失量,提高了岩心承压能力和储层保护能力,为开发恩平24-2油田提供了有效保障。

甲基葡萄糖苷—无渗透钻井液的研究与评价

甲基葡萄糖苷(MEG)是一个极性较弱的表面活性剂类物质,其分子结构上有一个亲油的甲基(- CH_3)和四个亲水的羟基(-OH)。这些亲水的羟基可以吸附在井壁岩石上和钻屑上,在井壁上形成一层类似油包水钻井液那样的半透膜,通过调节甲基葡萄糖苷(MEG)钻井液的活度可实现活度平衡钻井,从而有效阻止页岩的水化膨胀,保持井壁稳定。同时,MEG具有良好的润滑性能,按API RP-13B润滑性能评价程序测得润滑系数为0.06,而油基钻井液的润滑系数一般低于0.10。无渗透钻井液转换剂(BST-1)是新型的抗高温抗盐的无渗透钻井液处理剂,它是基于物理化学原理及胶体化学原理的综合运用,参考国外无渗透钻井液体系及国外同类产品的性能指标而研制出来的一种新概念降滤失剂。在常规钻井液体系中加入这种处理剂就可将其转换为无渗透钻井液体系。通过实验证明,甲基葡萄糖苷(MEG)与无渗透钻井液转换剂(BST-1)复配后,能较好地改善钻井液体系的综合性能,包括页岩抑制性能、润滑性能、体系稳定性能,其性能明显优于其它水基钻井液体系,其各项性能几乎可与油基钻井液相比拟,同时,具有利于环境保护的特点,具有比较广阔的应用前景。

基于石墨烯修饰的超低渗透成膜剂制备及性能评价

为阻止钻井液滤液进入地层,维持井壁稳定、保护储层,采用改进的Hummers方法对石墨烯表面进行活化处理,引入羧基、羟基、环氧基等活性基团,与优选的单体在活化石墨烯表面接枝聚合,制备了一种基于石墨烯修饰的超低渗透成膜剂SMSL。采用红外光谱仪、元素分析仪、原子力显微镜、同步热分析仪等分析了超低渗透成膜剂SMSL的分子结构、微观形貌特征及其分散状态。采用压力传递试验、岩石自渗吸试验和电镜扫描等评价了超低渗透成膜剂SMS的致密成膜封堵特性,并评价了超低渗透成膜剂SMSL与水基钻井液的配伍性。评价结果表明,超低渗透成膜剂SMSL的分子结构达到了设计要求,可显著降低岩石的压力传递及自渗吸作用,与高效聚合物成膜剂相比其页岩成膜效率提高162.96%,致密砂岩自渗吸能力降低88.74%,与水基钻井液的配伍性较好。研究结果表明,钻井液中加入超低渗透成膜剂SMSL,可在井壁上形成致密膜,能够阻止钻井液滤液进入地层,维持井壁稳定和保护储层。

超低渗广谱油层保护技术在板深51区块的应用

板深51区块存在压力敏感地层,在非目的层井段存在大段高渗低压砂岩,而目的层又属于高压低渗地层,属于难采油气田。室内进行的砂床滤失量、砂床封堵带承压能力、岩心封堵带的承压能力及油气层保护效果实验表明,在超低渗钻井液中增加固相含量,能够提高超低渗透膜结构强度,提高地层承压能力,降低砂床侵入深度,增强保护油气层效果,而且有选择性地增加有用固相效果更佳。基于这一理论,研究成功了超低渗广谱屏蔽暂堵油层保护技术,并在板深51区块长22-15井和长23-17K井进行了试验应用。该技术的关键是依据地层特性确定复配暂堵剂。长22-15井和长23-17K井射孔后未经过压裂、酸化、排液处理,获自喷高产,尤其是长22-15井形成自喷油流,创油田单井试采产量最高记录。应用结果表明,超低渗广谱保护油气层钻井液技术封堵隔层的承压能力强,很大程度地提高了漏失层的承压能力和破裂压力,较好地解决了含多套压力层系长裸眼段钻井过程中发生的漏失、井喷、卡钻、油气层保护等技术难题。