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深水钻井液技术现状与发展趋势

特种油气藏 2013年第3期20卷 1-7,151页

作者：邱正松赵欣中国石油大学(华东) 山东青岛266580

深水钻井液技术是深水油气钻探的关键技术之一。在系统调研国内外相关文献的基础上,分析了深水钻井液面临的复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成、井眼清洗问题与环保问题,并提出了相应的技术对策。总结了深水钻井液... 详细信息

深水钻井液技术是深水油气钻探的关键技术之一。在系统调研国内外相关文献的基础上,分析了深水钻井液面临的复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成、井眼清洗问题与环保问题,并提出了相应的技术对策。总结了深水钻井液体系研究现状及最新进展。其中,聚胺高性能水基钻井液体系和"恒流变"油基/合成基钻井液体系应用效果最好,详细介绍了其体系配方、关键处理剂的作用机理、典型应用实例及相关性能指标。介绍了国内深水钻井液技术研究进展。最后,展望了深水钻井液技术的发展趋势。

关键词：深水复杂地层深水钻井液低温流变性技术现状发展趋势

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四氧化三锰水基钻井液润滑性能评价与研究

钻井液与完井液 2014年第2期31卷 6-8,95页

作者：韩成邱正松黄维安中国石油大学(华东)石油工程学院

采用Zeta电位分析仪、激光粒度仪、扫描电镜测定了四氧化三锰、重晶石、铁矿粉的表面电荷、粒度分布和微观形状,对比考察了3种加重剂加重的水基钻井液的极压润滑系数和泥饼黏滞系数。实验结果表明,3种加重剂中,四氧化三锰颗粒的表面电... 详细信息

采用Zeta电位分析仪、激光粒度仪、扫描电镜测定了四氧化三锰、重晶石、铁矿粉的表面电荷、粒度分布和微观形状,对比考察了3种加重剂加重的水基钻井液的极压润滑系数和泥饼黏滞系数。实验结果表明,3种加重剂中,四氧化三锰颗粒的表面电荷最高,在钻井液中的表面亲水性最强,其颗粒呈球形,粒度分布窄、粒径小、比表面积大,颗粒的稳定性最强;因此四氧化三锰加重钻井液的极压润滑系数和泥饼黏滞系数最小;四氧化三锰、重晶石、铁矿粉加重钻井液泥饼润滑性改善的临界密度分别为1.3、1.5和1.5 g/cm3;重晶石、铁矿粉与四氧化三锰复配能改善他们加重钻井液的极压润滑性能及泥饼的润滑性能。分析其机理为四氧化三锰高的表面电荷使得颗粒分散均匀,降低了钻井液流动的内摩擦力,合理的粒度分布能增加起轴承效应的粒子数量,球形颗粒能显著降低钻井液固相颗粒之间的摩擦力。

关键词：加重剂钻井液添加剂四氧化三锰极压润滑系数泥饼黏滞系数润滑性

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自适应屏蔽暂堵钻井液技术

中国石油大学学报（自然科学版） 2008年第2期32卷 68-71,75页

作者：吕开河邱正松王在明中国石油大学石油工程学院山东东营257061

针对油层非均质性强及油层孔径难以准确预知等特点,采用自适应屏蔽暂堵剂ZPJ配制成自适应屏蔽暂堵钻井液,该钻井液能在无须明确预知孔喉直径的情况下,自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,对较宽孔径分布的油层具有很好的暂堵作用。室内... 详细信息

针对油层非均质性强及油层孔径难以准确预知等特点,采用自适应屏蔽暂堵剂ZPJ配制成自适应屏蔽暂堵钻井液,该钻井液能在无须明确预知孔喉直径的情况下,自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,对较宽孔径分布的油层具有很好的暂堵作用。室内评价结果表明,该钻井液的渗透率堵塞率接近100%,暂堵带强度大于9MPa;反排渗透率恢复率超过90%,油层保护效果较好。

关键词：自适应屏蔽暂堵钻井液油层保护渗透率恢复率

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抗温抗盐聚合物降滤失剂的研制及其作用机制

西南石油大学学报（自然科学版） 2013年第1期35卷 129-134页

作者：黄维安邱正松乔军江琳李公让中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院山东东营257017

针对当前国内外超高温水基钻井液滤失性及高温稳定性调控难点,新研制出抗240℃高温、抗盐聚合物降滤失剂HTP–1。热重分析表明,HTP–1分子链热解温度达320℃以上,热稳定性强;在各种钻井液基浆中的降滤失作用评价结果表明,HTP–1在钻井... 详细信息

针对当前国内外超高温水基钻井液滤失性及高温稳定性调控难点,新研制出抗240℃高温、抗盐聚合物降滤失剂HTP–1。热重分析表明,HTP–1分子链热解温度达320℃以上,热稳定性强;在各种钻井液基浆中的降滤失作用评价结果表明,HTP–1在钻井液中具有优异的抗高温(240℃)抗盐(饱和)、抗钙(0.5%)降滤失作用,优于国内外同类产品。通过吸附实验、粒度分布测量、胶体稳定性测试和泥饼压缩性测试等手段,探讨了HTP–1的降滤失作用机理:(1)在粘土颗粒上的吸附量大且吸附牢固,受矿化度、pH值和温度的影响小;(2)老化(240℃/16 h)前后均能明显改善泥饼可压缩性,降低其渗透率;(3)增强钻井液体系的胶体稳定性,改善其中的颗粒粒径级配。

关键词：深井高温水基钻井液降滤失剂作用机制

基于新型增黏剂的低密度无固相抗高温钻井液体系

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钻井液与完井液 2015年第1期32卷 1-6,97页

作者：谢彬强邱正松中石油钻井工程重点实验室防漏堵漏研究室长江大学石油工程学院中国石油大学(华东)石油工程学院

在分子设计的基础上,以AMPS、N-乙烯基己内酰胺、二乙烯苯为共聚单体,研制出了新型抗高温聚合物增黏剂(SDKP)。SDKP的分子量不高,但当其浓度达到临界缔合浓度时,分子中的疏水链段以及分子微交联结构中的疏水苯基之间可产生疏水缔合作用... 详细信息

在分子设计的基础上,以AMPS、N-乙烯基己内酰胺、二乙烯苯为共聚单体,研制出了新型抗高温聚合物增黏剂(SDKP)。SDKP的分子量不高,但当其浓度达到临界缔合浓度时,分子中的疏水链段以及分子微交联结构中的疏水苯基之间可产生疏水缔合作用,形成较大的动态物理交联网络,从而起到增黏作用。采用Haake RS6000流变仪进行的评价结果表明,SDKP具有优良的高温增黏特性,抗温达165℃。通过对抗氧化剂、降滤失剂、润滑剂和抑制剂的优选,研制出了一套密度为1.02 g/cm3、耐温能力达190℃的低密度无固相抗高温钻井液(WGX)体系。评价结果表明:WGX体系在170℃、5.5 MPa下的表观黏度和塑性黏度分别大于30 m Pa s和17 m Pa s,高温携岩能力较强;岩心渗透率恢复率大于90%,油层保护性能好;抗Na Cl、劣质土污染能力分别达5%和10%,具有一定的抗污染能力;膨胀率仅为7.22%,泥页岩回收率高达89.33%,防塌抑制性好;极压润滑系数仅为0.085,润滑性能好。

关键词：低密度无固相抗高温钻井液增黏剂共聚物 P(NaAMPS-NVCL-DVB) 钻井液配方

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塔里木盆地依奇克里克区块煤层钻井技术研究

石油学报 2006年第5期27卷 108-111页

作者：吕开河孙明波邱正松中国石油大学石油工程学院山东东营257061

塔里木盆地依奇克里克区块地层复杂,钻遇的岩性主要有泥岩、砂岩和煤层,井壁失稳主要发生在侏罗系和三叠系的煤层井段。利用化学分析和力学研究方法,探讨了侏罗系和三叠系煤层的坍塌机理和防塌钻井技术对策。实验结果表明,侏罗系和三叠... 详细信息

塔里木盆地依奇克里克区块地层复杂,钻遇的岩性主要有泥岩、砂岩和煤层,井壁失稳主要发生在侏罗系和三叠系的煤层井段。利用化学分析和力学研究方法,探讨了侏罗系和三叠系煤层的坍塌机理和防塌钻井技术对策。实验结果表明,侏罗系和三叠系煤岩含有较多的亲水基团,煤化程度低,密度低,比表面积大,相对吸水量和比吸水量都很高;煤岩自身的强度较低,吸水后强度会进一步下降,浸泡液类型和围压对煤岩强度有很大的影响。根据煤层坍塌机理,探讨了煤层钻井的防塌技术,优选了适合于煤层的多元醇/KCl钻井液配方。现场应用表明,所确定的防塌钻井技术及多元醇/KCl钻井液能有效地防止煤岩井壁失稳和其他井下复杂情况的发生,确保了钻井安全,提高了钻井时效。

关键词：塔里木盆地依奇克里克区块煤层坍塌机理井壁稳定性钻井液钻井技术

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硅酸盐稳定粘土作用机理研究

天然气工业 1997年第1期17卷 36-38页

作者：丁锐邱正松李健鹰

硅酸盐泥浆在二次大战期间的美国得到了大量应用，近年来国内外也有关于采用硅酸盐高效地稳定地层粘土的报道。应用流变性、颗粒分布、电动电位等温吸附量及化学反应等实验，探讨了硅酸盐稳定粘土的作用机理，所得结论为：在通常的应用... 详细信息

硅酸盐泥浆在二次大战期间的美国得到了大量应用，近年来国内外也有关于采用硅酸盐高效地稳定地层粘土的报道。应用流变性、颗粒分布、电动电位等温吸附量及化学反应等实验，探讨了硅酸盐稳定粘土的作用机理，所得结论为：在通常的应用条件下，主要机理是分布尺寸较宽的硅酸粒子通过吸附、沉降、扩散等途径结合到粘土表面，堵塞粘土层片之间的缝隙，抑制粘土的水化，从而稳定了粘土；在某些极端的应用条件下，硅酸盐能与粘土进行化学反应产生无定形的、胶结力很大的物质。

关键词：硅酸盐矿物粘土稳定井眼稳定胶结钻井液

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聚醚多元醇钻井液研制及应用

石油学报 2006年第1期27卷 101-105页

作者：吕开河邱正松徐加放中国石油大学石油工程学院山东东营257061

以新研制的多功能聚醚多元醇SYP-1为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂和降滤失剂进行了优选实验。在此基础上,研制了一种新型的聚醚多元醇钻井液。对聚醚多元醇钻井液的抑制性、流变性、滤失造壁性、润滑性以及对油气层的保护性能进行了室... 详细信息

以新研制的多功能聚醚多元醇SYP-1为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂和降滤失剂进行了优选实验。在此基础上,研制了一种新型的聚醚多元醇钻井液。对聚醚多元醇钻井液的抑制性、流变性、滤失造壁性、润滑性以及对油气层的保护性能进行了室内评价实验,并分析了该钻井液的作用机理。在LN3-6H井和HD4-23H井进行的聚醚多元醇钻井液现场试验表明,在钻进过程中井壁稳定,井径规则,起、下钻畅通,井下安全,测井、下套管及固井作业顺利。室内实验和现场应用表明,聚醚多元醇钻井液具有优良的防塌性和润滑性,能有效地抑制岩屑分散,起到稳定井壁和保护油气层的作用,满足复杂地质条件下钻井的需要。

关键词：聚醚多元醇钻井液润滑性流变性井眼稳定性油气层保护现场试验

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硅酸盐钻井液实验研究

钻井液与完井液 2007年第1期24卷 20-22页

作者：蓝强邱正松中国石油大学(华东)泥浆研究室

在对硅酸盐钻井液发展进行调研的基础上,针对当前硅酸盐钻井液研究中的不足,进行了室内实验研究,包括:硅酸盐钻井液与常用钻井液处理剂的配伍性;无机盐含量、膨润土含量、硅酸盐模数、硅酸盐加量对硅酸盐钻井液性能的影响。结果表明,硅... 详细信息

在对硅酸盐钻井液发展进行调研的基础上,针对当前硅酸盐钻井液研究中的不足,进行了室内实验研究,包括:硅酸盐钻井液与常用钻井液处理剂的配伍性;无机盐含量、膨润土含量、硅酸盐模数、硅酸盐加量对硅酸盐钻井液性能的影响。结果表明,硅酸盐钻井液与含有铵、钙等离子的处理剂如NH4PAN、PAC-141等不配伍,与WF-1和XY-28的配伍性也不是很好,与SD-102、高温高压降滤失剂SPNH、HV-CMC、LV-CMC等处理剂的配伍性较好;在合适的有机处理剂下,KCl和NaCl对硅酸盐钻井液流变性和滤失量的影响较小,而CaCl2的影响较大;硅酸盐的模数越大,钻井液抑制页岩分散的能力越强,防塌性能越好;随着硅酸钠加量的增大,黏土对硅酸钠的吸附量不断增大(在100g/L以上),硅酸钠加量不变,随着温度的升高,黏土对硅酸钠的吸附量也增大,而且增幅逐渐变大,说明吸附主要为化学吸附。

关键词：硅酸盐钻井液钻井液性能钻井液添加剂井眼稳定防塌性能