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松科二井取心钻进高温钻井液技术

中国地质 2019年第5期46卷 1184-1192页

作者：许洁朱永宜乌效鸣王稳石张恒春闫家曹龙龙许林张林生郑文龙中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 中国地质大学(武汉) 湖北武汉430074 浙江海洋大学浙江舟山316000 重庆睿智石油天然气技术服务有限公司重庆404100

松科二井完钻井深为7108.88 m;完钻时停止钻井液循环后38 h,实测井底温度241℃。针对地层和温度情况,研究出了3种高温水基钻井液:抗温180℃的氯化钾聚磺钻井液;抗温230℃的高温聚合物钻井液;抗温250℃超高温的甲酸盐聚合物钻井液。其中,... 详细信息

松科二井完钻井深为7108.88 m;完钻时停止钻井液循环后38 h,实测井底温度241℃。针对地层和温度情况,研究出了3种高温水基钻井液:抗温180℃的氯化钾聚磺钻井液;抗温230℃的高温聚合物钻井液;抗温250℃超高温的甲酸盐聚合物钻井液。其中,250℃钻井液以新型高温稳定剂为核心处理剂,凹凸棒土与钠膨润土黏土相,形成了新型甲酸盐聚合物体系。数据表明这几种钻井液具有良好的高温稳定性和较低的高温高压滤失量。工程现场的钻井液实验室结合取心作业特点,实时测试评价现场井浆的常规性能,同时监测井浆的抗温能力和高温流变性,根据实验数据和现场工况针对性的对井浆进行维护、调整,确保高温井段取心作业期间钻井液具有良好的性能。且在长时间裸眼、多次起下钻的工况下井壁稳定,测井、固井作业均得以顺利进行。各体系钻井液在转换时实现了安全平稳的过渡,极大的节约了成本。

关键词：高温钻井液松辽盆地松科二井取心超高温高温稳定性深地勘查工程

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新型抗高温钻井液降滤失剂的合成与性能评价

钻井液与完井液 2008年第2期25卷 14-16页

作者：郑锟蒲晓林西南石油大学石油工程学院

抗高温降滤失剂是对深井、超深井水基钻井液抗高温问题影响最大的一类处理剂。基于此,从分析高温钻井液热稳定性对处理剂分子结构的要求入手,精选了耐温型单体,用丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化胺和顺丁烯二... 详细信息

抗高温降滤失剂是对深井、超深井水基钻井液抗高温问题影响最大的一类处理剂。基于此,从分析高温钻井液热稳定性对处理剂分子结构的要求入手,精选了耐温型单体,用丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化胺和顺丁烯二酸进行共聚,合成出了两性离子型共聚物降滤失剂AADM。研究了该共聚物的最佳聚合工艺条件,对产物的抗高温降滤失性能、抑制性能和高温稳定性能进行了评价,并分析了其作用机理。结果表明,AADM加量为0.3%时即具有优良的降滤失性能和抑制性能,抗温可达200℃。

关键词：降滤失剂高温钻井液钻井液添加剂共聚物合成

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有机硅抗高温钻井液体系的室内研究

钻井液与完井液 2005年第B05期22卷 5-7,117页

作者：赵俊峰张克勤孔德强卢彦丽梁艳丽北京奥凯立科技发展有限责任公司中国石油勘探开发研究院河南省卫辉市化工有限公司

提出了一种新型的有机硅抗高温钻井液。该钻井液以高温稳定的硅基有机物为主要组分,并引入一种以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体的四元共聚物高温抗盐降滤失剂OCL-JB,基本配方为:4%膨润土+6%OCL-JB+4%OCL-JA(降滤失剂)+2%OCL-G... 详细信息

提出了一种新型的有机硅抗高温钻井液。该钻井液以高温稳定的硅基有机物为主要组分,并引入一种以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体的四元共聚物高温抗盐降滤失剂OCL-JB,基本配方为:4%膨润土+6%OCL-JB+4%OCL-JA(降滤失剂)+2%OCL-GLT(降滤失剂)+0.5%OCL-GNT(降粘剂)+重晶石。硅基有机物增加了甲基含量,并引入了抗高温稳定剂和磺化物,从而提高了其化学稳定性和高温稳定性。该有机硅抗高温钻井液具有好的页岩抑制性、润滑性和井眼稳定性;滤失量小,滤饼薄且致密,可有效防止钻头泥包;携砂能力强,流变性容易控制;在高矿化度下,钻井液性能稳定,能抗5%评价土、4%NaCl和2%CaSO4的污染;抗温能力强,在180℃以上;而且体系所用材料无毒、无荧光,适用于深井钻探。

关键词：有机硅钻井液体系 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸室内研究抗高温高温钻井液降滤失剂四元共聚物高温稳定剂高温稳定性化学稳定性页岩抑制性井眼稳定性 CaSO4 主要组分基本配方钻头泥包携砂能力高矿化度性能稳定

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超深井高温钻井液技术概况及研究方向的探讨

地质与勘探 2012年第1期48卷 155-159页

作者：胡继良陶士先单文军刘三意中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 北京探矿工程研究所北京100083

我国未来深部大陆科学钻探深度为12000m～13000m,井底温度将达到350℃以上,钻井液将面临超高温高压环境,钻井液技术将面临严峻考验。本文重点介绍了国内外典型深井及超深井钻探和高温地热井钻探钻井液使用情况,提出了抗高温钻井液的主... 详细信息

我国未来深部大陆科学钻探深度为12000m～13000m,井底温度将达到350℃以上,钻井液将面临超高温高压环境,钻井液技术将面临严峻考验。本文重点介绍了国内外典型深井及超深井钻探和高温地热井钻探钻井液使用情况,提出了抗高温钻井液的主要技术难点是高温高压及污染条件下钻井液流变性、滤失量、润滑性控制。耐温250℃以上钻井液处理剂及体系、耐高温钻井液试验仪器和地面循环降温系统是超高温钻井液技术研究方向。

关键词：超深井钻探高温钻井液

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徐闻X3井抗高温钻井液体系室内研究

石油钻探技术 2011年第1期39卷 66-72页

作者：陈军李胜洪进富王学军刘贵传梁鼎江苏石油勘探局安徽公司安徽天长293121 中国石化石油工程技术研究院北京100101

徐闻X3井是中国石化的一口重点探井,设计井深5 658 m,设计最大井斜角为34.67°,预计井下温度高达184℃。该地区涠洲组地层的泥岩井段易缩径和垮塌,流沙港组的硬脆性黑色泥岩易垮塌。针对井深、井下温度高、地层不稳定、大尺寸长裸眼井... 详细信息

徐闻X3井是中国石化的一口重点探井,设计井深5 658 m,设计最大井斜角为34.67°,预计井下温度高达184℃。该地区涠洲组地层的泥岩井段易缩径和垮塌,流沙港组的硬脆性黑色泥岩易垮塌。针对井深、井下温度高、地层不稳定、大尺寸长裸眼井段井眼净化困难等多项钻井液技术难点开展了抗高温钻井液室内研究,利用正交试验方法和滚动老化试验对多种抗高温处理剂进行优选,对优选出的钻井液处理剂进行配伍试验,优化出了抗高温钻井液配方。在180℃温度下,对该抗高温钻井液的高温稳定性能及二开转三开的钻井液的配伍性能进行了评价,结果表明,该钻井液高温性能稳定,二开转三开钻井液性能稳定,且工艺简单,能够满足徐闻X3井钻井施工的要求。

关键词：井壁稳定润滑防卡井眼净化高温钻井液徐闻X3井

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超深井240℃高温钻井液室内研究

中国矿业 2015年第4期24卷 134-137页

作者：许洁乌效鸣契霍金V.F 许明标郝惠军中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 长江大学石油工程学院湖北荆州434023 渤海钻控工程有限公司工程技术研究院河北任丘062550 不详

为了迎接当前大陆科学钻探(CCSD)逐步向深层次钻井的挑战,需要研发高温钻井液体系。本文通过对比多种处理剂的作用原理,评价优选出了抗高温钻井液用增黏护胶剂VIS-H,进一步确定钠基膨润土加量;筛选高温成膜封堵剂Lockseal、降滤失剂SHR... 详细信息

为了迎接当前大陆科学钻探(CCSD)逐步向深层次钻井的挑战,需要研发高温钻井液体系。本文通过对比多种处理剂的作用原理,评价优选出了抗高温钻井液用增黏护胶剂VIS-H,进一步确定钠基膨润土加量;筛选高温成膜封堵剂Lockseal、降滤失剂SHR和其他处理剂,建立了抗高温水机钻井液体系配方。室内对该体系综合性能进行评价,评价结果表明该体系抗温性能良好,在240℃高温老化后仍能保持较稳定的流变性能和较低的滤失量,且具有较强的抑制性、较高的滚动回收率和低摩阻。该成果对超深井科学钻探具有指导意义。

关键词：高温钻井液增黏护胶剂成膜封堵剂钻井液性能

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长深5井抗高温钻井液技术

石油钻探技术 2007年第6期35卷 69-72页

作者：赵秀全李伟平王中义吉林石油集团有限责任公司第二钻井工程公司吉林松原138000

长深5井所在松辽盆地的地温梯度较高,据已完钻的长深1井的地温梯度推算,长深5井完钻井底温度可能超过200℃,普通钻井液难以满足如此高温条件下的钻进及长时间空井的要求,因此该井需要采用抗高温钻井液。首先在室内评价了所选抗高温钻井... 详细信息

长深5井所在松辽盆地的地温梯度较高,据已完钻的长深1井的地温梯度推算,长深5井完钻井底温度可能超过200℃,普通钻井液难以满足如此高温条件下的钻进及长时间空井的要求,因此该井需要采用抗高温钻井液。首先在室内评价了所选抗高温钻井液的性能,结果表明,该钻井液具有长时间抗温稳定性,悬浮岩屑、携带岩屑能力强,能抑制泥页岩水化膨胀,具有较强的封堵能力,滤失量低,对储层伤害小,能满足长深5井三开钻进的需要;接着进行了室内转化试验,结果表明,采用向井浆中逐步加入新配制抗高温钻井液转化成抗高温钻井液的方法可行。现场采用该方法将井浆转化成抗高温钻井液,通过采取维护措施顺利钻至完钻井深5 321 m,并且也顺利完成测井。抗高温钻井液在该井的成功应用,为松辽盆地深井钻井液的优选积累了经验。

关键词：高温钻井液钻井液性能钻井液添加剂防止地层损害长深5井吉林油田

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高温钻井液高效冷却系统设计与模拟研究

钻探工程 2023年第3期50卷 106-115页

作者：冯壕辛贾瑞孙思远汤鸽鸽范悦帅曾学梽吉林大学建设工程学院吉林长春130026 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室(吉林大学) 吉林长春130026 广东工业大学轻工化工学院广东广州510006

随着油气钻井越来越深,地热钻井越来越多,钻井液面临的高温问题越来越突出,在钻井过程中,对钻井液进行及时冷却并使之达到适宜的温度对于钻井安全是非常必要的。本文总结了目前常用的高温钻井液的冷却方式和特点,综合空气冷却节能的特... 详细信息

随着油气钻井越来越深,地热钻井越来越多,钻井液面临的高温问题越来越突出,在钻井过程中,对钻井液进行及时冷却并使之达到适宜的温度对于钻井安全是非常必要的。本文总结了目前常用的高温钻井液的冷却方式和特点,综合空气冷却节能的特点和采用载冷剂强制冷却高效的优势,提出了一种高温钻井液高效冷却系统,对冷却系统中空气冷却器、管壳式换热器进行设计、校核、模拟,验证了设计的可靠性,表明使用该冷却方案,能够将80℃、1800 L/min的高温钻井液冷却至40℃以下,同时还讨论了该冷却系统在不同钻井液温度、不同钻井液流量以及不同气温条件下的冷却效果。

关键词：高温钻井液冷却系统空气冷却器管壳式换热器设计与模拟

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常用黏土高温造浆特性及累托土高温钻井液体系研究

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常用黏土高温造浆特性及累托土高温钻井液体系研究

作者：巩如华成都理工大学

学位级别：硕士

地热资源开发利用研究是当代地球科学和能源工业的一大前沿研究课题,对于解决日趋严峻的能源短缺问题和全球环境问题具有非常重要的意义。当前,如何高效地开发利用地热资源是地热产业面临的关键问题之一。针对目前地热钻井高温钻井液体... 详细信息

地热资源开发利用研究是当代地球科学和能源工业的一大前沿研究课题,对于解决日趋严峻的能源短缺问题和全球环境问题具有非常重要的意义。当前,如何高效地开发利用地热资源是地热产业面临的关键问题之一。针对目前地热钻井高温钻井液体系存在配方复杂、配制不便、外加剂种类繁多、高温性能欠稳定、成本偏高等迫切现实问题,从常见黏土高温造浆特性研究入手,优选高温造浆性能良好的造浆矿物,对其进行改性,并通过优选高温处理剂对其性能进行调整,进而研发一种适于地热钻井的新型高温钻井液体系具有重要的科学意义和工程实用价值。采取理论分析、试验研究与微观分析相结合的方法,较系统的开展了常用黏土高温造浆特性及累托土高温钻井液体系研究。优选钠基膨润土、蒙脱石、海泡石、坡缕石以及累托土等常见造浆黏土矿物,采用XRD分析以及红外光谱分析对其进行结构表征,对其在不同的高温环境下(180℃、200℃、220℃、240℃)的造浆性能、流变性能以及抗盐性能进行系统研究。优选高温性能良好的累托土,并采用酸化改性、高温煅烧、无机改性、钠化改性以及有机改性等方法对累托土进行改性效果的对比试验研究,并确定有机改性作为累托土的改性方法。在此基础上,优选高温处理剂,对改性后的累托土的高温性能进一步调节,进而研发适于地热钻井的累托土高温钻井液体系,并对其高温综合性能进行系统评价。从而建立一套适于地热钻井的高温钻井液技术方法体系。主要研究成果体现在以下几个方面:(1)通过对常见造浆黏土的微观结构以及高温稳定性等性能进行对比试验分析,发现累托土的高温稳定性能较优。且在220℃高温环境下依然有较优的造浆率以及流变性能,故优选其作为高温钻井液的造浆黏土矿物。为进行高温造浆黏土矿物的改性以及抗高温钻井液体系的研究打下了良好基础。(2)对优选的造浆黏土矿物累托土进行酸化改性、高温煅烧、无机改性、钠化改性以及有机改性的效果进行对比试验,结果表明有机改性对累托土的改性效果较好。而且在有机改性中特种胶体(LP)对累托土的改性效果较优。改性后累托土的高温造浆率以及流变性有着显著改善。(3)在改性处理后的累托土基础上,优选适宜的高温降滤失剂与封堵防塌剂,以使其满足地热井高温钻井性能要求。最终研制获得一种适于地热钻井的基于改性累托土的高温钻井液新体系,并对其抗温性、防塌性、润滑性以及抗盐性等综合性能进行评价。研究成果为抗高温钻井液造浆黏土矿物的拓展以及改性处理研究提供了理论基础与科学依据,为解决高温地热井钻进关键问题从高温钻井液体系方面提供了新的解决方案。同时研究成果也对其它类似钻井工程的抗高温钻井液体系研究具有借鉴意义和参考价值。

关键词：黏土高温造浆特性累托土高温钻井液高温特性