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合成基钻井液研究

合成基钻井液研究

作者：彭商平西南石油学院

学位级别：硕士

合成基钻井液是一种在性能上具有油基钻井液特性，而在性质上具有环保特性的一种新型钻井液体系。本文以第二代合成基钻井液为起点出发，研究合成基钻井液的基本性质、基本配方、组成与性能，探索合成基钻井液的作用原理与作用特点，力... 详细信息

合成基钻井液是一种在性能上具有油基钻井液特性，而在性质上具有环保特性的一种新型钻井液体系。本文以第二代合成基钻井液为起点出发，研究合成基钻井液的基本性质、基本配方、组成与性能，探索合成基钻井液的作用原理与作用特点，力求从组成与作用原理上，组成与性能变化规律上全面分析合成基钻井液，并建立起能够满足钻井与环保要求的新型合成基钻井液体系。本文在研究中采用了均匀设计法这种新的实验方法，对合成基钻井液的基本处理剂进行了优选和研制，解决了满足合成基钻井液性能要求的处理剂不配套的难题，由此优化出一套合成基钻井液配方，使合成基钻井液体系具有优良的流变性能、滤失性能以及良好的环保性能。本文研究了低密度(ρ=1.20g／cm)、中等密度(ρ=1.60g／cm)、高密度(ρ=2.00／cm)三种密度的合成基钻井液体系。在解决了高密度合成基钻井液沉降稳定性难以保持的难题的同时，探索出一套适用于现场合成基钻井液的配制方案，并针对现场钻井中钻井液可能出现的粘度、滤失量、电稳定性以及密度控制等问题，研究并提出了一整套的调控方法。本文最后对合成基钻井液成本进行了分析(与油基钻井液比较)，并展望了合成基钻井液在国内的良好应用前景。

关键词：合成基钻井液作用原理处理剂组成与性能环境保护成本分析应用前景

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高密度水包油钻井液在川西深水平井的应用

钻井液与完井液 2013年第1期30卷 45-48,92-93页

作者：霍宝玉彭商平于志纲四川仁智油田技术服务股份有限公司

须家河组气藏为川西坳陷主力气藏之一,地层页岩、煤线、砂砾岩互层频繁,井壁极不稳定,尤其是水平井施工,井下复杂情况频发。针对现用聚磺钻井液在深井井壁稳定、润滑防卡等方面存在的不足,室内通过乳化剂优选等大量实验,研究出了适合深... 详细信息

须家河组气藏为川西坳陷主力气藏之一,地层页岩、煤线、砂砾岩互层频繁,井壁极不稳定,尤其是水平井施工,井下复杂情况频发。针对现用聚磺钻井液在深井井壁稳定、润滑防卡等方面存在的不足,室内通过乳化剂优选等大量实验,研究出了适合深井水平井钻进的高密度水包油钻井液体系。该体系抗温130℃,可控密度为1.60～2.20 g/cm3,具有较好的流变性、抑制性以及润滑性,对储层的损害率低于现用聚磺钻井液体系。该体系成功应用于新8-1H井造斜段及水平段,与前期施工井新10-1H井相比,钻井周期缩短了35.12%,机械钻速提高了37.75%,二开、三开平均井径扩大率降低了41.43%。

关键词：川西深水平井高密度水包油钻井液机械钻速

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元坝地区高密度钻井液CO_2污染处理技术

钻井液与完井液 2013年第5期30卷 22-24,96页

作者：李斌石秉忠彭商平于志纲四川绵阳仁智油田技术服务股份有限公司中国石化石油工程技术研究院

川东北元坝地区气藏埋深大,地层压力和温度高,且从陆相千佛崖组到海相长兴组均含有不同程度的CO2流体。在前期几口井的施工过程中,高密度钻井液受到CO2污染后出现严重增稠、流动性变差和泵压升高的现象,处理十分困难,严重影响了钻井施... 详细信息

川东北元坝地区气藏埋深大,地层压力和温度高,且从陆相千佛崖组到海相长兴组均含有不同程度的CO2流体。在前期几口井的施工过程中,高密度钻井液受到CO2污染后出现严重增稠、流动性变差和泵压升高的现象,处理十分困难,严重影响了钻井施工效率。通过室内实验研究,形成了采取稀释降黏,防止钻井液继续稠化的处理技术,该技术可以解决常规石灰水难以处理的CO2污染引起的钻井液增稠问题,处理后的被CO2污染钻井液具有良好的高温稳定性,且具有更强的抗污染能力,其抗盐达10%、抗钙达1%、抗高含钙地层水达10%。在元坝29-1和元坝101-1井等应用后,取得了良好的降黏防稠化效果。

关键词：钻井液 CO2污染防稠降黏剂元坝地区

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超高密度钻井液堵漏技术在官深1井的应用

钻井液与完井液 2014年第4期31卷 50-52,99页

作者：李斌梁大川彭商平于志纲西南石油大学研究生部四川绵阳仁智油田技术服务股份有限公司

贵州赤水官渡构造海相地层飞仙关组存在超高压盐水层,平均实钻钻井液密度在2.80 g/cm3以上,同时飞仙关组地层承压能力较低,易破碎,易导致漏失发生.但在超高密度条件下进行堵漏施工难度极大,需要解决堵漏浆的可泵性和封堵性等综合难题.... 详细信息

贵州赤水官渡构造海相地层飞仙关组存在超高压盐水层,平均实钻钻井液密度在2.80 g/cm3以上,同时飞仙关组地层承压能力较低,易破碎,易导致漏失发生.但在超高密度条件下进行堵漏施工难度极大,需要解决堵漏浆的可泵性和封堵性等综合难题.根据地层特点,通过优选对钻井液流变性能影响小的刚性和纤维堵漏材料进行粒度级配,选用合理的配制堵漏浆的基浆密度和搅拌时间,研究了一套超高密度钻井液堵漏配方,堵漏钻井液密度高达2.72g/cm3,总体固相含量在55％以上,可封堵宽度为2～6 mm的地层裂缝,承压能力均超过6 MPa.经过现场试验,在官深1井成功配制出密度达2.72 g/cm3的堵漏浆,其总体固相含量达到56％,并在飞仙关组二段取得一次性堵漏成功, 为以后超高压堵漏施工提供了经验借鉴.

关键词：官渡构造超高压超高密度官深1井盐水层堵漏

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聚合醇PPG钻井液添加剂的环保性能研究

钻采工艺 2004年第6期27卷 94-95页

作者：彭商平蒲晓林罗兴树徐中碧西南石油学院石油工程学院四川石油局川东钻探公司

为了考察聚合醇类钻井液添加剂的环保性能,从生物毒性和生物降解性两个环保考核指标出发,对聚合醇PPG钻井液添加剂的环保性能进行评价,证明用这种理想润滑防塌剂配制的钻井液对环境是有益的,是一种“绿色”的钻井液。

关键词：聚合醇钻井液处理剂环保性能毒性生物降解性

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川西知新场地区稀硅酸盐防塌钻井液技术

钻井液与完井液 2012年第2期29卷 32-34,91-92页

作者：于志纲刘国宝彭商平张军四川仁智油田技术服务股份有限公司四川绵阳

川西知新场地区泥页岩发育,特别是同一裸眼段,含有多层硬脆性泥页岩,极易发生井壁失稳,给钻井施工带来极大的影响。针对现用聚磺钻井液体系防塌封堵能力难以满足需要的实际情况,在深入研究井壁失稳机理的基础上,通过正交实验,研究形成... 详细信息

川西知新场地区泥页岩发育,特别是同一裸眼段,含有多层硬脆性泥页岩,极易发生井壁失稳,给钻井施工带来极大的影响。针对现用聚磺钻井液体系防塌封堵能力难以满足需要的实际情况,在深入研究井壁失稳机理的基础上,通过正交实验,研究形成一套以聚磺钻井液为基础的稀硅酸盐防塌钻井液技术。经过性能评价,稀硅酸盐钻井液克服了以往流变性难控制的难题,可控密度为1.40～2.20 g/cm3,并具有较强的防塌封堵能力。研究成果在ZX31井进行了现场应用,实钻三开井径扩大率远低于邻井,表明稀硅酸盐钻井液具有较好的防塌封堵能力,解决了川西知新场地区井壁失稳问题,为知新场-石泉场构造带的勘探开发积累了经验。

关键词：钻井液硅酸盐防塌井壁稳定川西地区

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抗高温降黏剂MHRT的制备及性能评价

油田化学 2014年第2期31卷 173-176页

作者：张龙军彭波林珍彭商平四川仁智油田技术服务股份有限公司技术中心四川绵阳621000

用丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体合成了低相对分子质量聚合物,再与用二甲胺和环氧氯丙烷共聚合成的阳离子聚合物复配制备了一种抗高温降黏剂MHRT。考察了MHRT在200℃、230℃、250℃下的降黏性能以及基浆中加入MHRT前后的颗... 详细信息

用丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体合成了低相对分子质量聚合物,再与用二甲胺和环氧氯丙烷共聚合成的阳离子聚合物复配制备了一种抗高温降黏剂MHRT。考察了MHRT在200℃、230℃、250℃下的降黏性能以及基浆中加入MHRT前后的颗粒粒径变化,并测试了MHRT的相对膨胀抑制率。研究结果表明,基浆中加入0.3%MHRT后,在250℃下老化16 h的降黏率达到89.6%,8 h后3%MHRT对岩心的相对膨胀抑制率为74%,有效地抑制了高温下黏土的膨胀分散,是取得高温降黏性能的一个关键因素。

关键词：降黏剂抗高温粒径抑制率阳离子聚合物

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一种深水水基无黏土恒流变钻井液体系

钻井液与完井液 2013年第2期30卷 29-32,91-92页

作者：霍宝玉彭商平于志纲刘毅章耀元四川仁智油田技术服务股份有限公司四川绵阳

深水钻井作业环境温度低,常规钻井液的使用已不能满足现场技术要求。室内研制出了一种不含膨润土的深水恒流变钻井液体系,该体系在不同测试温度下具有恒定的动切力、良好的触变性及剪切稀释性能,易形成平板流,携岩能力强。室内评价结果... 详细信息

深水钻井作业环境温度低,常规钻井液的使用已不能满足现场技术要求。室内研制出了一种不含膨润土的深水恒流变钻井液体系,该体系在不同测试温度下具有恒定的动切力、良好的触变性及剪切稀释性能,易形成平板流,携岩能力强。室内评价结果表明,研制的深水恒流变钻井液抑制效果佳,泥页岩回收率达95%以上,膨胀率小于10%,具有较强的抗盐岩污染能力及储层保护功能,可降低井内压力激动、ECD值及井眼钻井液漏失量,防止振动筛跑浆,改善井眼清洁,节约非生产作业时间。该技术还克服了海上利用膨润土配制海水钻井液存在水土分层、重晶石下沉等现象,可以满足海洋深水钻井的要求。

关键词：深水钻井低温增稠当量循环密度恒流变钻井液

川西地区碎屑岩深井钻井提速的配套钻井液技术

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天然气工业 2011年第11期31卷 74-77,126-127页

作者：张军彭商平杨飞于志纲何志强四川仁智油田技术服务股份有限公司

为解决四川盆地西部地区碎屑岩深井钻井出现的钻井周期长、钻速低等问题,从钻井液的类型、组成和性能入手,在调研国内外资料的基础上,分井段评价了川西地区所用钻井液各参数(钻井液密度、钻井液固相、钻井液流变性及钻井液滤失性)对钻... 详细信息

为解决四川盆地西部地区碎屑岩深井钻井出现的钻井周期长、钻速低等问题,从钻井液的类型、组成和性能入手,在调研国内外资料的基础上,分井段评价了川西地区所用钻井液各参数(钻井液密度、钻井液固相、钻井液流变性及钻井液滤失性)对钻井速度的影响程度,依托中国石油化工集团公司的各级科研成果,研发了适合中浅层钻井提速的无黏土相钻井液、"三低"(低密度、低黏切、低固相)和"三强"(强抑制、强包被、强封堵)聚合物钻井液等钻井液体系,形成了以预防和减少深井井下复杂情况和钻井事故为目标的稳定井壁、防漏堵漏、润滑防卡等技术。上述技术在川西地区新21-1H、新916-1井等多口井集成应用后,中浅层钻井速度明显提高,中深层井下复杂情况及钻井事故发生率明显降低,缩短了钻井周期,达到了钻井提速的预期目标。

关键词：四川盆地西部中深井提高机械钻速无黏土相钻井液聚合物钻井液缩短钻井周期