泥页岩地层钻进封堵抑制型钻井液体系的研究

针对泥页岩地层钻进过程中的吸水膨胀引起的孔壁稳定问题,提出了采用超细惰性材料封堵泥页岩微细孔喉、降低渗透率,从而减缓水分侵入的思路。通过实验研究与微观分析相结合的方法开展了含超细惰性材料的封堵抑制型钻井液体系的研制。首先,结合常规实验与电子扫描电镜实验,探讨了超细惰性材料对基浆及聚合物钻井液体系流变性能及失水性能的影响,从微观角度分析了含超细惰性材料钻井液体系泥皮的微观形貌特征。在此基础上,通过不同配方钻井液体系的浸泡实验,研究了超细惰性材料对泥页岩吸水膨胀的封堵抑制性能。研究成果对于保障泥页岩地层的快速钻进具有重要意义,同时,在解决类似吸水膨胀地层的快速钻进方面也具有一定参考价值。     

页岩地层核壳结构纳米封堵剂研制及应用

页岩地层纳米级微孔、微裂缝极其发育,常规封堵剂粒径较大,难以对页岩形成有效的致密封堵。首先采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2进行超声表面改性,进而通过乳液聚合法,以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为单体,过硫酸钾为引发剂与表面改性纳米SiO_2进行接枝共聚,制备了一种具有核壳结构的纳米封堵剂。借助红外光谱、透射电镜、热重实验对产物进行了表征,通过页岩压力传递实验测试了其致密封堵性能,探讨了其作用机理。结果表明:该纳米封堵剂能够有效封堵页岩纳米级孔缝结构,阻缓压力传递与滤液侵入,显著降低页岩渗透率,提高裂缝性页岩井壁稳定性。以该纳米封堵剂为核心处理剂构件了一套高性能页岩水平井水基钻井液体系,具有较好的致密封堵、抑制、润滑等关键性能。该体系在威远区块X井三开长裸眼井段应用过程中,井眼始终保持稳定,摩阻低,定向段无拖压显示。     

延长组长7段页岩水基钻井液封堵剂评价研究

针对超低孔超低渗页岩地层的井壁失稳问题,以延长组长₇段页岩为参考对象,采用x射线衍射、渗透率、孔隙度、比表面积、平均孔径测定和扫描电子显微镜等手段,分析了矿物组分、岩性特征,提出了页岩井壁维稳思路。借助模拟“标准厚泥饼”封堵评价方法,对ZD-1、JB53、EP-2和ZD-3等封堵剂最佳加量及其复配的封堵效果进行评价,优选得到了高效封堵的复配封堵剂SPA-1。在延长页岩用水基甲酸钾钻井液体系中加入4.0%SPA-1后,其流变性易于控制且渗透率降低率高达94.20%,作用前后的模拟岩芯电镜图像进一步验证了其封堵效果,并分析了封堵剂封堵作用机理。结果表明,SPA-1集合理的粒度级配和刚柔性粒子协同作用可以实现有效封堵,有利于延长组长₇段页岩井壁稳定。     

WPD新型复合高强度封堵技术研究及应用

为了提高挤封质量,试验采用WPD新型复合高强度封堵技术进行挤封射孔段,挤封后达到了预期目的,钻塞后套管试压符合要求,WPD新型复合高强度封堵技术的成功应用为今后低产低效井及水淹井封堵创作了条件,提高了油井产能。     

石油化工变电所新型防火封堵材料介绍及施工工艺

该文以一套石油化工变电所防火封堵施工为背景,对新型防火封堵材料的组成、优异性能进行了简单说明,详细介绍了新型防火封堵材料的施工工艺及质量控制要求。希望为今后石油化工装置变电所选用防火封堵系统提供参考,也为准备采用新型防火封堵材料进行施工的变电所提供借鉴。     

一种复合钾盐聚合物钻井液的研究及应用

在四川富顺区块页岩钻探过程中使用水基钻井液井段存在地层造浆、泥页岩大量剥落、井壁失稳、严重井漏、上部地层出水、起下钻困难、卡钻等难题。针对以上问题对钻井液存在的技术难点进行分析,对使用的钾盐聚合物钻井液体系进行优化,对体系的基本性能进行了评价。优化后的体系采用优选的复合钾盐配方作为核心抑制剂,具有抑制性强、抗温性好、抗污染能力强等特点,在四川富顺区块的页岩气钻探中取得了良好的应用效果。     

几种合成膜作为种衣剂成膜剂的性能研究

本研究对合成的8种合成膜剂的物理性能进行测定,结果表明,1#、3#干燥速度最快,分别为10min和11min,优于CMC。两种成膜剂的物理性能综合指标均好于羧甲基纤维素钠（CMC）。7#的干燥速度最慢,达到30min以上。1#、3#的成膜性均为I级,优于2#市售成膜剂（Ⅱ级）,7#、8#几乎不能成膜。除7#不溶于水外,其它各个成膜剂的水溶性均为95％o1静、3撑的溶胀率分别为256和250,溶胀性远远优于2#（150）。     

伊朗Yadavaran油田储层保护技术研究

Yadavaran油田在纵向上发育三套含油层位,沉积类型为浅海碳酸盐岩沉积,主要储层类型为白垩质灰岩。储层储集空间以孔、洞为主,其次是粒间孔、裂缝、晶间孔,储层储集空间类型为孔隙、裂缝型。从测试结果看,孔隙度9.44%~10.06%,渗透率(2.29~8.45)×10-3μm2。敏感性实验研究结果表明,储层岩样的地层水速敏为弱-中等,临界流速为0.3m L/min左右;煤油速敏程度总体为弱-中等,临界流速为0.5~1.5 m L/min;水敏、盐敏和碱敏均为弱-中等程度;HCl酸敏损害程度总体为中等,HF酸敏损害程度总体为中等;应力敏感性为中偏弱到中等.针对该区块目前使用的钻井液体系对储层的损害情况,选用聚磺钻井液的基础上加入合适的暂堵剂,研制了一套保护该区块的钻井液体系,室内实验结果表明,新研制的钻井液污染岩心后返排渗透率恢复值达到90%以上,现场应用效果显著。     

防火密闭充填及封堵技术研究

充填和封堵工作是煤矿防灭火工作的重要组成部分,在充填技术日趋成熟的情况下,充填材料的选择就成了研究的重中之重。本文研究了LFM轻型充填材料的特点并介绍了其在许厂煤矿井下的实际应用情况。     

泥页岩三轴蠕变实验及结果应用

钻井工程中的井壁稳定问题大多发生在泥页岩井段。根据实验得出的岩石力学参数可以较好的进行井壁稳定及相关问题的力学性质分析。详细介绍了采用三轴岩石力学实验机进行的泥页岩三轴蠕变实验的原理,并根据实验结果按照非线性回归的方法得出了描述变形的本构方程及其蠕变系数,结合该泥页岩的粘土含量,为分析该泥页岩的蠕变规律和计算蠕变压力提供了科学依据。同时,根据不同缩径率所需安全钻井液密度下限的计算公式,得出了相应的钻井液密度下限。     

转向压裂暂堵剂的研究及应用进展

随着转向压裂技术的广泛应用,在该技术中起重要作用的暂堵剂也有很大的发展。然而解堵后暂堵剂难以完全溶于返排流体中,由此引起的地层伤害问题在暂堵剂的使用中一直难以消除,影响着储层的可持续开发。因此,结合暂堵剂的国内外研究现状,根据解堵方式的不同将暂堵剂分成酸溶性、水溶性和油溶性三类,对其应用、暂堵机理、优缺点、地层伤害情况及发展趋势等方面进行了综述。认为残渣量小、封堵强度高的水溶性暂堵剂是未来研究重点,其中具有自清洁性的可降解暂堵剂也是有潜力的发展方向。     

广谱"油膜"暂堵钻井液体系研究

在钻井过程中，为达到保护油层的目的，通常根据油层的平均孔喉半径，在上部钻井液中加入合适粒径的暂堵剂，再配合胶体填充粒子将其改造为对油层具有保护作用的钻井液。但在实际井中，油层孔喉半径分布范围较宽，导致经改造后的钻井液仅对某井段具有较好的屏蔽暂堵效果，而对另外的井段则不能起到较好的保护油层作用。针对油层非均质性强、孔径分布范围较大、油层孔径难以准确预知等特点，根据室内岩样污染评价结果，提出了采用广谱“油膜”暂堵剂GPJ的暂堵技术。室内评价和现场应用表明，该钻井液体系不仅实现了对油层的广谱暂堵，而且保护油层效果更佳，可获得更大的日产油量。     

凝胶型选择性堵水剂DQ-2的研制及应用

以改性聚丙烯酰胺为主要原料,配以交联剂和稳定剂,制得选择性堵水剂DQ-2.优选出选择性堵水剂DQ-2的最佳配方:0.6%改性聚丙烯酰胺+0.6%交联剂+0.03%稳定剂.采用瓶试法成胶实验和岩心流动实验评价了DQ-2体系的各项性能.实验结果表明:DQ-2堵水剂耐温30～70℃;抗矿化度性能良好,对K+和Na+的容忍度可以达到10 000 mg/kg,对Ca2+和Mg2+的容忍度可以达到5 000 mg/kg;对不同渗透率的岩心,堵水率达到90%,突破压力梯度大于10 MPa/m,堵油率小于30%,突破压力梯度低于1 MPa/m,具有较好的油水选择性.DQ-2体系的这些性能指标均达到了长庆油田现场应用的要求,实现了对水淹油井的有效治理,取得了较好的经济效益.     

油井屏蔽暂堵热洗工艺技术的研究与应用

针对韦庄油田地层压力系数低、水敏严重、热洗液漏失污染地层的问题 ,引入屏蔽暂堵工艺 ,克服了常规洗井排水时间长、产量下降等弊端 .该工艺的特点是有效堵漏和易于解堵 .通过对地层伤害机理分析和室内性能研究 ,筛选出一种新型暂堵剂 GYZD,在韦庄油田现场实施 1 0口井 ,工艺成功率达 1 0 0 %,暂堵有效率达 90 %.与以往的热洗效果相比 ,累计减少原油损失 868t,较好地解决了多年困绕韦庄油田因热洗影响产量的问题 ,取得了良好的经济效益     

改性脲醛树脂堵剂的制备研究

研制了一种改性脲醛树脂堵剂 .以聚丙烯酰胺为改性剂加入尿素、甲醛的反应体系中 ,经加成、缩合及缩聚反应生成具有一定弹性的脲醛树脂 .该树酯的制备反应受组分质量分数、反应温度、反应体系 p H值等的影响 ,在 2 5～ 80℃的条件下 ,反应时间为 1 .5～ 1 3.0 h,生成的改性脲醛树脂不溶于水 ,在盐水溶液中具有良好的稳定性 ,在碱性水溶液中易于解溶 .反应配制液黏度低 ,可注入油水井不均质储层的大孔道及高渗透带 ,在储层温度下生成树脂而起到调剖或封堵作用     

改性超细水泥堵剂的研究与应用

水泥作为最早的堵水材料在世界各油田被广泛应用.针对超细水泥颗粒小、水化速度快、时间短,施工过程难以控制的问题,在超细水泥中添加特制的聚合物溶液对其进行复配改性,使得超细水泥的各种性能特别是安全性能大大提高.实验结果表明:在相同温度下,水灰比减小,水泥固化时间缩短;在相同的水灰比下,温度升高,水泥固化时间缩短;水灰比越小,堵剂的强度越高;温度越高,在相同的时间内堵剂的强度越高.该堵剂适应地层温度范围宽(室温~130℃),使用安全,封堵强度高.从2003年开始在大港油田各个区块应用60多井次,施工成功率100%,取得了明显的应用效果.     

表面涂覆活性凝胶聚合物暂堵剂的研究与应用

以聚乙烯醇、骨胶和苯甲酸为固相材料,采用具有表面活性的单体和丙烯酰胺、丙烯酸钠进行共聚得到的活性聚合物对粉状固体表面进行包覆,通过有机硅改性处理得到一种水溶性暂堵剂WRP,测试了暂堵剂的悬浮性、水溶性以及抗温性能,通过驱替实验测试了暂堵和解堵性能。实验结果表明,该暂堵剂水溶率大于95%,可耐260℃高温,悬浮分散性能好,在岩心中注入8倍孔隙体积的0.4%暂堵剂后,暂堵率与水驱解堵率均大于95%,突破压力高达6.2 MPa。并将其应用于赵凹油田的安2117井进行了现场实验,加入暂堵剂后压力上升6.3 MPa,达到暂堵效果和解堵效果,实现了裂缝的暂堵转向。     

热采井高效封窜堵漏剂的研究与应用

为解决热采井封窜堵漏措施成功率低、有效期短的问题,研究了新型的热采井封窜堵漏剂XAN-RC.室内试验表明,XAN-RC能够在疏松的漏失层有效驻留,早期强度高,在高温作用下胶结强度不衰退反而有所增强.对XAN-RC的抗高温机理进行了研究,表明XAN-RC能够在高温的作用下发生二次水化反应,生成纤维状晶体的水化产物,从而形成牢固的网状结构,增强了界面胶结强度.新型的热采井高效封窜堵漏技术已在现场施工20余口井,成功率高,增产效果明显,措施井有效期长,具有较好的推广应用价值.     

延长主力油层泡沫水泥堵剂体系配方优化与性能研究

针对延长石油主力油层油井堵水及井壁再造问题,对泡沫水泥体系中发泡剂、稳泡剂、水灰比、缓凝剂、木纤维等添加剂进行了室内优化实验,确定了适合延长石油主力油层油井堵水的泡沫水泥浆体系配方:G级油井水泥浆体系为:0.5%AES+0.3%CMC+G级油井水泥浆(水灰比为0.44~0.55)+0.2%缓凝剂+0.2%木纤维;800目超细水泥浆体系为:0.5%AES+0.3%CMC+800目超细水泥浆(水灰比为0.55~0.60)+0.2%缓凝剂+0.2%木纤维。并对优化后的泡沫水泥浆体系进行了动态封堵性能评价实验。实验结果显示,优化后的泡沫水泥体系具有较强的封堵调剖能力以及封堵的稳定性。     

转向压裂用暂堵剂研究进展与展望

我国低渗油气资源储量丰富,水力压裂是开采此类资源的重要措施。但随着生产进行,水力裂缝失效将导致油气产量下降,化学暂堵转向压裂是恢复和提高低渗透油气产量的重要方法之一。暂堵剂能够对高渗透层进行封堵,迫使压裂液转向,实现对剩余油聚集区的压裂改造。根据暂堵剂形态的不同将暂堵剂分为颗粒类暂堵剂、压裂暂堵球、纤维类暂堵剂及冻胶类暂堵剂,从封堵机理、优缺点及暂堵剂研发现状等方面对上述四类暂堵剂以及几种新型暂堵剂进行了综述,并对暂堵剂未来的发展方向进行了探讨。认为可降解水溶性暂堵剂是今后的主流发展趋势,根据地层情况选择多种类型暂堵剂实施复合暂堵有利于提升封堵效果,根据数值模拟结果来指导暂堵转向压裂施工参数的定量优化是亟待攻关的难题。