钻井滤液中硫酸根去除方法研究

钻井滤液中硫酸根(SO_(4)^(2-))浓度高、复配钻井液性能差是海上钻井滤液循环利用面临的主要难题之一。文章以钻井滤液为研究对象,分别探究了钙盐沉淀法和钙矾石沉淀法对SO_(4)^(2-)去除的影响,提出了钙盐-钙矾石沉淀法去除SO_(4)^(2-)的技术。结果表明:钙盐沉淀法或钙矾石沉淀法处理后,钻井滤液中的SO_(4)^(2-)和Ca^(2+)浓度无法满足钻井滤液回用要求(SO_(4)^(2-)≤4000 mg/L;Ca^(2+)≤500 mg/L);钙盐-钙矾石沉淀法处理后钻井滤液中SO_(4)^(2-)和Ca^(2+)浓度可分别降至2218 mg/L和465 mg/L,满足钻井滤液回用要求。反应条件为:钙盐沉淀法中投加12000 mg/L的CaCl_(2)溶液,钙矾石沉淀法中,Al/S摩尔比(IAS)和Ca/S摩尔比(ICS)分别为1.25和2.5。研究结果可为钻井滤液中SO_(4)^(2-)处理工艺单元的设计和运行提供参考。

季铵盐型水处理剂处理钻井压滤液的研究

水基钻井压滤液富含各类有机添加剂,色度大、矿化度高、处理难,严重影响生态环境的安全性。文章分析了某油田废水基钻井压滤液的性质,利用自制和市售的季铵盐型水处理剂对其处理,考察了两种药剂投加量对压滤液色度、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)、阴离子的处理效果。结果表明,在投加量为6 mL/L时,色度、TOC、COD达到最佳去除率,分别为98.01%,54.1%和29.9%,对阴离子SO_(4)^(2-)和Cl^(-)的去除率分别达到40.6%和21.9%。Zeta电位结果表明,自制型水处理剂能对胶体发生电中和作用,长链结构能起到吸附和架桥作用,有效实现了污染物的快速絮凝沉降。此外,与购置的水处理剂性能及药剂成本对比,发现合成的水处理剂具有更好的处理效果,并展现出低廉的药剂成本。

钻井液滤液抑制泥页岩水化膨胀能力评价方法

测定钻井液滤液抑制泥页岩水化膨胀能力的方法主要是页岩膨胀法。通过实验验证了页岩膨胀法存在的问题,并分析了产生这种问题的原因。提出了一种测定钻井液滤液抑制性的新方法——离心法,通过实验证明了这种方法的可行性,并通过离心法测定出了KCl和有机盐溶液的抑制性随浓度变化的规律。

不同钻井液压滤液色度与COD_(Cr)关联性

COD_(Cr)是影响废弃钻井液固化体环保风险的重要控制指标,针对废弃钻井液固化体COD_(Cr)测定前处理和检测均消耗大量时间,影响实验进度和效率的问题,考虑到废弃钻井液固化体渗滤液与钻井液压滤液污染物浓度的相近性,通过分别对聚磺、新型聚醚、聚合物、钾盐成膜、聚胺、聚束等钻井液体系压滤液进行色度和COD_(Cr)的测定,绘制色度与COD_(Cr)关系曲线,结果表明色度与COD_(Cr)具有良好的相关性,相关系数r均不小于0.985。利用相关性方程可根据色度计算COD_(Cr)的大致浓度范围,从而掌握不同渗滤液对环境的污染风险。

废弃水基钻井液压滤液再配制聚合物钻井液技术研究

废弃水基钻井液压滤液具有组成复杂、矿化度高、污染物浓度高的特性,导致其存在处理难度大、处理费用高、处理工艺适应性较差等问题。本文在分析废弃水基钻井液压滤液特性、组成及处理现状基础上,提出对废弃水基钻井液压滤液采用不同的方法处理后再配制聚合物钻井液的研究思路。实验采用清水稀释压滤液、压滤液稀释胶液和预处理1:1稀释压滤液的方法再配制钻井液,研究了压滤液再配制聚合物钻井液技术。研究表明,采用0.15%AHJ-1对1∶1稀释压滤液处理后再配制聚合物钻井液,其流变性和HTHP滤失量等性能均能满足清水配制聚合物钻井液的使用要求,其抗温性能可达120℃。

钻井液滤液分析方法在地质录井中的应用研究

针对钻井施工作业过程中地层流体性质快速识别与判定的需要,可应用离子色谱分析技术,系统分析钻井过程中钻井液滤液相关参数的变化特征,利用数据的变化趋势综合快速地判定地层差异、流体变化界面等石油地质信息。通过数据分析与资料对比,开展该实验方法在实际录井工作中的应用研究,通过在现场92口井的初步应用,验证了该方法可以作为地质录井的一种辅助手段,为油田勘探开发提供数据,对现场施工起到指导作用。

钻井液及其处理剂抑制性评价方法的室内研究

介绍了室内评价钻井液及处理剂抑制性的四种方法及实验。实验结果表明,页岩滚动回收率法能直观地反映出钻井液及处理剂抑制性强弱,而且与现场反馈的资料相吻合;比表面法测无机盐抑制性时可比性较好,但测大分子阴离子型处理剂时误差大;体积膨胀法测无机盐和非极性处理剂抑制性时可比性较好;高温高压膨胀法能模拟温度、压力,所测数据可以与页岩滚动回收率法相对应,可比性强。

一种消除裂缝性储层钻井液滤饼的新方法

介绍了强氧化剂二氧化氯的基本性质、制备方法及其与有机聚合物的作用机理 ,利用组合裂缝储层保护评价实验新技术 ,对不同类型的解堵剂进行了解堵效果评价。试验结果表明 ,酸化和氧化相结合的二元复合滤饼消除法的解堵效果较好 。

利用电导率实时预测地层水滤液污染度

传统的水基钻井液滤液污染度的估算方法是在不同的泵抽时间点,井下取水样,将其带回钻井平台,进行现场水分析;假设地层水中不含某种离子,而水基钻井液滤液中含有大量这种离子,就可以通过计算确定滤液污染度。但这种方法不能实时监测滤液污染度,增加了作业成本和风险,需要开发新的滤液污染度估算方法。泵抽取水样时测量的电导率为实时预测地层水滤液污染度提供了有效途径。为此,在实验室测量了钻井液滤液、纯水、纯水+不同离子浓度盐的电导率值。发现电导率随离子浓度呈线性变化关系,得到电导率的线性混合规则。基于此线性混合规则,只要知道纯滤液和纯地层水的2个端点值,就可以根据实时测量的电导率值,预测任何时间的滤液污染度。纯滤液端点值由开始泵抽的值确定,纯地层水的端点值则利用泵抽过程的数据训练机器学习模型,然后外推到时间、体积无限大或预定阈值的方法确定。将该方法嵌入到地层测试取样的实时解释软件中,并用于海上实际取样,得出的结果与水分析结果相比,一致性很好。新方法可为实时取样决策提供有效工具,节省作业成本,降低作业风险。

Fenton试剂降解普光堆渣厂渗滤液COD_(Cr)的实验研究

以油气田钻井固体废弃物渗滤液为研究对象初步研究了Fenton试剂处理污水各影响因素的作用机理,通过实验确定了Fenton反应的各种影响因素最佳工艺条件为：H2O2为20m l/L,Fe^2＋浓度为1900m g/L.pH值为3.0-4.0,氧化反应时间3h,处理后水质CODCr达到综合污水排放一级标准（GB8978-1996）,去除率达96.1%,该工艺具有能耗低、运行成本低和操作简单等特点。

海水铝铵聚合物钻井液在青东古1井中的应用

青东古1井是一口预探井，构造位置位于济阳坳陷青东凹陷北部断阶带青东古1断块较高部位，设计井深4310m，实际完钻井深4150m，完钻层位为太古界。在该井在钻探过程中使用的是海水铝铵聚合物钻井液体系，该体系能够有效减少引起泥页岩水化的机会，提高钻井液滤液的抑制性，抑制泥页岩水化，形成良好的泥饼，防塌、抗温性能良好，流变参数合理，性能稳定，保证了该井的顺利施工。

含CaCl_(2)水基聚合物钻井液沿井周地层渗透规律研究

利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术来提高油气井固井二界面胶结质量近年来受到了越来越多的重视。当前,针对3000 m以浅油气井已实现了含成矿微生物的固井水泥浆技术。为了使固井水泥浆滤液中的成矿微生物在二界面处高效发挥MICP作用以提高二界面胶结质量,还需在钻井过程中利用钻井液携带CaCl_(2)的渗透向井周地层中预先注入一定量的钙源。因此,有必要研究含CaCl_(2)钻井液在井周地层的渗透规律,从而合理控制CaCl_(2)的注入量和钻井成本。基于此,以当前常用的环保水基聚合物钻井液为基本载体,综合考虑钻井液渗透时在井壁处泥饼动态形成机理、井周地层物性参数变化规律以及含CaCl_(2)水基聚合物钻井液流变性等因素,利用理论计算与模拟实验相结合的方法,建立了含CaCl_(2)水基聚合物钻井液滤液沿井周地层渗透量及渗透距离的定量预测模型。该预测模型的计算结果与模拟实验测试结果吻合程度较高,证实该预测模型具有较好的可靠性,有助于为钻井生产企业合理优化钻井液和固井水泥浆施工工艺提供理论支持。

井壁稳定与滤液性质之间的关系探讨

引起井壁失稳的因素很多,只从化学因素、钻井工程因素、钻井液性能变化分析引起井壁失稳的影响因素,提出了防止井壁失稳的预防措施,制定合理的工程方案,加强钻井液的封堵能力,降低钻井液的滤失量或提高滤液的抑制能力,控制合理的工程参数,减少井壁失稳的发生。

泥浆滤液防塌性能矿场评价方法研究

活度平衡理论很早就被提出并应用在泥浆滤液防塌性能的研究和设计中，但长期以来由于无法取得泥页岩地层水样，致使泥页岩地层水的离子活度难以通过室内实验测定，也阻碍了该理论在泥浆设计中的应用。本文对地球物理测井在这一领域的应用进行了理论研究，结果表明充分认识和利用现有测井资料，结合泥质砂岩地层的“双水模型”，可以确定泥浆滤液与地层水溶液的离子活度比及地层水溶液的离子活度，从而可对泥浆滤液防塌性能（或抑制泥页岩水化的能力）进行调整。

随钻地层测试在大斜度井油基钻井液中的应用

南海西部油田滚动勘探部署大斜度井兼探多个目的层位,并利用高密度油基钻井液保障井壁稳定性,采用常规电缆地层测试作业风险高、难度大,而且常规的声波、密度、电阻率探头难以准确区别地层油与油基钻井液滤液,难以保障取到合格资料,因此需要应用随钻测井取样技术。FASTrak Prism随钻测压取样工具可随钻具组合入井,克服了电缆测井作业遇阻遇卡问题,随钻光谱技术可通过多通道光密度测量判断流体含气量(甲烷)实现地层原油准确识别。通过FASTrak Prism随钻测压取样技术在南海西部油田储量评价中的应用案例,展示了借助随钻光谱探头快速区分油基钻井液滤液和地层油的方法,可以为勘探开发一体化储量评价提供地层压力、储层物性和流体性质等关键资料,验证了该项技术在南海西部油田勘探开发一体化中实施的可行性。

废聚苯乙烯化身钻井护壁材料

据报道，中原石油工程公司钻井工程技术研究院近日以废聚苯乙烯（PS）泡沫等为主要原料，创新研发出仿沥青封堵护壁剂FPS。“FPS是我们研制的做裂缝封堵用乳胶护壁材料。该材料以废聚苯乙烯泡沫塑料为主要原料，性能优于目前最常用的改陛沥青类材料。”该院博士后李晓岚说。FPS外观为白色胶乳，无荧光，粒径在0．1～10μm，0℃以上就能使用，抗温可达200℃，所形成的隔离膜政密性强、韧性大，能有效减缓钻井液滤液对井壁的浸入。目前该院已生产FPS产品70余吨，在东北以及川西地区的油井成功应用。

基岩地层电阻率及宏观裂缝孔隙度评价方法

针对受钻井液污染的基岩地层电阻率及宏观裂缝孔隙度评价难的问题,根据均质储集岩模型和侧向电阻率测井原理,建立了基岩地层体积模型,并导出了系列基岩参数分别与基质参数和宏观裂缝参数之间的关系函数。从基岩储层污染前的2类导电介质到污染后的3类导电介质进行分析,引入了“地层流体替换率”和“钻井液滤液分配系数”,进而建立了基岩地层真电阻率和视电阻率评价方程及宏观裂缝孔隙度解释方程。结果表明,基质孔隙度的变化是影响基岩地层电阻率大幅度变化的本质内因,也是识别基岩储层的重要标志,随着基岩宏观裂缝孔隙度的增大,侧向电阻率逐渐减小。实际岩心分析资料证实,该方法可明显提高基岩宏观裂缝孔隙度的解释精度。研究成果可为基岩储层评价及参数研究提供理论依据。

EFDT地层测试泵抽取样过程数值模拟分析

为提高电缆地层测试工具EFDT泵抽取样的效率,对钻井液滤液和原始地层流体分别建立质量守恒方程,采用有限体积法进行空间离散,应用全隐式格式和Newton-Raphson迭代法求解方程,建立泵抽取样过程数学模型,编制地层流体泵抽取样数值模拟程序。对不同类型探针(标准探针、大极板式探针和三维径向探针)的泵抽取样过程进行数值模拟分析。结果表明:三维径向探针可以显著增加过流面积,极大缩短抽取合格样品时间,在低渗和中高渗地层中能保持较高的作业效率,适合复杂地层采样作业。在泵抽取样过程中,标准探针和大极板式探针钻井液滤液和原始地层流体的流动呈“锥”状的两相驱替流态,原始地层流体突破较早,清理钻井液滤液、达到取样标准的时间较长。该结果为电缆地层测试地层流体泵抽取样过程中探针的选取和泵抽时间的估计提供参考。

一种基于随钻核磁共振时移测井的气层物性参数评价方法

水平井气层孔隙度评价一直是海上气田开发的难题之一,通过核磁共振测井理论分析和岩心侵入实验研究,提出了随钻核磁共振时移测井校正方法。研究认为,在一定时间内,目标区储层的钻井液滤液侵入深度可达10 cm以上,通过随钻核磁共振测井和时移复测,能够求取随钻实时测量时的流体含氢指数H_(i)。建立H_(i)与随钻核磁共振孔隙度的关系式,可以对全井段核磁共振孔隙度进行校正,得到相对真实的储层孔隙度;也可以通过直接建立实测孔隙度和复测孔隙度之间的关系式,求取全井段孔隙度值。此方法的优点是在兼顾资料录取质量的同时减少作业时间、降低成本,在多口井应用效果良好,具有一定借鉴意义。

东濮凹陷低阻油层成因研究

针对东濮凹陷低阻油层的测井曲线显示特征 ,从岩石物理特性、油藏高度、泥质砂岩阳离子交换、钻井滤液侵入和导电矿物影响等几个方面系统地进行了低阻油层成因研究。研究结果表明 ,东濮凹陷低阻油层的形成是多种因素共同作用的结果 ,但骨架颗粒岩性细、泥质含量偏重、地层水矿化度高。