适合海洋钻井无土相强抑制性钻井液体系的研究

在渤海湾盆地,由于沉积地层存在大段活性软泥页岩,普通聚合物钻井液体系的包被抑制能力不够,封堵能力不强,剪切稀释能力差,在钻遇该泥页岩井段时,经常出现井下复杂情况,并且油层受到一定程度的伤害。为此,研制了无土相强抑制性钻井液体系。从体系中处理剂的防塌抑制机理出发,确定了强抑制性钻井液体系构建的最优组合。研究结果表明该钻井液体系具有强的抑制性,岩屑滚动回收率达到95.6%,接近于油基泥浆;并且具有良好的润滑性、抗温性、抗钻屑污染、抗CaCl2污染、抗MgCl2污染以及良好的储层保护性能,渗透率恢复值能达到85%以上,能够满足大段软泥页岩等复杂地层的钻井要求,具有广阔的应用前景。     

南堡油田保持中深层泥页岩井壁稳定钻井液研究

在南堡油田中深层钻井过程中,东二、东三、沙一段泥页岩的剥落掉块经常造成井壁坍塌掉块、钻具阻卡、电测遇阻等井下复杂情况。分析了中深层泥页岩的理化特性,研究探讨了泥页岩的坍塌机理。在此基础上,提出了选用强封堵抑制型钻井液是有效抑制中深层泥页岩剥落掉块的根本措施。这一研究成果对于在南堡油田中深层开发工程中提高钻速、减少井下复杂情况发生具有重要意义。     

苏北盆地阜二段陆相页岩油气勘探潜力分析

苏北盆地古近系为陆相泥页岩沉积,纵向上主要发育阜二段、阜四段两套富有机质泥页岩,其中阜二段泥页岩厚度大,有机质丰度高、类型以Ⅰ-Ⅱ1型为主,主要处于成熟演化阶段;各类微乳隙、微裂缝发育,形成的网状储集体系为油气的赋存与流动提供了空间,具备形成页岩油气的物质基础和储集条件;无机矿物中脆性矿物含量较高,黏土矿物含量较低,利于页岩油的开采;多口井见到油气显示,部分井试获工业油流,展示苏北盆地页岩油具有较大的勘探潜力.     

低固相甲酸盐钻井液体系研究

为了解决泥页岩井段井壁不稳定问题造成井下事故和地层损害等问题，研究出甲酸盐钻井液配方。该体系主要由增黏型降失水剂、降滤失剂、润滑剂、抑制剂、甲酸盐等组成。试验结果表明，甲酸盐钻井液具有滤失量小、固相含量低、体系摩阻小、抑制性好和抗污染能力强等优良性能，能较好地防止地层损害与稳定井壁。同时体系的剪切稀释性强，有利于降低循环压耗，充分发挥水力，提高钻井速度。     

南华北盆地二叠系山西组页岩气成藏地质条件及勘探前景

对南华北盆地二叠系山西组暗色泥页岩发育的地质背景、有机地球化学参数以及钻井资料的分析研究表明,南华北盆地二叠系山西组暗色泥页岩在研究区内分布广泛,沉积厚度达30~100m,其中在太康、鹿邑地区的平均厚度超过60m;有机质丰度中等—高（1.76%~4.16%）,镜质体反射率适中,有机质处于成熟—过成熟阶段。研究区山西组地层发育微孔隙、微裂缝等孔隙类型,储集性能较好。等温吸附实验测得暗色泥页岩吸附气含量平均为1.32m3/t,表明山西组暗色泥页岩具有较强的吸附能力,吸附性较好。综合研究认为,南华北盆地二叠系山西组暗色泥页岩在荥阳—通许—太康—郸城一带分布厚度大,埋深适中,页岩气保存地质条件较好,具有良好的资源开发前景。     

下扬子地区官地1井下寒武统海相泥页岩孔隙发育特征及影响因素

以下扬子陆域地区官地1井下寒武统幕府山组海相泥页岩岩心样品为研究对象,综合运用场发射扫描电镜、X衍射分析、气体吸附、高压压汞和有机地球化学分析等实验测试手段,系统研究了官地1井幕府山组泥页岩孔隙结构特征和孔隙发育影响因素。研究表明：(1)官地1井幕府山组泥页岩矿物组成以石英、方解石胶结物和黏土矿物为主,其总有机碳含量较高,有机质类型以I型干酪根为主且均处于过成熟阶段;(2)泥页岩孔隙类型主要为基质孔隙（粒间孔隙和粒内孔隙）、有机质孔隙和微裂隙,其中以有机质孔隙含量居多,而粒间孔隙面孔率占比最高;(3)有机质丰度对有机质孔隙的孔径和比表面积具有一定的影响,压实作用则构成过成熟阶段孔隙演化的主要因素,而刚性矿物具有一定的支撑作用并对有机质孔隙的保存具有积极意义;(4)分形维数与总有机碳含量和比表面积相关性较好,而与孔隙体积相关性弱,反映孔壁粗糙程度及孔隙结构复杂程度受有机质丰度影响。     

水化作用对南海东部泥页岩地层井壁坍塌的影响分析

在我国南海东部油气田钻遇韩江组和珠江组的钻井过程中,常遇到泥页岩井壁坍塌问题,制约了钻井速度,造成了一定的经济损失。为此,分析了该地区泥页岩地层井壁失稳机理,通过试验确定了泥页岩吸水扩散系数,研究了泥页岩吸水对其抗压强度、弹性模量等力学参数的影响规律,根据Molar．Coulomb准则计算了泥页岩水化后井壁坍塌压力随井眼钻开时间的变化规律。这对解决该海域泥页岩地层井壁坍塌问题有较大的指导意义。     

四种齐墩果酸皂苷的合成

为获得高活性齐墩果酸皂苷药物候选分子，报道了4种单糖(葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖)与齐墩果酸的D3羟基进行糖苷化反应合成皂苷的方法。在合成中采用糖的全苯甲酰化三氯乙酰亚胺酯为糖基供体，齐墩果酸烯丙醇酯为糖基受体，在三氟甲磺酸三甲基硅醇酯(TMSOTf)的作用下，糖基供体与齐墩果酸的C-3羟基进行糖苷化，以较高的收率和专一的立体选择性得到4种齐墩果酸单糖皂苷。化合物结构经核磁共振波谱得以确证。     

黄、渤海泥质沉积区现代沉积速率

利用α多道能谱仪对黄、渤海泥质沉积区岩芯的2 1 0 Pb放射性活度进行测定 ,并结合历史数据 ,对2 1 0 Pb放射性活度在岩芯中的垂向分布和现代沉积速率的平面分布进行了分析。研究区岩芯的2 1 0 Pb放射性活度垂向分布表现出 5种形式。从沉积速率来看 ,渤海东北部泥区、南黄海中部和东部泥区 ,以及北黄海中部泥区的沉积速率小于 0 .2cm/a ,为低速沉积区 ;黄河三角洲海域和莱州湾西部的沉积速率大于 1cm/a,为高速沉积区 ;山东半岛南部沿岸海域的沉积速率也较高 ;山东半岛成山头及苏北辐射沙脊群外缘海域的沉积速率为 0 ,属于无沉积区或侵蚀区。黄、渤海泥质沉积区现代沉积速率的分布特征的解释有待于沉积动力过程的深入分析     

页岩气成藏的关键因素

为了了解页岩气成藏的主控因素,对国内外页岩气的成藏条件进行了梳理,经综合分析认为,稳定的区域构造环境为泥、页岩的持续沉降提供了可容空间,奠定了页岩气成藏的物质基础;持续的沉降作用为泥、页岩的不间断受热和生烃提供了热力学条件;构造隆升幅度小为页岩气的保存提供了的保障,因此,区域构造稳定可能是页岩气成藏的关键.以美国福特沃斯盆地Barnett页岩的埋藏史为基础,通过四川盆地和鄂尔多斯盆地古生界泥页岩的埋藏史对比分析认为,鄂尔多斯盆地页岩气的成藏条件可能好于四川盆地,实现页岩气突破的可能性更大.     

高平4水平井组双保钻井液技术

高平4井组水平井主要用于开发安塞长10组油藏。针对该井组上部直罗组和富县组易坍塌、下部地层钻速相对较慢、地层易造浆的特点，研究应用了环保型聚硅酸盐-黄胞胶钻井液体系。该体系具有抑制性强、润滑和剪切稀释性好的特点，有利于安全快速钻井，对环境污染极小。通过小型配浆实验确定钻井液施工方案，中测后稀释钻井液，降低钻井液滤失量和密度，加强固相控制，使用保护油层的酸溶性暂堵剂和降滤失剂，可最大限度地保护油层。     

油基钻井液井筒清洗技术室内研究

油基钻井液在解决南海涠洲12-1油田易垮塌硬脆性泥岩的剥落掉块以及提高钻速、减少井下复杂情况等方面具有较好的应用效果。但是在固井作业完成后,含有钻屑的油基钻井液会牢牢粘附在套管内壁,射孔作业时这些污物将直接影响油井的储层保护效果。因此,室内研制了油基钻井液井筒清洗装置,并开发出针对性的清洗液,该清洗液不仅能对套管内壁上的油膜产生较强的渗透清洗力,并且能防止洗掉的油污造成二次污染,具有较理想的清洗效果,清洗率达90%以上,有效的保护了储层。     

低土相高密度钻井液体系的配方研制

针对高密度钻井液体系普遍存在的黏度偏大、流变性难以调控、经常出现井下复杂情况等问题,通过对聚合物包被剂、膨润土含量、润滑剂、抑制剂的优选,确定了低土相高密度钻井液体系的最佳配方,开发了一套低土相高密度钻井液体系。室内研究结果表明,该钻井液体系具有良好的抗钻屑、NaCl和石膏的污染能力和良好的抑制封堵能力,岩屑滚动回收率达到93．7％,能够满足高温高压、严重造浆、高渗透率以及微裂缝发育等复杂地层的钻井技术要求。     

一种承压堵漏新方法的实验研究

钻井过程中会遇到一些微裂缝地层,这往往要引起井漏.轻微的井漏可能只是耗费处理时间及成本,而严重井漏则可能会诱发诸如井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况或者事故,这将不仅影响钻井工作的效率,还带来巨大的经济损失.所以,堵漏是钻井过程中必须经常面对的问题,能够低成本地实现承压堵漏对于钻井井漏的处理就显得格外重要.使用新的材料/方法来提高地层的承压能力,即在抗高温聚磺钻井液中加入矿渣（KZ）,并在激活剂处理液中培养,配制出新型的堵漏钻井液体系.经过试验证明,加入KZ对钻井液常规性能的影响不大,不但能大幅度提高地层的承压能力,同时证明了激活剂对于激活KZ活性的可行性.对于抗高温聚磺钻井液,当KZ加量为30％、并且激活剂加量为30％时,试样的承压能力达到最大.此方法在一定程度上提高了微裂缝地层的承压能力.     

黄河水下三角洲高浓度黏性泥沙流变特性及其影响因素

黏性泥沙在黄河水下三角洲广泛分布,其在外部载荷作用下易引发泥沙淤积、冲刷、海床流化等问题,对港口、航道、海底管线等工程设施构成巨大威胁。利用黄河水下三角洲埕岛海域所取海底表层沉积物,制备不同固结时间和不同含水率的高浓度黏性泥沙样品。采用R/S流变仪,对所制备高浓度黏性泥沙样品进行全剪切速率下的流变试验,分析黄河水下三角洲高浓度黏性泥沙流变特性及含水率和固结时间对流变特性的影响。结果表明,高浓度黏性泥沙在剪切荷载作用下流化失稳,发生相态转化;屈服应力在固结120 min后增加了35%;含水率50%以上高浓度黏性泥沙在高剪切速率下表现出剪切增稠行为,且随含水率增加剪切增稠行为越明显;Power模型适用于含水率大于50%的高浓度黏性泥沙在高剪切速率下的流变行为。本研究可为海底黏性泥沙运动过程数值模拟与海底重力流等灾害预测提供参考。     

PE-SCA101携砂剂的携砂机理及流变特征研究

为解决岩屑回注过程中回注浆的稳定性难题,研制了PE-SCA101携砂剂,并对携砂剂的携砂机理进行了研究。结果表明,携砂液的粘度不是影响携砂能力的主体因素,携砂液携砂能力是岩屑颗粒粒度、携砂液粘度、屈服应力、表面活性和加砂比等综合作用的结果。当岩屑颗粒直径为161μm,PE-SAC101加量0.2%,加砂比为10%～25%时,可配制成稳定的悬砂浆体系。     

胜利青东区块沙河街组井壁稳定钻井液技术

青东区块位于济阳坳陷青东凹陷北部断阶带.沙河街组的地质构造复杂,局部断层发育,断层以下地应力作用明显,沙三段泥岩硬而脆,层理性强,从而使钻探中井壁失稳严重,曾经多次发生复杂事故,轻者反复划眼,严重者则卡钻,严重地制约该区块的勘探开发进程.通过优选铝胺抑制、封堵、防塌钻井液体系,并且在施工中采用合理的钻井液液柱压力支撑和联合多元协同抑制-强封堵-合理地控制流变性等技术措施,配合相应的现场维护处理工艺,保证了青东古1井沙河街组的井壁稳定,使该井提前完钻,钻井周期缩短了20％.