MEG钻井液页岩抑制性研究

在钻井过程中,由于钻井液滤液的侵入,地层中的粘土矿物发生水化膨胀和水化分散作用,削弱了岩石的力学强度,致使井壁发生失稳。MEG钻井液是一种具有成膜作用的水基钻井液,对页岩具有较好的抑制作用。文中简单阐述了MEG钻井液页岩抑制性机理,分析研究了影响MEG钻井液页岩抑制性的因素,实验验证MEG钻井液的成膜作用。MEG钻井液主要是通过半透膜效应、封堵作用、渗透作用及去水化作用抑制页岩的水化分散和膨胀,当钻井液中MEG浓度足够大时,MEG分子吸附在井壁岩石或钻屑表面上形成一层憎水膜,阻止钻井液滤液向地层或钻屑中渗透。研究表明,MEG浓度大于30%时,其抑制页岩的能力优于浓度为3%的KCl溶液;钻井液中MEG的加量是影响钻井液抑制性的主要因素,并且钻井液中加入无机盐后,无机盐与MEG协同作用使MEG钻井液的页岩抑制能力提高;钻井液中MEG浓度越高,膜效率越好,MEG浓度大于50%时,页岩内水份渗出。

具有抑制性的抗温耐盐改性腈纶钻井液降滤失剂KWY的研制

将腈纶工业下角料加碱水解,用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸磺化,与甲醛、聚醚多元醇进行接枝、交联,制得降滤失剂KWY.简介了合成过程,进行了室内性能评价.由加入KWY的各种钻井液150℃静态老化16小时后测得的API滤失量值,确定KWY在淡水钻井液中的加量范围为0.4%～0.5%,在盐水和海水钻井液中的加量范围为1.0%～1.5%.根据塑性粘度、动切力、API滤失量测定值求出0.4%KWY在淡水钻井液中的耐温性为180℃,1.5%KWY在4%、15%、35%盐水钻井液和海水钻井液中的耐温性为160℃;KWY的性能优于胜利油田使用的一种HPAN(JS).由油藏砂在77℃滚动16小时的回收率来看,1%KWY溶液对页岩的抑制性近似于或好于5%KCl溶液.图1表2参2.

2017年页岩气相关技术标准通过审查

2017年8月20-26日，能源行业页岩气标准技术委员会组织召开页岩气标准立项审查会。分别审查了《钻井液对页岩抑制性评价方法》等10项标准制定项目，

南海流花大位移井水基钻井液技术

为了减少大位移井对油基钻井液的依赖,研制出适用于流花油田大位移井的水基钻井液。通过试验,确定了大位移井各井段的水基钻井液体系配方,并分别对其润滑性、抑制性、流变性等进行了系统评价,同时对如何防止钙侵污染、防漏和防卡几项关键技术进行了研究,给出了发生井漏时所优选的堵漏材料配方。以该油田L i-uhua 11-1-B3 ERW 4井为例,阐述了大位移水平井水基钻井液的现场应用情况。室内评价试验和现场应用表明,设计的KC l/聚合物钻井液不仅具有优良的页岩抑制性,而且流变参数合理、润滑性好、抗钙污染能力强,能够满足该地区钻大位移井的要求。目前,流花油田已形成了具有特色的大位移井水基钻井液成套技术,但随着今后水平位移井的增加和钻井难度的增大,还需要对水基钻井液体系做进一步改进,并应更加重视对油气层的保护。

甲酸盐及其在钻井液中的应用

对甲酸盐的制备、反应动力学、甲酸盐水性质进行了详尽综述，并对甲酸盐在钻井液中应用进行了概括，发现甲酸盐钻井液的密度可以控制在1．00～2．37g／cm^3之间，具有良好的页岩抑制能力，很强的固相控制能力，是一种极具前途的钻井液体系。特别适用于在复杂井段的钻进，如在小井眼钻进、裸眼钻进及大位移井的钻进。但目前甲酸盐钻井液体系还存在成本过高，回收率低等问题，这将是未来对甲酸盐钻井液研究中的一个重点。

有机硅抗高温钻井液体系的室内研究

提出了一种新型的有机硅抗高温钻井液。该钻井液以高温稳定的硅基有机物为主要组分,并引入一种以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体的四元共聚物高温抗盐降滤失剂OCL-JB,基本配方为:4%膨润土+6%OCL-JB+4%OCL-JA(降滤失剂)+2%OCL-GLT(降滤失剂)+0.5%OCL-GNT(降粘剂)+重晶石。硅基有机物增加了甲基含量,并引入了抗高温稳定剂和磺化物,从而提高了其化学稳定性和高温稳定性。该有机硅抗高温钻井液具有好的页岩抑制性、润滑性和井眼稳定性;滤失量小,滤饼薄且致密,可有效防止钻头泥包;携砂能力强,流变性容易控制;在高矿化度下,钻井液性能稳定,能抗5%评价土、4%NaCl和2%CaSO4的污染;抗温能力强,在180℃以上;而且体系所用材料无毒、无荧光,适用于深井钻探。

新型MEG钻井液体系的研究

MEG钻井液是一种具有半透膜作用的水基钻井液,对页岩具有较好抑制作用。同时该体系又具有生物降解,保护环境的特点。阐述了MEG钻井液抑制页岩水化膨胀和分散的机理,研究并评价了MEG钻井液的性能及成膜效应。研究表明,MEG钻井液主要是通过成膜作用、渗透及去水化作用稳定页岩;具有较好的抑制性、润滑性和储层保护特性,钻井液性能稳定;在钻井液中浓度达到一定范围时,能在页岩表面形成半透膜,诱使页岩内的吸附水渗出。

仿油性水基钻井液的试验研究

近期研制成功了一种代号为 JMC的新型水基仿油性钻井液。这种钻井液配方简单 ,具有优良的流变性、滤失性 ,抗污染能力强。和常规的水基钻井液相比 ,JMC仿油性钻井液具有良好的页岩抑制性。

双保仿油基改性MEG的研究与应用

MEG是近年来利用半透膜机理优选出的一种优质处理剂,有良好的润滑性、热稳定性和页岩抑制性,无荧光、易生物降解。但MEG本身为液体,加量偏高(10%-30%)。通过大量的文献调研和试验,成功地将MEG液体制成固体,不仅保持了MEG原液体的基本性能,又增加了MEG抑制能力的成分。由性能评价得知,改性MEG单剂具有良好的页岩抑制性及润滑性,经150℃老化后MEG钻井液流变性能、滤失性能、pH值变化不明显,随着改性MEG加量的增加,钻井液性能持续得到改善,综合考虑经济效益,改性MEG加量定为7%。现场应用表明,MEG钻井液具有较强的悬浮性和携带岩屑的能力及良好的护壁作用,抗膏岩污染能力强,流变性易于调节;使用MEG钻井液钻进的井机械钻速比同类井提高15%;并具有良好的保护油气层的作用,郑607-平6井试油日产油量为52t,是邻井的3倍。

酯基钻井液的性能评价

近期在室内研制成功了新型的第一代合成基钻井液的代表酯基钻井液 :首先成功制备出了酯基液 ,进而从大量的试验结果中优选出了酯基钻井液配方 ,在此基础上 ,对酯基钻井液的性能进行了系统的评价。研究结果表明 ,所研制的酯基钻井液体系具有优良的润滑性能、储层保护性能和抗污染能力 ,其页岩抑制性介于柴油基和水基钻井液之间 ,可以适用于井底温度≯ 12

高性能水溶性加重剂室内性能研究

针对常规高密度钻井液体系固相含量过高造成体系流变性变差、制约机械钻速提高等问题,本文对合成的水溶性加重剂进行了研究,评价了产品加量与密度的关系、页岩抑制性能、润滑性能、与体系的配伍性能等。由室内评价结果可知,在20℃时,水溶性加重剂饱和水溶液密度达1.35 g/cm3,且润滑性、页岩抑制性能突出,另外,将水溶性加重剂加入本院牛东2井钻井液体系配方中,发现它与体系其它助剂配伍性良好。从产品高溶解度、良好的页岩抑制性、润滑性、体系的配伍性来看,水溶性加重剂产品实现了一剂多用途。