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增效型无土相仿生油基钻井液技术的研究与应用 被引量：3
1
作者 蒋官澄 黄胜铭 +3 位作者 侯博 孟凡金 屈艳平 王浩 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第2期93-103,共11页
针对深井超深井钻井过程中钻遇高温高压、井壁失稳及井下复杂情况的难题,基于仿生学、超分子化学以及岩石表面润湿性理论,通过优选仿生增效剂、仿生提切剂及仿生降滤失剂,配套相关处理剂,最终形成了一套适用于深井、超深井地层钻探的增... 针对深井超深井钻井过程中钻遇高温高压、井壁失稳及井下复杂情况的难题,基于仿生学、超分子化学以及岩石表面润湿性理论,通过优选仿生增效剂、仿生提切剂及仿生降滤失剂,配套相关处理剂,最终形成了一套适用于深井、超深井地层钻探的增效型无土相仿生油基钻井液体系。研究发现,建立的增效型无土相仿生油基钻井液体系可抗220℃高温,配制密度为2.4 g/cm^(3),破乳电压大于400 V,高温高压滤失量为3.2 mL,人造岩心在该体系中220℃下老化后的抗压强度达到7.1 MPa,平均渗透率恢复值为93.9%。现场应用情况表明,体系流变性能稳定,平均机械钻速比邻井提高16%,平均井径扩大率仅为1.25%,可有效解决深井超深井钻井过程中出现的井壁失稳难题,为我国深井超深井的钻探提供了技术保障。 展开更多
关键词 深井超深井 油基钻井液 无土相 仿生 增效
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考虑分段流变模式的深井井筒压力精确预测模型 被引量：1
2
作者 柳贡慧 杨宏伟 +2 位作者 李军 张更 王文旭 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第2期42-50,共9页
超深井、特深井井筒温度和压力分布范围宽,钻井液流变性受超高温超高压影响显著,基于常规流变模式的井筒压力预测误差较大,文章通过开展温度为20~220℃、压力为0.1~200 MPa的水基钻井液和油基钻井液流变性测试实验,提出了不同温度和压... 超深井、特深井井筒温度和压力分布范围宽,钻井液流变性受超高温超高压影响显著,基于常规流变模式的井筒压力预测误差较大,文章通过开展温度为20~220℃、压力为0.1~200 MPa的水基钻井液和油基钻井液流变性测试实验,提出了不同温度和压力范围内的钻井液分段流变模式优选方法,建立了考虑多因素综合影响的钻井井筒压力精确预测模型。研究结果表明,随着温度和压力的变化,钻井液流变曲线的变化规律不一致,单一流变模式无法完全表征钻井液的流变特性;赫巴流变模式对100℃以下的水基钻井液和140℃以下的油基钻井液的流变性适用性更好,其他温度范围内罗斯流变模式的适用性更好;分段流变模式对井底压力的影响较为明显。将模型的计算结果与实测数据进行对比,发现井底压力预测误差在0.3 MPa以内,立管压力预测误差小于0.6 MPa;相对于油基钻井液,水基钻井液中的井筒压力预测误差更小。研究结果能够为超深井、特深井井筒压力精确预测奠定理论基础。 展开更多
关键词 深井 分段流变模式 井筒压力 钻井液
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环保型改性纳米碳酸钙降滤失剂的合成与性能评价 被引量：1
3
作者 黄维安 李国真 +4 位作者 贾江鸿 张金昭 江琳 余婷 苏锐 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期126-134,共9页
纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,... 纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,采用红外光谱(FTIR)、热重分析进行表征,同时对比评价其综合性能,通过对膨润土基浆粒径、zeta电位分析,滤饼扫描电镜(SEM)分析,考察SDNPJ-2在黏土颗粒上的吸附特征,研究改性纳米碳酸钙降滤失剂在水基钻井液中的降滤失机制。结果表明:SDNPJ-2可抗230℃高温;1%SDNPJ-2可分别使4%膨润土基浆、25%盐水基浆、10%CaCl_(2)基浆150℃/(16 h)老化后的API滤失量降低70%、89%和85%,可抗氯化钠250000 mg/L、抗氯化钙100000 mg/L,降滤失效果优于国外同类目前最优产品Driscal D;生化需氧量(BOD_(5))为558 mg/L、BOD_(5)/COD(化学需氧量)达22.6%,可生物降解;SDNPJ-2通过酰胺基团吸附于黏土表面、改善其分散性,优化体系粒径级配、通过物理堆积有效封堵滤饼和地层孔隙,两方面协同达到优良的降滤失效果。 展开更多
关键词 纳米碳酸钙 降滤失剂 钻井液 耐温耐盐
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页岩储层防水锁聚合物水基钻井液体系研究 被引量：1
4
作者 贾东林 闫海建 +2 位作者 黄小峰 夏海英 樊建建 《当代化工》 CAS 2024年第3期631-635,共5页
开发一种适用于页岩储层的水基钻井液体系,以优化钻井过程中的页岩稳定性和防水锁效果。通过页岩滚动回收率、线性膨胀率测试以评价不同处理剂的效果。结果表明:0.5%WEDM+1.5%SFTH复配体系可显著提高页岩的回收率,同时最大线性膨胀率由3... 开发一种适用于页岩储层的水基钻井液体系,以优化钻井过程中的页岩稳定性和防水锁效果。通过页岩滚动回收率、线性膨胀率测试以评价不同处理剂的效果。结果表明:0.5%WEDM+1.5%SFTH复配体系可显著提高页岩的回收率,同时最大线性膨胀率由37.6%降至16.80%。封堵剂CMS在控制滤失量方面表现出色,包被剂KPAM在提高钻井液稳定性和降低滤失量方面具有显著效果。防水锁水基钻井液配方为:4%基浆+1.0%WEDM+1.5%SFTH+1.5%CMS+0.3%KPAM+2.0%op-10。该体系在高温高压条件下展现出了优异的流变特性和滤失控制能力,特别是在抗温性和抗污染性方面表现卓越。该体系在150℃高温下保持了良好的稳定性,且对NaCl和CaCl_(2)的抗污染能力强。在储层保护方面,该体系能有效减少钻井液对储层的伤害,实现高达85.69%的渗透率恢复率,同时形成的泥饼质量良好。研究成果对于页岩气开采具有重要意义。 展开更多
关键词 页岩 防水锁剂 储层保护 性能评价
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复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液材料研究现状 被引量：1
5
作者 黄贤斌 张学皓 +1 位作者 袁侦航 张洋 《新疆石油天然气》 CAS 2024年第3期46-53,共8页
针对复杂泥页岩地层钻井过程中频繁出现的井壁失稳问题,目前国内外已形成了用于稳定井壁的钻井液技术,包括泥页岩水化抑制技术、地层孔隙封堵技术和化学固壁技术。但以上多种技术均无法抑制泥页岩的表面水化作用,高温条件下快速封堵和... 针对复杂泥页岩地层钻井过程中频繁出现的井壁失稳问题,目前国内外已形成了用于稳定井壁的钻井液技术,包括泥页岩水化抑制技术、地层孔隙封堵技术和化学固壁技术。但以上多种技术均无法抑制泥页岩的表面水化作用,高温条件下快速封堵和化学固壁剂的效果也相当有限,因此井壁失稳问题仍难以解决。系统总结了复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液材料的研究工作,通过对井壁稳定钻井液材料研究现状进行分析,阐述了不同钻井液材料包括泥页岩水化抑制剂、封堵剂、化学固壁剂的作用机理,探讨了不同种类井壁稳定材料的优势和缺陷。据此指出开展泥页岩水化基础理论研究、开发高温高盐条件下稳定有效的新型纳米材料、建立能够模拟井下条件的化学固壁剂的评价方法将成为未来复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液材料和技术研究的热点和难点。最后对复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液技术和材料的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 泥页岩 井壁失稳 钻井液 页岩抑制剂 封堵剂 固壁剂
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复杂压力系统薄互层致密油藏水平井钻井关键技术
6
作者 吴晓红 李云峰 +3 位作者 周岩 阚艳娜 李然 罗成 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第1期45-52,共8页
南堡凹陷高柳区块沙三3段V油组属于典型的砂泥薄互层致密油藏,因多年压裂注水开发导致地层压力系统复杂、人工缝网分布密集,水平井钻井过程中井漏、油水侵与井壁垮塌复杂情况同时存在、矛盾突出。结合高柳区块地层特征阐述了水平井安全... 南堡凹陷高柳区块沙三3段V油组属于典型的砂泥薄互层致密油藏,因多年压裂注水开发导致地层压力系统复杂、人工缝网分布密集,水平井钻井过程中井漏、油水侵与井壁垮塌复杂情况同时存在、矛盾突出。结合高柳区块地层特征阐述了水平井安全钻井技术难点,明确了钻井液漏失、井壁垮塌原因,优选纳微米级乳化防塌剂、石墨微球与微米级柔性封堵剂、超细钙构建了封堵承压井壁稳定油基钻井液体系,该体系有效降低滤液对泥岩地层的侵入,对泥岩强度保持能力提高5倍以上,使中高渗砂岩封堵承压能力达到18 MPa;针对油基钻井液漏失问题提出了油基桥接堵漏技术与油基固化堵漏技术。现场试验解决了高柳区块复杂压力系统致密油藏水平井安全钻井难题,十余口应用井无井壁垮塌情况发生,漏失井堵漏后漏失层承压能力提高5.4 MPa,满足后续钻井施工要求。 展开更多
关键词 致密油藏 复杂压力系统 水平井 坍塌 井漏 油水侵
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甘氨酸与热力学抑制剂对甲烷水合物的协同抑制机理
7
作者 汪杰 张良君 +4 位作者 刘成 郭盼阳 江厚顺 马攀 付宏雨 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期107-113,共7页
天然气水合物在开采过程中,温度和压力的变化会导致分解后的水合物二次形成,进而会造成井筒和管线堵塞。甘氨酸因其强亲水性和生物可降解性,在水合物防治方面具有巨大应用潜力,但其与热力学抑制剂复配协同抑制水合物生成的作用机理尚不... 天然气水合物在开采过程中,温度和压力的变化会导致分解后的水合物二次形成,进而会造成井筒和管线堵塞。甘氨酸因其强亲水性和生物可降解性,在水合物防治方面具有巨大应用潜力,但其与热力学抑制剂复配协同抑制水合物生成的作用机理尚不明确。为此,开展了甘氨酸与常见盐类和醇类热力学抑制剂复配使用时的甲烷水合物生成模拟实验,分析了甘氨酸与热力学抑制剂协同抑制甲烷水合物生成机理,并形成了适用于海洋水合物钻探开发用的甘氨酸类钻井液体系。研究结果表明:①甲烷气消耗量并不能真实反映抑制剂对水合物生成的抑制效果,还需结合水合物最终生成量、水合物生成3个阶段的时间变化情况综合判断;②甘氨酸浓度为1.0%时,抑制水合物生成的效果最佳,对应的反应体系具有最小的水合物生成区和最大的稳定区;③相比于单独使用1.0%甘氨酸,5.0%盐类抑制剂与1.0%甘氨酸混合使用时,具有协同抑制水合物生成的效果,可减少水合物生成量20%~30%,但5.0%醇类抑制剂与1.0%以及0.5%甘氨酸混合使用时反而促进了水合物生成;④甘氨酸与盐类混合形成的钻井液体系,可以有效降低水合物生成量。结论认为,该认识进一步厘清了甘氨酸与热力学抑制剂对水合物的协同抑制机理,为解决水合物开采过程中井筒堵塞造成的钻井安全问题提供了实验数据和理论支撑。 展开更多
关键词 甲烷水合物 甘氨酸 热力学抑制剂 协同效果 影响因素 钻井液体系 基础物性 抑制性能
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聚胺复合盐润滑防塌钻井液在樊斜166大位移井的应用
8
作者 邱春阳 马勇 +3 位作者 李萍 王海军 刘伟 王伟 《天然气勘探与开发》 2024年第3期63-69,共7页
樊斜166井位于济阳拗陷东营凹陷博兴洼陷高青断层下降盘樊斜166块,为中国石化胜利石油工程有限公司油气勘探管理中心重点评价井。区块地层岩性复杂,该井设计井深5664.07 m,井底井斜近60°,水平位移近3000 m,井底温度近190℃,钻井施... 樊斜166井位于济阳拗陷东营凹陷博兴洼陷高青断层下降盘樊斜166块,为中国石化胜利石油工程有限公司油气勘探管理中心重点评价井。区块地层岩性复杂,该井设计井深5664.07 m,井底井斜近60°,水平位移近3000 m,井底温度近190℃,钻井施工中钻井液维护井壁稳定、井眼净化及润滑防卡技术难度大。为此,针对该区块地层岩性特点及施工技术难点,制订了樊斜166井钻井液技术对策,并通过钻井液处理剂优选,构建了聚胺复合盐润滑防塌钻井液体系,进行了评价实验与现场应用,均获良好结果。评价实验结果表明,该钻井液体系不仅抑制性能好、封堵能力强,而且具有良好的润滑性和抗温性,在190℃仍保持良好的流变性。现场应用结果表明:①在相应的钻井液现场维护处理工艺辅助下,聚胺复合盐润滑防塌钻井液实现了优快钻井;全井钻井时效高,实钻周期仅54.5 d,比设计钻井周期提前了39.4%;平均机械钻速12.89 m/h,创区块同类型井机械钻速新纪录。②聚胺复合盐润滑防塌钻井液体系解决了该区块大位移井钻井过程中易出现的井壁失稳、井眼净化及润滑防卡的难题;钻进过程中井壁稳定,三开井段井径平均扩大率仅为3.16%;井眼净化良好,钻井液高温下悬浮携带能力强;润滑防卡性好,定向过程中摩阻和扭矩低,起下钻畅通无阻,完井作业顺利。该钻井液体系的成功应用,为区块的后续钻探开发提供了技术支撑,对其他区块相似大位移井的钻井液构建亦有参考意义。 展开更多
关键词 聚胺复合盐 樊斜166井 大位移 井壁稳定 井眼净化 润滑防卡
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抗高温油基钻井液的室内研究与应用
9
作者 张恒 赵晓亮 +1 位作者 孔庆胜 孙鹏 《能源化工》 CAS 2024年第1期57-61,共5页
针对YJ3-X超深大斜度井三开井段存在的裂缝发育、井漏风险高、斜井段位移长、携砂困难、摩阻扭矩大、完井下套管作业时间长等钻完井难题,室内通过乳化剂的优选对现有抗高温油基钻井液体系配方进行了优化,并根据临井出现的复杂情况模拟... 针对YJ3-X超深大斜度井三开井段存在的裂缝发育、井漏风险高、斜井段位移长、携砂困难、摩阻扭矩大、完井下套管作业时间长等钻完井难题,室内通过乳化剂的优选对现有抗高温油基钻井液体系配方进行了优化,并根据临井出现的复杂情况模拟该井可能出现的风险,评价了优化后钻井液体系的抗岩屑污染和盐水污染性能。试验结果表明,优化后的抗高温油基钻井液具有良好的流变性,抗温达180℃,破乳电压高达1366 V,高温高压滤失量低至2 mL,抗岩屑污染达20%,抗CaCl2盐水污染达30%,静置120 h后沉降因子为0.52,可满足井下各类复杂环境的作业需求。现场应用效果表明,优化后的抗高温油基钻井液流变性稳定,具有较低的黏度和较强的触变性,井眼清洁良好,起下钻和下套管摩阻低,井壁稳定,较好地满足了YJ区块大斜度深井作业需求。 展开更多
关键词 超深大斜度井 油基钻井液 井眼清洁 抗污染 降摩阻
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准噶尔盆地中部永进油田超深井井壁稳定钻井液技术
10
作者 秦涛 孙金波 +3 位作者 王伟 刘学明 孔德峰 邱春阳 《天然气勘探与开发》 2024年第5期86-94,共9页
永进油田位于准噶尔盆地中部Ⅲ区块,储层为侏罗系西山窑组,油气埋藏深,地质构造复杂。前期勘探中采用四开制井身结构,随后调整为三开制,二开及以下地层钻进过程中复杂情况频发,井壁稳定性差,钻完井时效低,且前期已完钻井储层污染严重,... 永进油田位于准噶尔盆地中部Ⅲ区块,储层为侏罗系西山窑组,油气埋藏深,地质构造复杂。前期勘探中采用四开制井身结构,随后调整为三开制,二开及以下地层钻进过程中复杂情况频发,井壁稳定性差,钻完井时效低,且前期已完钻井储层污染严重,制约了永进油田勘探与开发进程。为此,基于对该区超深井钻井液技术难点的分析,制定了相应的稳定井壁技术对策,据此针对二开长裸眼井段,研选聚胺强抑制钻井液体系;针对三开复杂地层,研选合成基强封堵钻井液体系。两种钻井液体系经过评价实验与现场应用,均获良好结果。评价实验结果表明,两种钻井液体系均具备较强的抑制性能、封堵性能,针对三开复杂地层的合成基强封堵钻井液体系兼具储层保护性能。两种钻井液体系在永进油田9口井的现场试验应用结果表明:(1)两种钻井液体系辅以现场施工工艺,所形成的超深井井壁稳定钻井液技术切实可行,能够保证应用井在二开长裸眼井段及三开复杂地层钻进过程中井壁稳定,起下钻通畅,中完及完井作业顺利;(2)对比前期完钻的8口井,应用超深井井壁稳定钻井液技术顺利完钻的9口井,井身质量明显提高,钻井、完井时效显著提升(平均钻井周期缩短69.61%,平均完井周期缩短65.29%,平均机械钻速提高80.88%),取得了良好的优快钻井效果;(3)钻井液对储层的污染性小,取得了良好的储层保护效果,应用井完井试油获得稳定高产工业油气流,首次实现了对永进油田油气储量的有效动用。结论认为,井壁稳定钻井液技术在永进油田超深井钻井中的成功应用,为该区块的后续勘探开发提供了有力保障,对其他区块超深井或存在井壁失稳问题井的钻井液技术研究亦有参考意义。 展开更多
关键词 永进油田 超深井 井壁稳定 聚胺强抑制钻井液 合成基强封堵钻井液
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延长油田低渗油藏分层注水缓蚀阻垢剂的制备及性能研究
11
作者 李军 杜科宇 +1 位作者 任春燕 吴利超 《化学工程师》 CAS 2024年第7期41-45,共5页
本文以丙烯酸(AA)、顺丁烯二酸钠(MAH-Na)、乙烯吡咯烷酮(NVP)及自合成的季铵化咪唑啉(QIM)为单体,采用偶二异丁眯盐酸盐(V50)紫外光引发体系合成了四元共聚缓蚀阻垢剂。通过正交实验筛选出最佳单体配比为18∶6∶3.5∶2.5,结合静态结垢... 本文以丙烯酸(AA)、顺丁烯二酸钠(MAH-Na)、乙烯吡咯烷酮(NVP)及自合成的季铵化咪唑啉(QIM)为单体,采用偶二异丁眯盐酸盐(V50)紫外光引发体系合成了四元共聚缓蚀阻垢剂。通过正交实验筛选出最佳单体配比为18∶6∶3.5∶2.5,结合静态结垢实验、动态腐蚀实验以及分子量测试得出最佳合成条件为:V50加量为0.6wt%、反应时间为8h、单体浓度为35wt%,此最佳条件合成的缓蚀阻垢剂的缓蚀率达86.1%,CaCO_(3)阻垢率达91.2%,CaSO_(4)阻垢率达96.1%,BaSO_(4)阻垢率达73.2%,各项性能优于市场采购的单一功能缓蚀剂与阻垢剂。 展开更多
关键词 四元共聚 单体配比 正交实验 缓蚀阻垢剂
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小分子胺对蒙脱石水化抑制作用的分子动力学模拟
12
作者 马超 王诚 +2 位作者 刘鑫 高胜天 黄晓依 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期34-40,共7页
蒙脱石水化是导致钻井过程中井壁失稳的重要原因,小分子胺常被用做钻井液抑制剂来抑制蒙脱石的水化,但小分子胺的抑制剂作用机理基本是通过对抑制性能的评价来间接验证和分析的。为了深入揭示小分子胺的抑制剂作用机理,本文利用分子动... 蒙脱石水化是导致钻井过程中井壁失稳的重要原因,小分子胺常被用做钻井液抑制剂来抑制蒙脱石的水化,但小分子胺的抑制剂作用机理基本是通过对抑制性能的评价来间接验证和分析的。为了深入揭示小分子胺的抑制剂作用机理,本文利用分子动力学的方法建立小分子胺-蒙脱石的分子动力学模型,通过模拟动态抑制过程,计算水分子的均方位移、抑制剂的径向分布函数、体系的能量和蒙脱石力学参数来研究小分子胺的抑制剂作用机理。结果表明:可视化的动态抑制过程显示小分子胺占据水分子原本吸附位点,分子中部的疏水基团阻止水分子在一定范围内接近蒙脱石表面;均方位移表明小分子胺的加入抑制的水分子的扩散,并且在水化后期小分子胺抑制效果更好;径向分布函数图显示,羟甲基比胺基更易与蒙脱石表面裸露的氧原子吸附,而小分子胺中的胺基降低了蒙脱石表面的负电荷密度;体系能量变化显示,在水化后期小分子胺与蒙脱石表面的相互作用更强;力学参数变化显示,在小分子胺加入后,蒙脱石的弹性模量、剪切模量、杨氏模量变大,提高了蒙脱石晶体的结构稳定性。 展开更多
关键词 钻井液 蒙脱石 水化膨胀 水化抑制剂 小分子胺 分子动力学模拟
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高分子纳米复合材料在水基钻井液中的研究进展
13
作者 吴宇 侯珊珊 由福昌 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期543-552,共10页
传统高分子聚合物材料难以满足日益复杂的井下环境要求,而无机纳米材料又存在分散性不足的缺陷,将纳米材料接枝到聚合物链上或将聚合物嵌入纳米材料中形成高分子纳米复合材料,可发挥两种材料的协同增效作用,进而提升水基钻井液的综合性... 传统高分子聚合物材料难以满足日益复杂的井下环境要求,而无机纳米材料又存在分散性不足的缺陷,将纳米材料接枝到聚合物链上或将聚合物嵌入纳米材料中形成高分子纳米复合材料,可发挥两种材料的协同增效作用,进而提升水基钻井液的综合性能。文章介绍了高分子纳米复合材料在改善水基钻井液流变性、优化封堵降滤失性、增强封堵防塌性方面的应用,总结了其作用效果及作用机理。高分子纳米复合材料改善钻井液流变性的机理包括聚合物增强固体纳米颗粒在钻井液中的分散性、增加流体层间内摩擦力、通过聚合物与黏土颗粒之间的氢键和静电相互作用形成空间网络结构等。优化钻井液封堵降滤失性的机理包括利用无机纳米材料对微孔进行封堵,形成致密的泥饼,利用聚合物的强吸附性和两亲性,在泥饼表面形成疏水膜等。增强钻井液封堵防塌作用的机理包括纳米颗粒桥接和堵塞页岩纳米孔隙,形成致密屏障,阻止水分子侵入页岩;聚合物链上的多功能基团在黏土表面形成竞争吸附,降低黏土对水分子的吸附;成熟聚胺类聚合物的氨基嵌入和阳离子压缩双电层的综合作用,强化页岩水化抑制性能。提出了高分子纳米复合材料面临的挑战,如大规模生产过程中无机纳米颗粒在聚合物基质中可能出现的分散不均匀问题。最后,从降磨减阻、储层保护和可持续性3个方面对高分子纳米复合材料的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 高分子 纳米复合材料 水基钻井液 流变 降滤失 封堵防塌 综述
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海陆过渡相页岩储层液岩作用机理及钻井液体系构建
14
作者 王维 王金堂 +4 位作者 辛江 曹振义 林伟 刘磊 孙金声 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第4期427-436,共10页
我国海陆过渡相页岩地质储量大、资源丰度高,开发前景广阔。但钻井过程中井壁极易发生掉块、坍塌,导致井壁失稳影响钻井安全。本文通过钻井岩心观察、电镜和CT扫描、X射线衍射分析等相关实验,得到储层岩样矿物组分及微观结构等特征,结... 我国海陆过渡相页岩地质储量大、资源丰度高,开发前景广阔。但钻井过程中井壁极易发生掉块、坍塌,导致井壁失稳影响钻井安全。本文通过钻井岩心观察、电镜和CT扫描、X射线衍射分析等相关实验,得到储层岩样矿物组分及微观结构等特征,结果表明:页岩气储层全岩主要含石英和黏土矿物,地层黏土矿物含量高达45.7%,且黏土矿物中不含蒙脱石,高岭石含量为35%,伊/蒙混层含量为26%;岩样表面纳微米孔隙和微裂缝发育,裂缝宽度在微米级并连通多条窄裂缝;通过岩液作用后晶层间距、表面张力、线性膨胀率和裂缝扩展变化分析,海陆过渡相页岩仅发生表面水化,揭示了海陆过渡相页岩气储层岩液作用机理。优选了水基钻井液抑制剂、封堵剂与润滑剂,构建了一套海陆过渡相页岩气储层的高性能水基钻井液体系,并对其展开了室内评价。钻井液常规性能、抑制性、封堵性、润滑性评价实验结果表明,该钻井液体系抗温100℃,高温高压失水6 mL,泥页岩膨胀率为1.03%,钻井液润滑系数整体小于0.15,体系30 min的API滤失量较基浆降低40%,可对地层微裂缝实现有效封堵,且生物毒性EC50值为37260 mg/L,属于无毒级别,能够满足海陆过渡相页岩气钻井作业施工对钻井液性能的要求并进行了现场应用,封堵防塌效果良好,可有效解决海陆过渡相泥页岩井壁失稳的技术难题。 展开更多
关键词 海陆过渡相 页岩 水基钻井液 井壁稳定 相互作用
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改性二氧化硅封堵剂的制备及性能评价
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作者 党海锋 刘刚 《山东化工》 CAS 2024年第9期48-50,共3页
为了降低水基钻井液滤液对储层的扰动,以丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷对纳米SiO_(2)进行表面改性,将柔性链聚合物接枝在纳米刚性SiO_(2)粒子表面,形成一种新型的有机-无机复合封堵剂。实验结果发现:该封堵剂提高了泥饼的致密... 为了降低水基钻井液滤液对储层的扰动,以丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷对纳米SiO_(2)进行表面改性,将柔性链聚合物接枝在纳米刚性SiO_(2)粒子表面,形成一种新型的有机-无机复合封堵剂。实验结果发现:该封堵剂提高了泥饼的致密性和封堵性能,并对岩心孔隙进行了有效封堵,有效抑制岩屑水化现象,为水基钻井液在低渗-致密储层开发过程中的应用提供技术支持。 展开更多
关键词 封堵剂 水基钻井液 封堵性能 纳米二氧化硅 滤失量
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水合物模拟装置优化及热力学抑制剂性能研究
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作者 汪杰 余菲羽 +4 位作者 敢家悦 高博伦 杨逸超 尹家城 郭盼阳 《长江大学学报（自然科学版）》 2024年第1期99-108,共10页
为了解决钻井过程中抑制生成的水合物对井筒造成堵塞问题,对天然气水合物生成及评价模拟装置釜内搅拌杆结构及其内部封头进行了重新设计和改进,在此基础上研究了淡水及模拟海水中水合物生成规律,并对比分析了NaCl、MgCl_(2)和Al_(2)(SO_... 为了解决钻井过程中抑制生成的水合物对井筒造成堵塞问题,对天然气水合物生成及评价模拟装置釜内搅拌杆结构及其内部封头进行了重新设计和改进,在此基础上研究了淡水及模拟海水中水合物生成规律,并对比分析了NaCl、MgCl_(2)和Al_(2)(SO_(4))_(3)三种热力学抑制剂对水合物生成的抑制效果。研究结果表明,相比于其他类型的实验装置,具有可视化功能的双反应釜体系,可以同时模拟温度相同时不同液体和压力下水合物生成实验。当热力学抑制剂质量分数为12%时,NaCl产生的离子可以优先与水分子结合,并产生强大的破坏作用,有利于水合物分解,对水合物生成的抑制效果最佳。在温度、初始压力和搅拌速度相同时,改变三种热力学抑制剂的质量分数,分析水合物生成过程中的压降与水合物生成量,1%的MgCl_(2)、10%的Al_(2)(SO_(4))_(3)和20%NaCl对水合物生成的抑制效果最好。研究成果对认识不同基液中水合物生成、热力学抑制剂的抑制规律具有一定借鉴意义,同时为配制更安全的钻井液体系提供思路。 展开更多
关键词 水合物模拟装置 热力学抑制剂 压降 水合物生成量 钻井液
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深井超深井钻井液技术应用现状及发展展望 被引量：4
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作者 罗平亚 王路一 白杨 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第2期10-18,共9页
深井超深井最主要的难点是深部高温以及钻进距离长,成为限制其安全快速钻井最主要因素。文章根据深井超深井安全快速钻井对钻井液的核心需求,从抗高温钻井液技术的流变性调控、井壁稳定、防漏堵漏、降摩减阻4个方面分析了钻井液研发与... 深井超深井最主要的难点是深部高温以及钻进距离长,成为限制其安全快速钻井最主要因素。文章根据深井超深井安全快速钻井对钻井液的核心需求,从抗高温钻井液技术的流变性调控、井壁稳定、防漏堵漏、降摩减阻4个方面分析了钻井液研发与应用中面临的难点,并对国内外抗高温钻井液技术、高温流变稳定技术、井壁强化钻井液技术、深井超深井防漏堵漏技术和抗高温钻井液润滑技术的现场应用及研究成果进行了综述。最后对国内钻井液技术研究领域存在的问题进行分析,并从基础理论研究、新型抗高温钻井液处理剂研发、油基钻井液防漏治漏等方面对深井超深井钻井液技术发展进行展望。 展开更多
关键词 深井超深井 钻井液 抗高温 处理剂 现场应用 发展趋势
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钻井利器的故事之“护壁堵漏材料” 被引量：1
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作者 王胜 欧兴贵 +4 位作者 解程超 袁长金 李之军 袁进科 谭慧静 《钻探工程》 2024年第3期157-161,共5页
近年来,作为入地最为关键手段的钻探所面临的地层越来越复杂,钻孔垮塌、掉块、缩径和超径等事故发生概率增加,严重制约了钻探工程质量与效率的提升。护壁堵漏材料是钻探工程不可或缺的关键性工程材料,护壁堵漏技术则是保证钻进工作安全... 近年来,作为入地最为关键手段的钻探所面临的地层越来越复杂,钻孔垮塌、掉块、缩径和超径等事故发生概率增加,严重制约了钻探工程质量与效率的提升。护壁堵漏材料是钻探工程不可或缺的关键性工程材料,护壁堵漏技术则是保证钻进工作安全、快速以及持续进行的重要技术环节,是复杂地层钻孔处理的主要内容。本文从科普的角度介绍了护壁堵漏材料的基本概念与组成、冲洗液护壁堵漏作用、水泥基材料护壁堵漏作用、护壁堵漏材料的进一步发展空间等,以期加深对护壁堵漏材料的认识,促进新型护壁堵漏材料的研发和应用。 展开更多
关键词 钻探工程 冲洗液 水泥基材料 护壁堵漏
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钻井液漏斗黏度和密度自动检测仪的研制与应用 被引量：2
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作者 谢辉 郑立群 +5 位作者 刘福林 梁梦佳 刘璇 蔡记华 杨现禹 侯继武 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期176-183,共8页
近年来,国内外对钻井液性能自动检测技术的研究取得了长足进步。针对现有钻井液自动检测仪器成本高、结构复杂和工作环境受限等问题,研制了钻井液漏斗黏度和密度自动在线检测仪。使用可编程逻辑控制器、物联网模组、压力传感器、超声传... 近年来,国内外对钻井液性能自动检测技术的研究取得了长足进步。针对现有钻井液自动检测仪器成本高、结构复杂和工作环境受限等问题,研制了钻井液漏斗黏度和密度自动在线检测仪。使用可编程逻辑控制器、物联网模组、压力传感器、超声传感器、蠕动泥浆泵、电动球阀和隔膜泵等,搭建取浆模块、检测模块、清洗模块和控制模块,实现了对钻井液漏斗黏度和密度的自动检测、移动端设备数据查看和操作等功能。采用传感器数据融合和滤波算法等方法提高仪器精度和稳定性,对不同钻井液体系性能测试验证,漏斗黏度误差控制在±1 s,密度误差控制在±0.01 g/cm^(3),且可连续地对钻井液性能进行自动测试。室内测试和现场试验结果表明,该仪器具有操作方便、测试结果准确、可重复性高、人为测量误差小和节约人工等优点,能满足实际钻井施工过程中对钻井液性能检测的要求,具有较强的普适性和广泛的应用前景。 展开更多
关键词 钻井液 自动检测 漏斗黏度 密度
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超浅层大位移水平井“三低”钻井液技术 被引量：2
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作者 吴若宁 刘云 +5 位作者 余海棠 兰晓龙 艾先婷 郭星波 高攀明 邓富元 《非常规油气》 2024年第1期119-127,共9页
针对东部超浅层水平井水平段钻井中降摩阻扭矩大、托压严重等问题,分析了该区块的储层特征,构建了“低摩阻、强携砂、防水锁”的思路,优选了低成本的关键处理剂,形成了低摩阻、低成本和低伤害的水基钻井液体系,评价了其主要性能,并进行... 针对东部超浅层水平井水平段钻井中降摩阻扭矩大、托压严重等问题,分析了该区块的储层特征,构建了“低摩阻、强携砂、防水锁”的思路,优选了低成本的关键处理剂,形成了低摩阻、低成本和低伤害的水基钻井液体系,评价了其主要性能,并进行了现场试验。研究结果及试验表明,羧甲基纤维素(CMC)增黏提切效果好,最优加量为0.3%~0.5%,聚丙烯酸钾(KPAM)降失水明显,最优加量为1.0%~1.5%,复合润滑剂中固体润滑剂(SH-2)和液体润滑剂(RY-838)最佳复配比例为3∶7,防水剂为0.5%F-113。该钻井液体系渗透率恢复平均值为85.38%,中压失水小于5 mL,泥饼粘滞系数为0.0524~0.0612,动塑比为0.52~0.55。现场应用1口井,未出现严重托压,较邻井钻速提高13.5%,钻井液成本降低5.3%,有效解决了超浅层水平井钻井难题。 展开更多
关键词 超浅层 井眼清洁 降摩减阻 储层保护 复合润滑剂
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