聚合物钻井液

摘要： 经过几十年的发展,聚合物钻井液已经成为应用最为广泛的钻井液体系之一。研究了聚合物钻井液体系的组成和作用机理,探讨了聚合物钻井液的维护处理方法。聚合物钻井液具有成本低、性能优异等特点,适用于油气资源开发、地热井、煤层气等领域的钻孔作业。聚合物钻井液可以有效缩短钻井周期、减少钻井事故的发生,具有良好的发展及应用前景。

摘要： 在行业标准基础上,考察了氯化钠组分对絮凝剂表观黏度、热滚回收率、絮凝速度、絮凝现象的影响。以钻采现场取回的细目泥岩钻屑替代了行业标准中的高岭土为沉降介质,评价了絮凝剂的絮凝效果。实验结果表明:氯化钠的存在增大了絮凝剂X010和X812的表观黏度,降低了絮凝剂X414、X812、WJX的热滚回收率,提高BIOCAP的絮凝效果,降低了X010的絮凝效果。在行业标准基础上加入质量分数为10%的氯化钠并以钻屑为沉降介质,可以更准确地评价絮凝剂的絮凝效果。

摘要： 本文介绍了河北省唐山乐亭马头营干热岩勘探孔M-1井钻探施工概况以及采用的关键技术。通过对海水钻井液、耐高温淡水钻井液、螺杆复合钻进技术、螺杆钻具取心技术、高温困难等难点的研究,解决了海水钻井液护壁困难,高温钻井液的稳定性差、干热岩全面钻进和取心钻进效率低等难题,保证井内安全,提高钻进效率。采用抗高温双凝双密度水泥浆体系和相关针对性技术措施,保证高温环境下的固井质量。通过该地区地层的认识分析,为以后在同类地层实施干热岩钻井提供宝贵经验。马头营M-1井终孔深度为4502.11 m,在3965 m处发现温度为150°C的干热岩,是目前京津冀地区第一口温度大于150°C的干热岩井。

摘要： 引入超分子化学理论,利用盐水中的电解质离子(Na+和Cl-)与聚电解质分子链上的阴、阳离子基团之间的静电吸引作用,使盐水环境中的电解质离子能够促进聚合物分子链伸展,使盐水成为聚合物的良溶剂,从而将长期以来采取"提高聚合物抗盐能力"的思路转变为"聚合物具有较强盐响应性"思路.研发超分子提切剂和超分子降滤失剂,并以此为核心形成超分子钻井液体系.结果表明:该体系具备良好的剪切恢复特性,特别是与常规钻井液相比,降低了极高剪切速率下的黏度,流变性能更接近理想范围;渗透率恢复值超过90％,连续热滚72 h后体系的流变和滤失性稳定,抗土侵性能强;该体系在新疆油田5口不同类型井中的应用中,与同区块的其他井相比,井下复杂情况降低率为97.66％,平均机械钻速提高了1.08～1.75 m/h,油层段井径扩大率降低18.29％ ～32.20％;超分子钻井液体系在解决钻井液抗盐侵、提高钻井液流变性、更好发挥喷射钻井效率等方面发挥了重要作用,有望成为钻井液的发展新方向.

摘要： 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司经过一代、二代水基钻井废物不落地处理装置的研发和现场应用,积累了丰富成果,并在此基础上研发了第三代水基钻井废物不落地处理成套装置。装置以不落地收集、液相再生回用、固相无害化和固相资源化为一体的集约化随钻处理装备,消除了废钻井液池,并且实现了废钻井液再生处理后达标就地回用的循环利用模式。制成的钻屑资源化产品均能够达到环保和建材相关标准要求,产品浸出液主要污染控制指标pH值、色度、COD、石油类等均达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,免烧砖平均抗压强度15.3MPa,烧结砖平均抗压强度27MPa,并已成功应用于新井修建护坡、挡土墙等钻前工程。目前,开展了不同开次不同体系钻井岩屑制备基土等资源化产品试验,尤其针对高COD、难处理的KCI-聚合物钻井液、聚磺钻井液等体系,取得了较好的现场效果。

摘要： 针对当前聚合物钻井液处理剂抗温性能较差,无法满足深层、超深层高温钻井要求,以及环保对部分磺化材料的使用受限等问题,以N,N-二甲基胺、草酸、CA催化剂为单体,通过优化合成单体配比、反应温度和时间,利用溶液聚合方法制备了抗温增效剂HAS,评价了HAS在包被剂聚丙烯酰胺钾盐KPAM、抗高温聚合物增黏降滤失剂driscal-D、抗温抗盐增黏剂BDV-200S等10余种聚合物溶液、低黏羧甲基纤维素钠盐LV-CMC膨润土钻井液、聚合物氯化钾钻井液体系中的抗温增效性能,并采用生物发光细菌法检测了HAS的生物毒性。研究结果表明,N,N-二甲基胺、草酸、CA催化剂摩尔比1∶3∶2、反应温度70°C、反应时间8 h的条件下制备的HAS产率最高,达98%。抗温增效剂HAS对大部分聚合物溶液具有明显的抗温增效作用,能将BDV-200S聚合物的抗温能力由180°C提高到220°C以上,将LV-CMC膨润土钻井液的抗温能力由80°C提高至150°C,聚合物氯化钾钻井液体系的抗温能力可达150°C。加入HAS后钻井液的流变性能稳定、黏度保留率高,与老化前相当,API滤失量降低了50%以上,抑制性能大幅度提高。该增效剂经过生物发光细菌法测定EC(50)为2.76×10~5mg/L,无生物毒性。表8参10。

摘要： 为探索海南岛福山凹陷古近系流沙港组流三段、长流组热储情况,在花场区块部署了第一口干热岩探井花东1R井,该井钻探中存在下部地层可钻性差且井眼轨迹控制难度大、深层取心收获率难以保障、地层温度高影响钻井液性能稳定与固井质量等一系列问题.为保证花东1R井顺利完钻,在分析该地域地质构造与岩性特征的基础上,采用牙轮钻头+螺杆的钻具组合及抗高温井下测量仪器,钻进定向井段;根据取心井段地层特点,优选取心工具和优化取心钻井参数,提高取心收获率;采用抗高温钾盐聚合物钻井液解决钻井液在高温环境下性能稳定性差的问题;采用抗高温双凝水泥浆和采取针对性的技术措施,保证高温环境下的固井质量.花东1R井实钻过程中应用上述技术措施,克服了由地层可钻性差和地层温度高引发的钻井技术难点,顺利完成钻井施工,为海南岛干热岩钻探提供了借鉴.

摘要： 由于地质情况复杂多变,在进行煤田勘探的过程中,经常会因为地层过于松散容易发生破碎,使得钻孔过程中很容易发生坍塌、超径等事故.为了解决这一问题,可以对钻井液进行一定的调整,使其具有更加优异的性能以满足更加严苛的施工要求.本文以某地煤田勘探项目为例,对聚合物钻井液在煤田的深孔钻进中的应用进行了分析.

摘要： 针对近年海上环保要求严格,常用的高温钻井液体系聚磺钻井液中主剂磺化褐煤、磺化酚醛树脂颜色深、加量多的限制,研发了能够降低高温高压滤失量的抗高温聚合物降滤失剂BDF-100S,通过对单剂与两磺处理剂的实验对比评价,聚合物BDF-100S加量低、抗高温能力出色,1％加量能够达到等同6％两磺处理剂的使用效果;通过替换磺化褐煤、磺化酚醛树脂并优化体系配方,形成了新型的海水基高温聚合物钻井液HY-PolyD,对体系进行了抗高温性能评价、抑制防塌性能评价和模拟地层封堵实验评价,表明了体系抗温性能优良,抑制防塌能力强,较旧聚磺体系具有更佳的封堵效果;在堡探三井对HY-PolyD体系进行了现场应用,使用过程中井径规则、流变稳定,满足了高温探井的钻井需要.

摘要： 非开挖聚合物钻井液具有很好的减阻和强排屑作用.为了研究其机理,以全解析推导出幂律流体和牛顿流体在钻杆内单位长度动压力与流速分布.结合MATLAB编程计算和绘图,分别在幂律流体和牛顿流体下,计算聚合物钻井液压降(dp/dl)和流速分布v,(r),并作图对比两种流型下的区别.利用实验室设计循环压降测试管路实测单位压降(dp/dl)与流量(Q),并与两种流型下计算的数据对比,最后结合现场数据验证.结果表明:聚合物大分子顺向变形程度大,聚合物钻井液的流速分布v(r)和单位压降(dp/dl)规律更符合幂律流体,幂律流体的流速分布呈平板型,对井壁冲蚀作用小,有利于井壁稳定,从而实现减小流动阻力阻和强排屑作用.

摘要： 丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过氧化还原体系引发合成AM/DMDAAC/AMPS共聚物(PADA),并在75°C下用NaOH水解PADA,制得不同水解度的产物HPADA.用IR表征聚合物分子结构,TGA分析聚合物热稳定性,流变仪测试浓度、剪切速率、矿化度和温度对聚合物溶液黏度的影响;用聚合物配制饱和盐水钻井液,分析水解度对聚合物钻井液滤失量的影响.实验结果证实成功合成目标聚合物;HPADA热稳定性高于PADA,且热稳定性与水解度正相关;随着水解度提升,HPADA溶液黏度增加,抗温抗盐性能增强.相较于PADA,HPADA降低钻井液滤失量的能力更强,但水解度过大对HPADA的降滤失能力不利.

摘要： C60井是吉林油田双阳地区施工的第一口深层定向探井,针对施工井区上部易吸水膨胀缩径、下部易掉块、地层水矿化度高易污染钻井液、地温梯度高、三开定向段钻具与井壁接触面积较大易黏卡、岩屑上返速度随井斜角增大而降低、定向段受地层应力影响易坍塌等难点,通过室内评价结合现场应用,优选抗高温抗盐强抑制聚合物钻井液,室内评价实验表明,该体系抗温180°C以上,热稳定性良好,抑制性和抗污染能力强、防塌封堵效果较好、润滑减阻效果突出,在C60井进行成功应用,现场应用过程中,通过合理调整钻井液密度及流态,并采取配套的技术措施,钻井液性能良好,充分净化井眼,有效稳定井壁,未发生井下复杂,满足深层定向井安全施工要求.

摘要： YT5井是TLKELE盆地T1/20区块上的一口区域探井.该井一开使用KCl聚合物钻井液技术,成功钻穿178～338m段的盐膏层地层.二开使用聚胺-KCl聚合物钻井液,很好地解决了长达2793m裸眼段井壁稳定和2500～3000m泥膏岩造浆、缩径等问题.三开后,面对超过300m的灰岩井段,现场根据地层实际情况,通过封堵来提高地层承压能力和及时调整钻井液密度,解决了灰岩地层易滤失等难题.该井钻井液具有很强的抑制、包被和防塌性能，良好的流变性能，有适当的黏度和切力，有效控制上部地层钾盐层溶解，泥岩段水化分散以及二开井段的井壁稳定等问题，满足了各开次的施工要求。该钻井液抗污染能力强，各种处理剂之间配伍性良好，成功解决了盐层和泥膏岩地层对钻井液的污染等问题，钻井液性能稳定。全井安全顺利无任何因钻井液造成的复杂故障的发生，电测下套管顺利。现场配浆水源为井水，通过化验分析Cl-含量达到lOlllmg/L，配浆造浆率低，钻井液黏切偏低，施工中需及时补充提切剂。

摘要： 埕北区块海上井组开发是胜利油田加大海上勘探开发的重要措施,埕海区块所钻地层属于第四系与第三系,地层较新,岩性多为泥岩或泥砂岩混层,泥岩中蒙皂石含量很高,成岩性较差,可钻性好,造浆十分严重,钻井液流变性不易控制,同时井壁容易黏附大量的钻屑与砂子,形成较厚的虚滤饼,并且在井斜较大的井段易形成岩屑床,造成起下钻不通畅,电测不顺利等复杂情况.针对以上问题,在钻井施工过程中,选择使用天然环保聚合物钻井液体系,对钻井液体系和现场施工技术进行了优化,优选出了一套适合埕海区块钻井作业的天然高分子润滑防塌钻井液体系.通过埕北古7-1井的现场应用表明,天然高分子润滑防塌钻井液体系以及相关钻井液施工技术很好地满足了钻井要求,取得了较好的效果.

摘要： 本文应用高温高压降滤失仪研究了超低渗透剂的滤失性能，聚合物钻井液中加入3.0％的超低渗透剂可使滤失量降为零，钻井液流体侵入岩芯的深度仅为12.5mm左右。用红外光谱和偏光显微镜分析了超低渗透剂的分子结构和成膜机理，结果表明，超低渗透剂具有广泛的HLB值，钻井液中超低渗透剂达到一定浓度，在岩石表面即可形成大小、形状不同的微小颗粒，进一步浓集形成适用范围广，可变形的超低渗透膜。从而有效地解决了井壁失稳及油层损害等问题。

摘要： 邵深1井是中石化在高邮凹陷深凹带邵伯构造低位扇圈闭上的一口重点预探井。该井采用的钻井液体系上部为复合金属离子聚合物，下部为复合金属离子聚合物防塌体系，施工中由于对三垛组、戴南组泥岩的坍塌压力认识不足、深井阶段岩石的可钻性变差及地层倾角的影响，发生了井下不同程度的垮塌、钻时变慢和井斜增大的现象，泥浆及时调整钻井液体系为复合防塌和润滑体系。应用结果表明，调整后的钻井液体系抑制泥页岩水化分散能力强，性能稳定，维护简单，同时提高了钻进速度，达到了发现和保护油气层的目的，有效地减少了井下复杂和故障的发生，为完善该区块钻井液体系、提高该区块的钻探开发速度积累了经验。

摘要： 邵深1井是中石化在高邮凹陷深凹带邵伯构造低位扇圈闭上的一口重点预探井。该井采用的钻井液体系上部为复合金属离子聚合物，下部为复合金属离子聚合物防塌体系，施工中由于对三垛组、戴南组泥岩的坍塌压力认识不足、深井阶段岩石的可钻性变差及地层倾角的影响，发生了井下不同程度的垮塌、钻时变慢和井斜增大的现象，泥浆及时调整钻井液体系为复合防塌和润滑体系。应用结果表明，调整后的钻井液体系抑制泥页岩水化分散能力强，性能稳定，维护简单，同时提高了钻进速度，达到了发现和保护油气层的目的，有效地减少了井下复杂和故障的发生，为完善该区块钻井液体系、提高该区块的钻探开发速度积累了经验。

摘要： 邵深1井是中石化在高邮凹陷深凹带邵伯构造低位扇圈闭上的一口重点预探井。该井采用的钻井液体系上部为复合金属离子聚合物，下部为复合金属离子聚合物防塌体系，施工中由于对三垛组、戴南组泥岩的坍塌压力认识不足、深井阶段岩石的可钻性变差及地层倾角的影响，发生了井下不同程度的垮塌、钻时变慢和井斜增大的现象，泥浆及时调整钻井液体系为复合防塌和润滑体系。应用结果表明，调整后的钻井液体系抑制泥页岩水化分散能力强，性能稳定，维护简单，同时提高了钻进速度，达到了发现和保护油气层的目的，有效地减少了井下复杂和故障的发生，为完善该区块钻井液体系、提高该区块的钻探开发速度积累了经验。

摘要： 本发明涉及油田化学领域，公开了一种用于钻井液的自修复的堵漏凝胶聚合物和其制备方法及应用和含有凝胶聚合物的钻井液，该聚合物中含有结构单元A、结构单元B、结构单元C和结构单元D，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元；所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元；所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；所述结构单元D为具有式(4)所示结构的结构单元。本发明提供的聚合物具有优异的机械性能和良好的自修复性能，且该聚合物作为水基钻井液的堵漏剂时具有良好的封堵性能和较高的封堵层修复效率，同时还具有较好的抗高温能力。

摘要： 本发明提供了一种钻井液用封堵型聚合物降滤失剂的制备方法，包括：将水、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和乳化剂混合，得到水相；将白油、二乙烯基苯和乳化剂混合，得到油相；将水相加入到油相中乳化，得到混合物乳液；将混合物乳液在引发剂的作用下进行反应，得到反应产物；将反应产物和乳化剂混合，得到钻井液用封堵型聚合物降滤失剂。本发明提供的方法制备了内外部交联结构的钻井液用封堵型聚合物降滤失剂，解决了高温无黏土相钻井液滤失量难以控制的问题。本发明还提供了一种钻井液用封堵型聚合物降滤失剂和钻井液。

摘要： 本发明涉及油气钻井技术领域，公开了一种抗钙两性离子聚合物及其制备方法和应用与含有所述聚合物作为分散剂的水基钻井液，该聚合物中含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为选自具有式(11)所示结构、式(12)所示结构和式(13)所示结构的结构单元中的至少一种；所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元；所述结构单元C为选自具有式(31)所示结构和式(32)所示结构的结构单元中的至少一种；所述聚合物的重均分子量为35万‑60万，本发明提供的聚合物用于钻井液分散剂时，能够在高钙环境中实现良好的水化分散，起到良好的分散作用，提高钻井液的热稳定性。

摘要： 本发明涉及油田化学领域，公开了一种用于钻井液的自修复的堵漏凝胶聚合物和其制备方法及应用和含有凝胶聚合物的钻井液，该聚合物中含有结构单元A、结构单元B、结构单元C和结构单元D，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元；所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元；所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；所述结构单元D为具有式(4)所示结构的结构单元。本发明提供的聚合物具有优异的机械性能和良好的自修复性能，且该聚合物作为水基钻井液的堵漏剂时具有良好的封堵性能和较高的封堵层修复效率，同时还具有较好的抗高温能力。

摘要： 本发明涉及包含具有羟基化单元的聚合物的钻井液。该聚合物在钻井液中特别可以充当集聚抑制剂，和/或充当流体流变控制剂，和/或充当降滤失剂和/或充当润滑剂。

摘要： 本发明提供了一种钙基盐水聚合物强抑制环保型钻井液基液、钻井液及其制备与应用，所述基液包括基浆、钙基低聚盐、降滤失剂、流型调节剂及氢氧化钠；其中，基浆包括预水化钠膨润土浆或者由清水、碳酸钠及钠膨润土形成的浆液；以预水化钠膨润土浆或者浆液中清水的总体积为计算基准，钙基低聚盐的用量为2‑20wt/v％，降滤失剂的用量为0.8‑4.5wt/v％，流型调节剂的用量为0.5‑2wt/v％以及氢氧化钠的用量为0.3‑0.5wt/v％；其中，所述钙基低聚盐为由钙盐与低粘羧甲基纤维素钠盐所形成的复配物。所述钻井液包括所述基液以及封堵剂，以基液的总体积为计算基准，封堵剂的用量为1.2‑5wt/v％。

摘要： 本发明涉及油田化学领域，公开了一种用于油基钻井液的超分子堵漏凝胶聚合物及其制备方法和应用、一种钻井液。该聚合物中含有摩尔比为1：1.4‑2.7：0.2‑1.0：0.3‑1.1的结构单元A、结构单元B、结构单元C和结构单元D；所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元；所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元；所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；所述结构单元D为具有式(4)所示结构的结构单元。本发明提供的聚合物具有良好的封堵性能，在油基钻井液中具有良好的配伍性，同时还具有较好的抗高温能力，能显著提高油基钻井液的承压能力。

摘要： 本发明提供了一种钻井液用封堵型聚合物降滤失剂的制备方法，包括：将水、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和乳化剂混合，得到水相；将白油、二乙烯基苯和乳化剂混合，得到油相；将水相加入到油相中乳化，得到混合物乳液；将混合物乳液在引发剂的作用下进行反应，得到反应产物；将反应产物和乳化剂混合，得到钻井液用封堵型聚合物降滤失剂。本发明提供的方法制备了内外部交联结构的钻井液用封堵型聚合物降滤失剂，解决了高温无黏土相钻井液滤失量难以控制的问题。本发明还提供了一种钻井液用封堵型聚合物降滤失剂和钻井液。

摘要： 本发明涉及油气钻井技术领域，公开了一种聚合物和其制备方法及应用和含有所述聚合物的水基钻井液，该聚合物中含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为选自具有式(11)所示结构、式(12)所示结构和式(13)所示结构的结构单元中的至少一种；所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元；所述结构单元C为选自具有式(31)所示结构和式(32)所示结构的结构单元中的至少一种；所述聚合物的重均分子量为35万‑60万，本发明提供的聚合物用于钻井液分散剂时，能够在高钙环境中实现良好的水化分散，起到良好的分散作用，提高钻井液的热稳定性。

摘要： 本发明属于水基钻井液用聚合物弱凝胶及其制备领域，公开了一种成胶聚合物及其制备方法、聚合物弱凝胶钻井液，成胶用聚合物以一定比例的烯基酰胺、烯基丙磺酸、烯基氯化铵、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺四种单体为原料，通过自由基溶液聚合法共聚而成。该共聚物的相对分子质量为20～40万，本发明的成胶用聚合物抗温性能优良(抗温可达220°C)，能够在高温、高矿化度环境中维持较强的成胶性能，且具备良好的降滤失性能，加入聚合物后的基浆体系流变性较好，且不会发生高温增稠，能够满足当前深井钻井作业的需求，其制备方法简单，条件温和，收率较高。