水基钻井液

摘要： 泥页岩地层钻井过程中容易发生井壁失稳问题,钻井液滤液侵入后,泥页岩水化膨胀产生的膨胀压加剧了裂缝的扩展,降低了岩石强度;钻井液的压力传递作用会减少液柱与井壁岩石的压差,降低了钻井液液柱对井壁的支撑作用。本文优选了纳米封堵剂GW-NBA、亚微米封堵剂GW-MPA、超细钙、磺化沥青作为钻井液的封堵剂,将刚性封堵剂与柔性封堵剂相结合,并且其粒径范围与一般的泥页岩微孔隙、微裂缝相近,在此基础上构建一套适用于泥页岩地层的水基钻井液体系。结果表明,该水基钻井液体系具有较好的封堵性能以及承压能力,具有较好的流变性、滤失性、抑制性、封堵性,适用于泥页岩地层钻井。

摘要： 通过压力传递实验,对秀山龙马溪组页岩进行了不同浓度和不同类型盐溶液影响下的渗流试验,确定不同水活度盐溶液对页岩渗流规律和井壁稳定影响机理。结果表明:(1)在相同浓度的盐溶液中,阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递能力最强的盐类为HCOONa。(2)对于相同类型的盐溶液,最高的浓度并不总能具有最好阻缓能力。阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递效果较好的前5种盐溶液是20%HCOONa、5%HCOONa、20%KCl、20%HCOOK和5%NaCl。(3)相对于人工压制页岩,在粘土矿物含量(20%)一致时,盐溶液贯穿龙马溪组页岩孔隙时间平均长90.11%,平均渗透率低99.14%。(4)在粘土矿物成分一致时,盐溶液在人工页岩中的渗流规律与龙马溪组页岩的一致性较好,但对于实际渗透率和渗流时间、表征系数与真实页岩相差大于90%。(5)针对龙马溪组页岩,提出了基于水活度的单位距离渗流时间模型,以及不同盐溶液的水活度-渗透率规律。研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供较好的理论和技术基础。

摘要： 针对环保法规的日益严格和钻井液的低成本化要求,国内在页岩油气高性能水基钻井液代替油基钻井液方面开展了大量工作,取得了较大进展和突破。本文综述了国内近年来在页岩油气水平井高性能水基钻井液领域的技术现状,主要包括聚合醇钻井液、胺基高性能水基钻井液、硅酸盐钻井液、铝胺基钻井液、疏水抑制水基钻井液、基于纳米材料的钻井液、CAPG(cationic alkyl polyglucoside)高性能水基钻井液、CaCl_(2)-烷基糖苷钻井液、ZY-APD(Zhongyuan alkyl polyglucoside derivative)高性能水基钻井液、近油基钻井液等,并在现有的页岩油气水平井高性能水基钻井液研究及应用的基础上,对其在页岩油气水平井中应用规模较小的原因进行了剖析,对其下步研究方向及发展趋势进行了展望。

摘要： 通过X射线衍射和红外光谱实验,考察了端氨基聚醚D230和T403在黏土上的吸附情况.同时,研究了端氨基聚醚作为钻井液处理剂抑制黏土水化分散和膨胀行为.结果表明,端氨基聚醚通过阳离子交换作用插入黏土晶层间,形成致密的疏水单分子聚合物层,排除层间水分子.添加端氨基聚醚后,黏土的水化分散和膨胀程度得到有效控制,黏土颗粒尺寸变大,并且钻井液保持较低的流变值.D230性能要优于T403.

摘要： 选用2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)丙烯酰胺(AM)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和功能单体(SST)为反应单体,采用反相乳液聚合法制备了钻井液抗温增黏提切剂VIS-F。通过正交实验对油水比、乳化剂加量、引发剂加量、单体配比等反应条件进行了优化,分别采用红外光谱和乌式黏度计对增黏剂进行了分子结构表征和特性黏数测定,对其在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水基浆中的抗温增黏性能进行了评价,并利用大斜度井井眼净化模拟装置对VIS-F的携岩性能进行了实验评价。结果表明:VIS-F在淡水、盐水基浆和饱和盐水、复合盐水基浆中均具有较好的抗温、增黏提切性能,180°C老化后,VIS-F在淡水、盐水钻井液基浆中的粘切保持率均达76%以上;160°C老化后,VIS-F在饱和盐水、复合盐水钻井液基浆中的粘切保持率均达70%以上。在低环空排量下,增黏提切剂VIS-F在钻井液基浆中的携岩效率达85%以上,优于传统钻井液增黏剂80A51。

摘要： 为提高油井井壁泥饼强度,进而改善固井弱界面现象,研发了一种固井弱界面增强剂,评价了其弱界面增强效果,考察了固井弱界面增强剂对钻井液性能的影响。该固井弱界面增强剂是含钙铝的矿物纤维和铵盐组成的混合物,将其以0.7%的比例加入到聚合物水基钻井液中,泥饼强度和模拟固井二界面的胶结强度分别提高到原强度的15倍和9.4倍;固井弱界面增强剂对钻井液的密度和沉降稳定性无影响,但会导致钻井液的电阻率显著上升、粘度下降。

摘要： 采用乳液聚合法制备出一种微孔喉封堵材料。通过FT-IR光谱、拉曼光谱及TG-DTA热分析,对微孔喉封堵材料的结构特征进行分析。通过激光粒度仪确定合成产物的粒径范围,探究了微孔喉封堵材料的抑制性能和封堵性能。结果表明,合成产物的热分解温度为321.0°C,粒径分布为500~2250 nm;当微孔喉封堵材料质量分数为1.5%时,该材料表现出极佳的抑制黏土水化性能;微孔喉封堵材料与质量分数为0.5%的氯化钠复配使用后,抑制效果显著提升。滤膜封堵实验证实其对0.45~10.00μm孔径的滤膜进行有效封堵,微孔喉封堵材料质量分数为1.5%时封堵时间长达35.43 min;经120°C老化16 h后,高温高压滤失量为10.0 mL。

摘要： 为了解决极端钻井条件下的钻井液性能变差引发的问题,使用纳米材料改善钻井液的性能成为研究的热点之一。笔者利用纳米材料改性的水基钻井液对页岩稳定、滤失控制、泥饼状态、井壁稳定、润滑等性能影响进行概述。各研究结果表明,使用纳米材料可有效改善水基钻井液性能。

摘要： 化学胶结固壁技术有利于解决易破碎地层的井壁稳定难题。在高性能水基钻井液中引入有机硅固壁剂可有效提高龙马溪等页岩的抗压强度,且对水基钻井液流变性和滤失量基本无影响。2%~5%的有机硅固壁剂S2对烷基糖苷衍生物APD加量、老化温度和钻井液密度等敏感性较弱,与高性能水基钻井液配伍性良好,由此可以拓宽高性能水基钻井液的适用范围。

摘要： 四川页岩气井随着施工区块由威202向威204区块转移,水基钻井液在二开普遍出现了CO_(3)^(2-)和HCO_(3)^(-)污染问题。污染发生地层主要为长兴组、龙潭组、茅口组,表现为黏度和切力快速上升且难以控制。针对这一问题,首先对污染来源进行了探讨,分析认为CO_(2)侵入长兴组、龙潭组地层钻井用钻井液,部分井浆中含有大量HCO_(3)^(-)(大于10000 mg/L)。对预防措施和2种处理方案进行了讨论,提出用CaCl_(2)处理更适合该区块钻井液。最后对威204H23-5井和黄206井钻井液CO_(2)污染的处理工艺进行探索。2口井在采用CaO处理不理想情况下,改用CaCl_(2)方案处理。威204H23-5井钻井液中HCO_(3)^(-)含量由15420 mg/L降低至1120 mg/L,黏度大于300 s降低至污染前状态的54 s;黄206井钻井液受污染后黏度为180 s,处理后黏度降至污染前状态的57 s。该方法具有高效、经济、针对性强等优点,但应落实好技术措施,避免钻井液受Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)双重污染。

摘要： 为了解决准噶尔盆地深井储层钻探难度大,钻井成本较高等问题,基于"封堵、抑制、固化、双疏、润滑"理论,采用仿生抑制剂XZ-YZJ、仿生封堵剂XZ-FDJ、键和润滑剂XZ-RHJ、固化成膜剂XZ-CMJ、双疏剂XZ-SSJ等处理剂,形成了适合该区块的XZ-新型高性能水基钻井液.该钻井液具有较好的流变性能,且具有较好的抗长时间老化性能和抗污性能,老化三天后,或在2％CaS04或10％膨润土污染后,体系仍具有较好的流变性.钻井液具有较好的抑制性,对钠基膨润土岩心的线性膨胀降低率达到94％以上;对于现场的泥页岩岩屑的滚动回收率均能达到95％以上.钻井液的这种较好的封堵性、润滑性、抑制性、低表面张力等有利于维持井壁稳定、润滑防卡、保护储层等,适用于复杂情况较多的深井及深井大位移井.现场实验表明,该钻井液体系可以有效的降低井底复杂情况,缩小井径扩大率,缩短建井周期.满足了安全、高效、环保钻井的需要,具有很好的推广应用前景.

摘要： 基于配方简单、环保的理念,本文通过优选降滤失剂、包被剂、封堵型润滑剂等绿色环保的处理剂,形成了一种简洁型水基钻井液体系配方.重点考察了不同降滤失剂及其组合对钻井液性能的影响,体系中降滤失剂DR-1与PAC_LV配合使用效果最佳,钻井液综合性能最优;考察了处理剂MPA的添加对钻井液性能的影响,测试结果表明MPA具有优良的润滑性能,能明显改善滤饼质量,具有良好的封堵效果.

摘要： 针对龙马溪组页岩气水平井钻井,通过自主研发和优选处理剂,研制出一套疏水抑制水基钻井液体系.该体系具有良好的流变性能,抑制性和封堵性与油基钻井液相当,润滑性能优良,且具有较好的抗污染性能.该体系在长宁页岩气水平井A井开展现场应用并取得成功,在现场应用中发现,钻井液在低温(＜20°C)条件下触变性变强、流动状态变差,且钻井液单方成本较高.针对以上问题在室内开展配方改进研究,引入氯化钾,同时调整甲酸钾和抑制剂CQ-SIA加量,并进行了相应的性能评价.此后,在长宁页岩气水平井B井、C井和D井开展渐进式试验,试验中钻井液各项性能稳定,低温下触变性减弱、流动状态明显改善,且降低了钻井液单方成本.

摘要： 目前在长宁—昭通页岩气示范区施工的页岩气水平井已开始推广使用高性能水基钻井液进行造斜段、水平段施工,与油基钻井液相比,高性能水基钻井液具有明显的环保优势,同时更有利于提高机械钻速.该区块先后成功试验了GOF高性能水基钻井液体系和高润强抑制高性能水基钻井液体系,但两种体系在使用过程中暴露出一些问题,如降解快、摩阻大、流变性不易控制等,导致其不能大面积推广应用.鉴于以上原因,通过研究该区块地层特性,了解了高性能水基钻井液所需要达到的抑制及封堵性指标,通过室内材料优选、配方优化,成功研制了KPF高性能水基钻井液体系,室内实验证明:该体系具有良好的抑制、封堵及润滑能力;通过在川南黄金坝区块的YS108H8-3井现场应用表明:该体系能够有效保证定向段、水平段井壁稳定,润滑性、流变性良好,水平段定向钻进不托压,满足了井下施工要求,同时解决了高性能水基钻井液钻井液降解及重复利用等问题,更有利于成本控制,具有较强的推广应用价值.

摘要： 国内近几年开展了大量的页岩气水平井水基钻井液攻关工作,也有部分体系进行现场应用,但仍存在一定的技术问题,以致于目前国内钻页岩气长井段水平井仍主要采用油基钻井液.概述了近几年国内针对几大国家级页岩气示范区的高性能水基钻井液的研究及应用情况,并对页岩气水基钻井液技术和产品的发展趋势进行了展望,以期为页岩气水基钻井液技术的研究提供一定的参考.

摘要： 使用CST的测试页岩特性,评价页岩气水基钻井液的抑制性能.在借鉴前人对CST实验涉及的滤纸、评价土、固相粒度与粒度分布,滤液黏度等因素对CST值实验结果的影响分析研究成果基础上,选用进口滤纸、英国评价土评价页岩气水基钻井液的抑制性能,尽可能的同定实验条件,使数据规律性和再现性显著改善.用最小二乘法处理数据,拟合曲线的斜率m值,可以反映页岩气水在钻井液抑制性的强弱,从而在一定程度上排除聚合物本身的增黏和降滤失能力的影响.通过CST仪实验、体积膨胀法、页岩滚动回收率、高温高压页岩膨胀率实验的方法对比发现,CST仪实验结果与体积膨胀法、页岩滚动回收率、高温高压页岩膨胀率实验结果具有一致性,能够反应页岩水基钻井液抑制性能的强弱.CST实验仪小巧便于携带,用于现场水基钻井液抑制性能评价,具有更简便快速的优点.

摘要： 江沙206-2HF井位于四川盆地川西中江鼻状主体构造,针对该井目的层上沙溪庙组的地层岩性层理性强且存在微裂缝,泥岩水化后产生的膨胀压超过其胶结强度时又产生新的裂缝等问题,应用抑制性更强,防塌性更好的高性能甲酸钾水基钻井液体系.现场根据实际情况进行调整,保证了井内的安全,效果良好.高性能水基钻井液的成功应用,为该井的优快完钻提供了有力的支撑,为高性能水基钻井液的进一步改进和推广提供了第一手数据,同时也为各区块同类层位的施工积累了宝贵的经验.

摘要： 塔里木油田库车山前克深地区钻井长期面临着复杂深井深部复合盐层、高压盐水污染、高密度流变性、高温稳定性等技术难题,钻井液体系及性能是钻井成功的关键.常规水基体系抗污染不足,高温高压时难以兼顾滤失量和流变性,不能完全满足钻井需要,油基体系成本高,环保压力大.为解决生产问题,现场引进高性能水基钻井液体系,该体系在室内评价表明具有较强的抗温、抗岩屑、抗钙和抗盐水污染及保护储层的能力,并通过在克深8-5井开展试验,取得较好应用效果.

摘要： 针对页岩气钻探中钻井液携岩、封堵纳米孔径、抑制页岩分散等方面的需求,研制了一种直径约为30nm的Si-Mg氧化物层状材料LDP.在流变方面,LDP比常规的钠膨润土有更好的剪切稀释性能和凝胶强度,并能够显著增加0.5％PAC-LV溶液黏切力.透射电镜(TEM)分析表明,LDP比钠膨润土在水溶液和PAC-LV溶液中更容易形成明显的网状结构.在封堵10～100nm页岩孔径方面,LDP比纳米二氧化硅、钠膨润土具有更明显的封堵效果,扫描电镜(SEM)直观反映了LDP材料封堵页岩狭长纳米孔道.在页岩抑制方面,2％LDP抑制黏土线性膨胀效果优于7％KCl,100°C页岩滚动回收与7％KCl基本一致.

摘要： 针对牛东区块钻探过程中使用的抗高温降滤失剂价格高增加生产成本的问题,开发了一种高温性能稳定且成本低廉的钻井液用抗高温降滤失剂BZ-HTF.用傅立叶变换红外(FTIR)光谱和稀释法对其分子结构和分子量进行研究,同时研究BZ-HTF在淡水、盐水、复合盐水和饱和盐水体系的性能,并与现用抗高温降滤失剂进行比较.结果表明:BZ-HTF抗温可达200°C,且性能稳定,在淡水、盐水、复合盐水和饱和盐水体系中均具有较好的降滤失能力,并且分子量适中,加入体系后黏度、切力增加不大,与常规处理剂配伍性好;性能与国内外现用产品相当,甚至某些方面略优,但价格更低,具有推广应用价值.

摘要： 本发明提供了一种水基钻井液用纳米封堵剂及其制备方法以及水基钻井液，所述水基钻井液用纳米封堵剂制备方法包括步骤：将三聚氰胺或尿素在空气或保护气氛下，以不高于5°C/min升温速率加热到400～550°C并保温不低于2h得到氮化碳，将所述氮化碳研磨得到片状氮化碳粉末；将所述片状氮化碳粉末与水或有机溶液按质量体积比为1～5：1且单位为mg/mL混合并超声分散，过滤干燥得到片状纳米封堵剂。本发明具有纳米封堵剂硬度高、刚性强、化学稳定性好、可以在井下高温环境中保持良好的稳定性、更易进入地层的微孔隙与微裂缝并通过堆叠形成封堵等优点。

摘要： 本发明提出水基钻井液用增效剂及其制备方法、水基钻井液和应用，属于钻井液技术领域，该增效剂由包括如下重量份数的原料制备而得：苯乙烯磺酸钠15～25份，烯丙基三甲基氯化铵8～15份，双十二烷基二甲基溴化铵2～8份，正辛基三乙氧基硅烷1～5份，丙基三乙氧基硅烷1～5份，月桂醇磺基琥珀酸酯二钠1～5份，纳米二氧化硅10～20份，石蜡8～15份等。该增效剂可用于水基钻井液的制备及页岩气开发领域，可降低岩石表面自由能，改变水相或油相与岩石储层表面的接触角，阻止水相或油相进入储层，并且，可同时作为抑制剂、润滑剂和油气层保护剂使用。此外，该增效剂具有微‑纳结构，可实现对不同尺寸微裂缝的全尺寸封堵。

摘要： 本发明涉及油田化学领域，公开了一种超高温水基钻井液用改性硫酸钡加重剂及其制备方法以及超高温水基钻井液。所述改性硫酸钡加重剂包括硫酸钡以及负载在所述硫酸钡上的无定形碳，且以所述改性硫酸钡加重剂的总重量为基准，所述无定形碳以碳元素计的含量为2‑20重量％。所述改性硫酸钡加重剂具有优良的分散稳定性和较高的zeta电位绝对值。

摘要： 本发明提供了一种降滤失剂组合物及降滤失剂、水基钻井液组合物及水基钻井液。该降滤失剂组合物包括有机硅褐煤和聚合物类降滤失剂。有机硅褐煤具有优良的分散性和降滤失性。本申请采用有机硅褐煤配合聚合物类降滤失剂共同作为降滤失剂组合物，二者在“改变表面性质+堵孔+护胶+提黏+增厚水化膜”的协同作用下，保证了优良的降滤失性能，因此，包含该降滤失剂组合物的降滤失剂，再配合其它处理剂对钻井液的共同作用效果，得到的钻井液相比目前普遍存在的磺化类钻井液具更优良的降滤失性，同时具有环保性。

摘要： 本发明“一种适用于高温易塌地层的水基钻井液组合物及其水基钻井液、制备方法与应用”属于钻井技术领域。所述组合物包括膨润土、聚丙烯酸钾、磺甲基酚醛树脂、柔性纳米封堵剂、自吸水抑制剂、化学固壁剂、油酸甲酯；所述化学固壁剂包括丙烯酰胺、异戊二烯和硅烷偶联剂。本发明的水基钻井液能有效抑制泥页岩地层的水化膨胀与分散，有效封堵泥页岩地层，减缓地层中压力传递，防止井壁坍塌、卡钻，稳定井壁减少事故发生。

摘要： 本发明涉及油田化学领域，公开了一种水基钻井液用流变性调节剂及其制备方法和水基钻井液。所述水基钻井液用流变性调节剂的制备方法包括以下步骤：(1)将悬浮液进行水热碳化反应，得到反应产物；(2)将所述反应产物进行离心、干燥、粉碎，得到所述流变性调节剂；其中，所述悬浮液包含：生物质、水、矿物颗粒以及可选的有机酸和/或催化剂。所述水基钻井液包括上述方法制得的流变性调节剂。本发明提供的流变性调节剂在高温下仍具有良好的流变性调节能力，而且制备方法简单，容易进行工业化生产。

摘要： 本发明提供了一种水基钻井液用润滑剂及其制备方法以及水基钻井液，所述水基钻井液用润滑剂包括：按重量份计70～80份基础油、2～5份非离子型表面活性剂、1～3份极压抗磨剂、2～3份降凝剂和10～20份水。所述水基钻井液用润滑剂的制备方法包括步骤：按重量份计，将70～80份的基础油加入反应容器中，搅拌并加入2～5份的非离子型表面活性剂，搅拌20～30分钟；继续加入1～3份的极压抗磨剂，搅拌10～20分钟；加入2～3份的降凝剂，搅拌20～30分钟；继续加入10～20份的水，搅拌20～30分钟，得到所述水基钻井液用润滑剂。本发明的水基钻井液用润滑剂具有较好的润滑性能和抗高温能力、制备工艺简单等优点。

摘要： 本发明提供了一种水基钻井液组合物及水基钻井液。该水基钻井液组合物包括100重量份的水、4～10重量份的降滤失剂、2～7重量份的阳离子聚丙烯酰胺类聚合物抑制剂以及2～9重量份的纳米二氧化硅封堵剂。一方面含有阳离子聚丙烯酰胺类聚合物抑制剂的正电性钻井液体系带有的正电荷可以降低粘土矿物和钻屑的负电位，促进井壁稳定。另一方面纳米尺寸的二氧化硅封堵剂可减少滤液侵入及压力传递效应，基于上述两方面的作用可使水基钻井液可有效解决在页岩地层钻井过程中存在的井壁失稳的问题。同时，含有阳离子聚丙烯酰胺类聚合物抑制剂的正电性钻井液体系可抑制钻屑的分散，从而提高钻速，且上述原料来源广泛，成本较低。

摘要： 本发明提供了一种水基钻井液、水基钻井液用封堵剂以及制备方法，所述制备方法包括以下步骤：在搅拌的条件下，向水中加入磺酸基物质和酰胺类物质，搅拌混合，升温并缓慢加入碱性溶液进行中和反应，控制反应温度为第一温度，得到混合溶液；向混合溶液中滴加液体石蜡，进行自乳化反应；以及然后，加入引发剂，缓慢升至第二温度进行反应，得到水基钻井液用封堵剂。本发明制得的钻井液用封堵剂，粒度处于纳米范围，能够对页岩地层纳米级孔缝形成致密封堵。

摘要： 本发明提供了一种水基钻井液、水基钻井液用降粘剂以及制备方法。所述水基钻井液用降粘剂包括以下步骤：将羧基单体、胺基单体和磺酸基单体混合，得到混合溶液；对混合溶液调节pH至中性，得到第一混合液；对第一混合溶液除氧、加热，加入引发剂，加热共聚生成水基钻井液用降粘剂。所述水基钻井液用降粘剂由上述所述的水基钻井液用降粘剂的制备方法制得。所述水基钻井液包括如上述所述的水基钻井液用降粘剂以及水基钻井液。本发明制备的降粘剂用于高温高密度水基钻井液的降粘剂，能降低高温高密度水基钻井液的表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力。