高密度钻井液

摘要： 起钻前向钻具水眼灌入一定体积的高密度钻井液有利于平衡循环压耗和钻井岩屑引起的环空—水眼压差,但同体积高密度钻井液在不同钻具水眼中的高度差异因“U”型管效应会造成水眼—环空中钻井液流动,继而影响现场对溢流、井漏等复杂井况的判断,尤其是在采用复合钻具的深井、超深井中更为突出。文章推导了注入高密度钻井液后复合钻具起钻过程中,在“U”型管效应影响下水眼—环空钻井液体系压力变化过程及流动规律。结果表明,复合钻具起钻过程中,环空灌浆量在整个起钻过程中表现为“正常灌浆—欠灌—多灌—正常灌浆—多灌”五个阶段。灌浆异常量及灌浆异常距离与大、小钻具水眼单位长度容积比值、高密度钻井液与井浆密度差、停泵回压呈正相关关系。理论计算结果能够为钻井现场监测井内压力情况提供指导,尤其是对深井、超深井及时判断井下是否发生溢流、井漏等复杂情况具有重要意义。

摘要： 夏河2井是西北油田分公司部署在巴楚隆起吐木休克断裂上的一口重点探井。三开钻至沙依里克组钻遇高压盐水层,高压盐水层当量密度2.43g/cm^(3)盐水层中含高钙离子,钻井过程中存在钻井液受盐水侵、钙侵污染、高密度钻井液性能控制等难点。通过高密度钻井液室内评价及现场应用,提高钻井液抗盐抗钙污染能力,调整钻井液流变性能,顺利完成了三开的钻井施工任务。

摘要： 顺北4井是部署在塔里木盆地塔中北坡顺托果勒低隆,顺北Ⅳ号断裂带的一口重点探井,完钻井深为8270 m。该井自五开7230 m奥陶系却尔却克组使用抗高温高密度聚磺混油钻井液体系,钻井液密度最高达2.22 g/cm^(3);使用高密度钻井液施工了12个月。应用结果表明,该钻井液具有良好的抗温性(170°C);控制钻井液pH值为9.5~11,既有利于处理剂功效的发挥,又有利于保持钻井液有良好的热稳定性;在钻井液中加入原油和表面活性剂,有利于抑制黏土水化分散、高温表面钝化,提高了钻井液的高温稳定性;高软化点沥青在高温条件下有良好的变形性,有利于改善泥饼质量,从而降低高温高压滤失量。

摘要： 采用球磨机对重晶石粉进行表面改性,通过机械力化学法研制了微粉化表面改性重晶石。采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等方法,对改性产物进行结构表征。实验评价了微粉化表面改性重晶石对高温高密度钻井液性能的影响。结果表明,微粉化表面改性重晶石的抗温性良好,可达260°C,可显著改善钻井液流变性能,降黏效率为45%,并且微粉化表面改性重晶石在改善加重钻井液流变性的同时,可以兼顾优化滤失性与沉降稳定性。另外,微粉化表面改性重晶石与普通重晶石进行复配使用,也可在一定程度上改善高密度钻井液的综合性能。

摘要： 研究区域属于高陡背斜构造,构造运动强烈,物理化学条件多变,断层多、裂缝发育,压力系统复杂,压差大、井温高,高密度钻井液 使用比较普遍,裸眼钻进长,由于钻井液流变性能差,凝胶强度大。在此情况下,有效防止高粘度钻井液粘卡的途径是降低压差,改善钻井液组分, 提高润滑性能,本文展开实验室研究评价并在现场施工,取得较好效果。

摘要： 高密度条件下钻井液技术仍存在诸多问题,如钻井周期长、钻速慢、成本高、维护处理困难等,仍未得到彻底解决.本文对近年来高密度钻井液的研究和现场应用过程中存在的问题及解决的技术思路和方法进行了总结.对目前国内外油田使用的加重材料:活化重晶石、铁矿粉和钛铁矿粉、方铅矿粉、微锰等进行分析.

摘要： 塔里木山前克深、大北井区库姆格里姆层巨厚复合盐层发育复杂,埋藏深,盐底变化大,易塑性蠕变、造成阻卡;窄安全密度窗口导致溢流、井漏同存,钻井风险大;钻进中易造成高密度钻井液性能恶化,引起井下复杂.大北30井是塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带大北15号构造西高点一口预探井,实际盐层井段:2740-3837米,层位:库姆格列木群组.近几年山前大部分盐膏层段使用油基钻井液体系,但大北30井四开段1000米复合盐层使用水基钻井液完成.实钻中面临盐膏层段存在着长段盐岩、高盐膏层、高密度、窄密度窗口等钻井液技术难题.通过技术攻关使高密度饱和盐水钻井液体系在配制、维护、处理及现场应用得到了重大突破,四开段使用密度2.38g/cm3饱和盐水钻井液安全顺利钻穿1000米左右的盐膏层,助力该井顺利中完.

摘要： 针对临兴区块浅层气井区钻井过程中井控、井壁失稳、黏附卡钻、钻井液施工困难以及固井质量难以保证等工程风险,在分析浅层气井区钻井必封点的基础上,对井身结构进行了针对性设计,并对钻具组合、钻井液性能和固井工艺进行了优化设计.现场施工结果表明:采用三开井身结构可满足上部浅层气和下部致密砂岩气分层开发需要;采用套管封隔器与"双凝水泥浆柱设计"相结合,可以防止水泥浆失重情况下发生窜槽,提高二开固井质量;浅层气井段采用高密度钻井液钻进时通过加大高分子聚合物和降失水剂的用量,可以有效控制有害固相产生细分散,使钻井液具有良好的流动性;含泥页岩地层钻进时,通过优选钻头参数和提高钻井液抑制性等方式,可降低钻头泥包风险.研究结果可为类似浅部异常压力层系井身结构设计提供参考,也可为该井区后续钻井作业提供指导.

摘要： 针对深井、超深井钻井过程中,使用高密度钻井液,导致常规真空除气器处理量大幅下降、除气效率明显降低的难题,研制出一套适用于高密度钻井液的真空除气器,满足深井、超深井钻井的需要.研制了轴流式辅助进液装置,提高了除气器的处理能力;设计了射流式排液装置,具有较大的抽吸能力,大幅提高了除气器的真空度,进而提升了处理量和除气效率.现场试验结果表明,深井钻机钻井液真空除气器的工作性能稳定,处理量大,除气效率高,满足了高密度钻井液除气器的需要.

摘要： 高密度水基钻井液在水平井钻井中普遍存在润滑性较差、摩阻较大等问题,为此研究了润滑减阻技术.分析了高密度水基钻井液润滑减阻性能的影响因素,研制了以长链脂肪酸植物油为原料的润滑剂RHJ-1.性能评价结果表明:RHJ-1能使5.0％膨润土浆的极压润滑系数降至0.040;密度2.10 kg/L的钻井液加入RHJ-1后,其润滑系数最低可降至0.105,抗温能力达到150°C;钻屑加量为10.0％和15.0％、RHJ-1加量增大至4.0％时,钻井液的润滑系数最大降低率达55.58％.为了保证水平井钻井时高密度钻井液的润滑减阻作用,还采取了控制固相含量、利用加重剂"轴承"效应等多种技术措施,形成了水平井高密度钻井液润滑减阻技术.该技术在西南某深层页岩气区块WY23-4HF井进行了现场试验,完钻时起钻摩阻仅300 kN,完全满足水平段钻井的润滑减阻要求.研究结果表明,水平井高密度钻井液润滑减阻技术可行,效果良好,值得推广应用.

摘要： 重晶石、铁矿粉因其密度高、润湿性好而作为加重材料用于高密度钻井液的配制,不同种类、不同粒径的加重材料对高密度水基钻井液流变性能的影响各不相同.针对高密度钻井液体系流变性能的控制和维持,通过添加不同粒径的加重材料至密度2.30g/cm3,得出它们经高温(180°C×24h)后对高密度水基钻井液黏度效应(表观黏度增幅)的影响作用,并分析其高温作用机理,结果表明,不同加重材料及其粒径级配的不同,对高密度水基钻井液黏度效应造成不同程度的影响.250～350目铁矿粉加重水基钻井液,易形成规则的以粗颗粒为核心的触须球形结构,稳定钻井液流变性能,同时固体颗粒粒径与体系相互间紧密结合,此时黏度效应最低,体系沉降稳定性亦较好;同理,200～250目重晶石加重水基钻井液的黏度效应与体系协同性好,保持良好的沉降稳定性.为深井、超深井水基钻井液体系提供理论基础.

摘要： 本文研究了洛河组聚合物高密度钻井液技术的应用。上覆岩层中的洛河组,破裂压力极低,洛河组在地破试压中压力只能达到2.5MPa左右,且由于地层渗透率高,稳不住压;在钻至高压层时钻井液密度提高会压漏地层。能防止溢流的钻井液密度将会压裂枯竭和破裂梯度低的地层,防止发生井漏的较小泥浆密度会引起高压层的压力失控,因此必须提高地层承压能力以提高钻井液密度,达到安全钻井的目的。

摘要： 采用常规加重剂(如重晶石粉等)加重的高密度钻井液中经常出现沉降速率高、密度上下不均、流变性难以调控等复杂问题,为解决此问题,优选废旧铁屑作为原材料,并采用超微粉碎加工和表面化学改性等方法,制备出一种超高密度微粉体加重剂.加重剂密度大于6.5g/cm3,粒径D90小于30μm,具有趋于球体的粒型、粒貌和良好的分散性、悬浮性,与钻井液配伍性好;并且其酸化率达到94.5％,具有良好的酸化解堵效果.室内研究表明,与采用常规加重剂加重相比,采用其作为加重剂所配出的超高密度钻井液(密度3.0g/cm3),固相含量仅为40％,流变性能和抑制性能良好,沉降稳定性(48h)小于0.05g/cm3,抗温能力达180°C,可满足深井复杂井对超高密度钻井液的要求.

摘要： 本发明公开了一种油基钻井液用复合乳化剂，由主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂、提切剂、抗温剂和降凝剂组成。同时，本发明还公开了一种抗高温超高密度油基钻井液，包括42.00％～95.00％(体积分数)的基础油；0.90％～5.00％(重量/体积)的复合乳化剂；0.20％～3.00％(重量/体积)的增粘剂；5.00％～28.00％(体积分数)的氯化钙水溶液；0.90％～3.00％(重量/体积)的碱度调节剂；1.00％～3.00％(重量/体积)的降滤失剂；0.00％～2.00％(重量/体积)的封堵剂；加重剂，加入量使得钻井液的密度为0.93～3.00g/cm3。本发明提供了一种油基钻井液用复合乳化剂及抗高温超高密度油基钻井液，复合乳化剂稳定性好，低凝点，高闪点，配置的抗高温超高密度油基钻井液具有良好的抗高温性、乳化稳定性和流变性，对泥页岩的强抑制性以及抗污染性。

摘要： 本发明涉及石油化工钻井领域，公开了一种钻井液的添加剂组合物，该组合物含有乳化剂和提切剂，所述乳化剂为下式(1)所示的化合物中的一种或多种；所述提切剂为二聚酸‑有机胺共聚物，该共聚物包括来自二聚酸的结构单元、来自烷基胺的结构单元以及来自芳香胺的结构单元。本发明还提供了含有上述组合物的钻井液。在无土相油包水钻井液含有本发明的含有所述乳化剂和提切剂的钻井液的添加剂组合物下，能够获得具有较高抗温性能和较高密度的无土相油包水钻井液；式(1)

摘要： 本发明涉及超高温超高密度水基钻井液完井液用聚羧酸盐流型调节剂及其制备方法，由烯基苯磺酸盐、强亲水性阳离子烯基季铵盐和含有特定长链结构的烯丙基聚氧乙烯醚经水溶液自由基聚合反应生成的具有梳型结构的两性离子聚羧酸盐类多元共聚物，生成的多元共聚物分子链中含有7‑20个结构单元，重均分子量范围在6,500‑12,500。这种聚羧酸盐流型调节剂能够大幅降低超高温超高密度水基钻井液完井液的黏度和切力，改善水基钻井液完井液中固相加重材料分散状态，改善超高温超高密度水基钻井液完井液的流变性，明显降低超高温水基钻井液完井液的表面张力，增大超高温超高密度水基钻井液的润滑性能，且兼具泥页岩抑制性能和高温稳定性能，能够抗251°C以上的高温。

摘要： 本发明提供了一种油基钻井液提切剂、其制备方法及高密度油基钻井液，所述油基钻井液提切剂分子中具有长链亲油基和多个亲水基；所述油基钻井液提切剂由脂肪酸与低聚酰胺类物质进行酯化反应制得；所述脂肪酸选自油酸、松香酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸和月桂酸中的一种或多种；所述低聚酰胺类物质由低聚酸和有机胺反应得到，所述低聚酸选自二聚酸和三聚酸中的一种或两种，所述有机胺选自二乙醇胺和多乙烯多胺中的一种或多种。该处理剂具有两亲结构，分子中具有多个亲水基和长链亲油基，具有较高的抗温性能，有助于提高或保持超高密度油基钻井液高温老化后的粘切，从而有利于提高其高温沉降稳定性，抗温达200°C。

摘要： 本发明“一种高温高密度防塌钻井液的组合物及其钻井液、制备方法和应用”属于钻井液领域。所述一种高温高密度防塌钻井液组合物包括：膨润土、降滤失剂、抑制剂、氢氧化钠和防塌剂；所述防塌剂包括外壳和内核，所述外壳为聚丙烯外壳，内核包括磺化沥青、惰性颗粒和凝胶；所述外壳厚度为20‑50μm。本发明所述钻井液应用于超深碳酸盐岩易塌地层钻井，可有效防止井壁垮塌掉块，抵抗高密度对钻井液整体性能的破坏作用，和防塌性能优异，易于维护和处理。

摘要： 本发明公开了一种油基钻井液用复合乳化剂，由主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂、提切剂、抗温剂和降凝剂组成。同时，本发明还公开了一种抗高温超高密度油基钻井液，包括42.00％～95.00％(体积分数)的基础油；0.90％～5.00％(重量/体积)的复合乳化剂；0.20％～3.00％(重量/体积)的增粘剂；5.00％～28.00％(体积分数)的氯化钙水溶液；0.90％～3.00％(重量/体积)的碱度调节剂；1.00％～3.00％(重量/体积)的降滤失剂；0.00％～2.00％(重量/体积)的封堵剂；加重剂，加入量使得钻井液的密度为0.93～3.00g/cm3。本发明提供了一种油基钻井液用复合乳化剂及抗高温超高密度油基钻井液，复合乳化剂稳定性好，低凝点，高闪点，配置的抗高温超高密度油基钻井液具有良好的抗高温性、乳化稳定性和流变性，对泥页岩的强抑制性以及抗污染性。

摘要： 本发明涉及石油化工钻井领域，公开了一种钻井液的添加剂组合物，该组合物含有乳化剂和提切剂，所述乳化剂为下式(1)所示的化合物中的一种或多种；所述提切剂为二聚酸-有机胺共聚物，该共聚物包括来自二聚酸的结构单元、来自烷基胺的结构单元以及来自芳香胺的结构单元。本发明还提供了含有上述组合物的钻井液。在无土相油包水钻井液含有本发明的含有所述乳化剂和提切剂的钻井液的添加剂组合物下，能够获得具有较高抗温性能和较高密度的无土相油包水钻井液；式(1)

摘要： 本发明属于石油钻井液技术领域，具体涉及一种双亲改性纳米颗粒及其乳状液和抗高温高密度可逆油基钻井液。所述双亲改性纳米颗粒的制备方法包括：(1)在无水乙醇溶液中，加入亲水型硅烷偶联剂KH‑550进行水解，(2)然后加入亲水型SiO2颗粒进行分散处理；(3)加入氨水、亲油型硅烷偶联剂OTS进行反应得所述双亲改性纳米颗粒。包含所述双亲改性纳米颗粒的抗高温高密度可逆油基钻井液既满足抗高温(≥180°C)高密度(≥1.8g/cm3)、钻井性能良好的要求，又具有易于水洗、低油水比、组分简单的优点。

摘要： 本发明涉及石油钻井领域的钻井液所用的加重剂，具体是涉及一种用于高密度钻井液的加重剂及其制法和含有该加重剂的钻井液；本发明所述加重剂包括不同粒径级配的加重材料；可包括颗粒粒径在75和100μm之间、颗粒粒径在53和75μm之间、颗粒粒径在37和53μm之间、颗粒粒径在25和37μm之间，颗粒粒径在20和25μm之间及颗粒粒径小于20μm的加重材料。以本发明的粒度级配的加重材料制备的加重剂进一步应用到高密度钻井液中，可以使钻井液塑性粘度降低，动切力增高，高温老化具有良好的沉降稳定性，有利于钻井液高温高压滤失量的控制和降低高密度钻井液的当量循环密度。

摘要： 本发明公开了一种钻井壁强化型岩气储层油基高温高密度钻井液，油基高温高密度钻井液原料组成重量份如下；油相：80～95份；主乳化剂：2～4份；辅乳化剂：2～4份；润湿剂：2～4份；有机土：0.5～3份；降滤失剂：2～6份；流型调节剂：0～3份；随钻承压封堵剂：2～8份；粒径可变复合封堵剂：1～4份；石灰：2～4份；超细碳酸钙：3～5份；25％CaCl2盐水：5～20份；API标准重晶石：加重至2.05～2.3g/cm3。该随钻井壁强化型页岩气储层油基高温高密度钻井液体系在高温条件下热稳定性强，钻井液流变性易于调控，随钻封堵性能强，且性能维护简单。