虚拟质量力对酸性气体-钻井液两相流波速的影响

基于两流体模型、酸性气体和钻井液状态方程,考虑酸性气体与钻井液相间虚拟质量力、粘性剪切力、相间动量交换及狭义相间阻力等条件,建立酸性气体与钻井液两相中压力波传播速度的数学模型,依据小扰动原理,对波速模型求解,得到关于波数K的波速方程。结果表明,在一定范围内,随空隙率、频率的增大,虚拟质量力对波速的影响显著增强;在高空隙率下,压强增大,虚拟质量力对波速的影响减弱;增大流体的密度或不可压缩性,均可使两相压力波速增大;延长气液交换时间或减小波动频率使相间有足够时间进行动量交换,两相压力波波速随之减小。     

钻井液用交联-接枝淀粉的制备及性能

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,采用“溶剂法”工艺合成了高粘度抗剪切丙烯酸钠接枝淀粉(St),考察了单体、引发剂和交联剂用量、丙烯酸中和度、反应时间及反应温度对合成交联丙烯酸钠接枝淀粉糊液粘度的影响。 结果表明,其优化反应条件为：m(淀粉)∶m(丙烯酸）=1∶1.5,乙醇质量分数为80%,过硫酸铵的用量为单体总质量的1%,交联剂为单体总质量的0.6%,反应时间2.5 h,反应温度为55 ℃,丙烯酸中和度为70%。 该交联接枝淀粉糊液具有良好的触变性,在4%盐水泥浆中的添加量为14.0 g/L时,表观粘度为26.0 mPa·s,滤失量为7.2 mL;在饱和盐水泥浆中添加量为23.5 g/L时,表观粘度为54.5 mPa·s,滤失量为3.1 mL;在80 ℃高温下老化16 h其表观粘度及滤失量等性能基本保持不变,表现出良好的增粘、降失水作用和抗盐、抗老化性能。     

油基钻井液条件下油层的NMR判识方法

油基钻井液具有润滑性好、抑制性强等特点,有利于井壁稳定和油气层保护,在非常规油气水平井及深井、超深井中广泛使用．但是,油基钻井液具有较强的荧光背景和全烃基值,岩屑难以洗出本色,地层油与钻井液的基础油融合,给油层的识别和评价带来了严重影响．为此,创新采用高分辨率低场核磁共振技术随钻监测钻井液含油率及含油性的变化．室内实验结果表明,油基钻井液不同于混油钻井液,后者属于水包油体系,钻遇油层后,在钻井液T₂谱上出现新峰;而前者属于油包水体系,钻遇油层后,在钻井液T₂谱上不出现新峰,但可通过含油性的变化识别重质油层,通过含油率的变化识别轻-中质油层,并在S903H井全油基钻井液及极端的地质条件下取得了较好的应用效果,证明了钻井液核磁共振是油基钻井液条件下一项有效的油层识别技术．     

控压钻井气-钻井液两相压力衰减影响因素分析

考虑虚拟质量力、相间阻力、气相溶解度和滑脱速度等因素,在双流体模型基础上,建立了控压钻井气-钻井液两相流动中的压力衰减模型,借助小扰动理论和半隐式差分等数学方法,对其进行编程求解.结果表明:随着温度的增大,压力衰减系数呈线性增大趋势;随着压力的增大,压力衰减系数与压力呈反比例函数趋势;随着空隙率增大,压力衰减系数呈先增...     

聚合醇在钻井液中的应用研究进展

聚合醇对油气层的伤害性小,具有抑制性强,润滑性好,荧光级别低,不干扰录井,可生物降解,毒性低、价格低廉等优点,被应用于国内外油田钻井作业中.本文综述了国内外对聚合醇在抑制性、润滑性、流型调节三个方面研究进展,以抑制性为主,重点阐述了聚合醇抑制机理学说:浊点理论、渗透理论和吸附理论,三种学说很好的论证了聚合醇的抑制性能,...     

新型双亲性水基钻井液页岩抑制剂的合成及应用

针对河南油田泌阳泥页岩井段钻井施工过程中,因频繁出现水化膨胀而导致井壁失稳、剥落掉块等问题,本文以月桂酰氯改性超支化聚乙烯亚胺(HPEI)为原料,于室内合成了一种新型的双亲性页岩抑制剂(HPEI-C₁₂),并对其合成条件和页岩水化抑制性能进行了评价。结果表明：在引发剂N,N-二乙基乙胺加量(质量分数,下同)为8%、月桂酰氯加量为30%、反应时间为24 h和反应温度为25℃条件下合成的HPEI-C₁₂性能最佳;通过线性膨胀实验和岩屑滚动回收实验对HPEI-C₁₂抑制性能进行评价。结果表明：HPEI-C₁₂具备优异的抑制性能和耐温性能,在120℃条件下,岩屑滚动回收率为65.0%;此外,HPEI-C₁₂与现场钻井液体系具备良好的适配性,对体系流变性能影响极小,加入体系后岩屑滚动回收率提升至82.0%,能够满足目标井段对钻井液性能的要求。     

分光光度法测定钻井液中示踪剂荧光素钠

研究了钻井液示踪剂荧光素钠的分光光度法测定方法。在pH9.0的乙酸钠缓冲介质中,用5cm比色皿于波长485nm条件下,分光光度法测定钻井水示踪剂荧光素钠的测量下限为0.005μg/mL。对荧光素钠含量为0.012μg/mL的水样,测量相对标准偏差(RSD)为8.7%,可以满足钻井水示踪技术要求。     

一种改性植物油润滑剂的合成与应用

随着石油勘探向海上和深部地层发展,复杂的地层条件对钻井液润滑剂的润滑性、环保性、高温稳定性等提出了更严格的要求,常见的植物油润滑剂由于其高温稳定性差难以满足上述条件。针对这一问题,以2-乙基己醇、过氧化氢、2-丁醇及大分子有机物ATC-M对大豆油进行改性合成了一种新型大豆油润滑剂SPRO-E。性能评价结果表明,在钻井液体系中加入2%的SPRO-E,230℃老化后润滑系数降低率达61.8%,表明润滑剂SPRO-E可抗温230℃,具有良好的高温稳定性。通过四球摩擦试验机测得润滑剂SPRO-E的最大无卡咬负荷P_B为1491N,表明其形成的油膜强度高、抗摩能力强。润滑剂SPRO-E在新疆车排子区块某井进行了现场试验,应用结果表明,加入润滑剂SPRO-E后润滑系数大幅度降低,提高了钻井时速,起到了显著的降本增效的作用。     

利用激光钻井

 20世纪60年代,具有方向性强、亮度大、单色性好及相干性好等特点的激光一经出现就引起人们广泛关注,现已广泛应用于军事、医药、人民生活及生产技术等各个方面。冷战结束后,美国国会委托国防部“星球大战”防御部把激光技术用于石油工业,如应用激光技术在卫星上测定油气田开发过程中地面的沉降,用于对采收程度的监控,为制定开发计划提供原始资料;分析不同类型的原油;利用高功率激光切割机械、钻孔、钻探油/气井及射孔等。其中激光钻井技术最具有吸引力,美国能源部预言:“激光钻井技术上的突破,能产生像上个世纪初旋转钻机取代顿钻机那样的根本性转变。     

离子对反相液相色谱-蒸发光散射检测法分析钻井液添加剂“小阳离子”的有效含量

建立了离子对反相液相色谱-蒸发光散射检测器测定钻井液添加剂“小阳离子”2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTMAC)和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)有效含量的方法。以Atlantis T3柱(150 mm×4.6 mm, 5 μm)为分析柱,流动相为甲醇-5 mmol/L七氟丁酸水溶液(10:90, v/v),流速为1 mL/min。蒸发光散射检测器漂移管的温度为50 ℃,气体压力为206.7 kPa(30 psi)。样品用超纯水稀释过滤后直接进样分析,10 min内EPTMAC和CHPTMAC获得分离和检测。采用二阶方程对标准曲线进行拟合,EPTMAC和CHPTMAC校正曲线的相关系数均为0.9995,检出限(S/N=3)分别为13 mg/L和18 mg/L,定量限(S/N=10)分别为45 mg/L和61 mg/L,平均回收率分别为91.2%～98.6%和93.2%～102.3%,相对标准偏差(n=5)分别为1.7%～2.5%和1.2%～1.8%。该方法快速准确,可用于油田钻井液添加剂“小阳离子”的质量控制。