微生物-CMC无固相钻井液固壁作用与机理初探

松散破碎性地层孔壁失稳一直是困扰钻探工程界的难题之一,增强该类地层的胶结性,提高其力学性能是有效解决孔壁失稳的技术关键。本文将微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）技术与CMC无固相钻井液相结合,构建微生物-CMC无固相钻井液体系。通过岩心浸泡实验、X射线衍射实验（XRD）以及扫描电镜分析两种微观分析手段对微生物-CMC无固相钻井液的固壁作用与机理进行了初探。结果表明：微生物-CMC无固相钻井液对松散破碎性地层具有较明显的加固作用,且作用时间越长,初始菌种浓度越高,钙源浓度越大,固壁效果越好。在固壁过程中,微生物随钻井液渗透进入试样内部,在松散颗粒之间诱导生成碳酸钙晶体,填充孔隙空间,将松散颗粒胶结成整体,并具有一定的力学强度,从而达到加固孔壁的目的。本研究结果为解决松散破碎性地层孔壁失稳提供了新的钻井液技术方案。     

北部湾盆地防塌型无固相有机盐钻井液技术

南海西部油田的北部湾盆地储层段地质情况复杂,夹层多,泥岩极易水化,钻井液体系维护难度大,难以兼顾井壁稳定与储层保护。以涠洲6-9/6-10油田为例,介绍了北部湾盆地储层段的地质概况和钻井液技术难点;介绍了研发的一种新型无固相有机盐防塌钻井液体系及其实验评价结果。该钻井液体系既有效解决了北部湾盆地复杂储层段砂泥岩互层井壁失稳的问题,又防止了储层污染,还降低了井下复杂情况的发生率。该技术为北部湾盆地的石油勘探开发提供了强有力的技术保障。     

PVM聚合物型无固相钻井液研究与应用

根据钻进地层、井深、井温、涌水、漏失等因素,通过正交实验优选出PVM聚合物型无固相钻井液主剂与交联剂组分,确定了合理的配制工艺。该钻井液性能指标优良:漏斗粘度20～35s;API失水量8～18ml/30min;属于假塑性幂律流体,具有良好的剪切稀释作用;在岩石表面吸附速度快,对松散砂及风化碎石层的胶结能力强,能起到"下套管"的固壁作用;具有良好的絮凝钻屑聚沉的能力,维持体系无固相;能显著提高破碎地层的岩矿心采取率。     

简介SWY无固相钻井液

无固相钻井液不含固相物质,是优质处理剂的复合产品。主要成份为高分子聚合物,其混浆性能指标完全超越一般普通钻井液,是优质钻井液的首选。特别在防塌、防漏、护井壁、降失水、润滑减阻等方面成效显著,且适用广泛,易于推广。     

无固相钻井液在沉积岩复杂地层钻探中的应用研究

在沉积岩钻探施工过程中,经常会遇到松散、破碎、坍塌、水敏性等复杂地层。过去的做法主要是使用水泥封孔和套管固井等方法,施工成本高、效率低、劳动强度大。无固相钻井液的出现和发展,为沉积岩钻探难题提供了有效的解决方案。通过几个应用实例,介绍了在无固相钻井液技术研究及其在沉积岩复杂地层中的应用效果。     

无固相钻井液在吉林省油页岩勘探中的研制与应用

无固相聚合物钻井液是一种抑制性、防塌性能力强的钻井液体系。在对常用聚合物进行优选的基础上,用正交试验法确定了以聚乙烯醇（PVA）为主、有机与无机聚合物相复合、可用于实际生产的强抑制性无固相聚合物钻井液配方,探讨了钻井液中各组分的作用和钻井液的防塌机理。研制的无固相聚合物钻井液在吉林省农安和梅河口矿区两个油页岩勘探孔的实际应用中,取得了较好的技术经济效果。     

介绍一种新型无固相钻井液

无固相钻井液不含固相物质,主要成分为高分子聚合物,其综合流变性能、防塌护壁、降滤失性能均优于普通钻井液,是钻井液的发展方向。新型无固相钻井液是优质处理剂的复配产品,具有推广价值。     

交联型低固相泥浆在桩基工程中的应用

结合武汉绿地中心超高建筑桩基工程钻孔施工中所遇到的松散砂及风化泥岩、风化砂岩等破碎层中出现的孔壁坍塌问题,进行了交联型低固相泥浆的现场应用试验。交联型低固相泥浆性能指标优良:密度1.02～1.05g/cm3、漏斗黏度25～40s、API失水量(0.7MPa压差)8～20ml/30min;动切力2.5～4.0Pa、动塑比0.48左右,属于宾汉型流体,具有良好的剪切稀释作用,对松散砂及泥岩、风化砂岩等破碎层的胶结能力强,能起到"下套管"的固壁作用,具有良好絮凝钻屑聚沉的能力,维持体系无固相。使用该泥浆能显著提高风化、破碎、水敏性等复杂地层桩孔的钻进效率、成孔质量与单桩承载力。     

可降解无固相钻井液的研究及应用

在煤层气勘探开发中,因采用低固相钻井液存在堵塞煤层孔隙、清水钻井液存在对煤层井壁稳定性支撑差等问题。在宁夏回族自治区惠农区MS01井采用可降解无固相钻井液体系,完成井后进行破胶作业,7h后完成钻井液破胶,实现了高聚物的降解,加入清水替出,一次洗井达到清洁目的并顺利交井,直接解析成功。由此可见,可降解无固相钻井液在破胶剂的作用下,能够在几小时内完成钻井液破胶,实现高聚物的降解,保护储层,促进煤层气的产出。此研究为类似工程提供了有益借鉴。     

新型KL植物胶无固相环保钻井液体系

以新型KL植物胶开发为例,研究了KL植物胶加量、植物胶钻井液的改性等,并从漏斗粘度、滤失量、粘弹性、润滑性、稳定性及环保性等方面,确定了KL植物胶钻井液的优化方案;介绍了KL植物胶无固相环保钻井液在实际工程中的应用情况。综合研究表明,KL植物胶钻井液体系可作为一种新型的无固相环保钻井液使用。      

植物胶类冲洗液在地质灾害防治勘察工程中的应用

长期研究和生产实践表明，在地质灾害勘察工程的复杂地层进行钻探取心，特别是深厚砂卵石覆盖层取心，采用植物胶类无固相冲洗液往往会收到很好的效果。文章简要地论述了植物胶冲洗液在地质灾害防治勘察工程中具有的特殊功效。在实践及应用的基础上提出了提高取心率应控制的主要性能。即亲水性与可溶性、粘结性、降失水性、流变性及润滑性等。特别强调浆液粘弹性及表面张力的控制是提高松散破碎地层取心的重要因素。现场应用表明，KL植物胶冲洗液，护壁效果好，取芯质量好。无毒无污染，是一种能适应松散破碎地层钻进，提高取芯质量的新型钻进冲洗液体系。完全可以在地质灾害勘察工程中推广应用。     

无固相聚合物钻井液在香格里拉普朗铜矿区复杂地层钻进中的试验与应用

针对香格里拉普朗铜矿区所遇到的复杂地层,通过室内试验研究,确定采用植物胶作为主剂、聚丙烯酰胺和LP作为辅剂得到无固相聚合物钻井液,在钻探矿区ZK0409钻孔中的绳索取心钻进中使用,成功解决了该矿区复杂地层的钻进问题。探讨了无固相聚合物钻井液的最佳配方,并分析了其在复杂地层钻进中的作用机理。     

PHP-CORESMART无固相冲洗液在风化煌斑岩地层中的应用

风化煌斑岩是一种水敏性不稳定地层,钻进过程中常常引起孔壁坍塌,造成卡埋钻等孔内事故。根据风化煌斑岩地层岩性特点及钻进时遇到的问题,对风化煌斑岩地层冲洗液护壁技术进行了大量的试验研究工作,研制了PHP-CORESMART无固相冲洗液。该冲洗液由PHP、Na-CMC和CORESMART等配制而成,是一种具有较强抑制性和成膜性的冲洗液体系,在九瑞矿集区风化煌斑岩地层中应用,取得了比较满意的技术经济效果。     

KL植物胶在人工填筑堆石层钻进中的应用

针对伊朗TALEGHAN水库大坝观测仪器孔在松散、架空、透水性极强的堆石层中钻进存在的取心困难、泥浆漏失严重、孔壁稳定性差等问题,引进以KL植物胶为主要原料的处理剂配置成无固相冲洗液和不分散低固相泥浆,并配合一系列堵漏材料在现场的综合应用,取得了良好的钻进效果。介绍了KL植物胶的配方、泥浆性能指标及护壁堵漏效果,为今后类似地层钻孔提供了可借鉴的经验。     

无固相冲洗液在深溪锰矿施工中的应用

贵州深溪锰矿普（详）查区钻探钻遇较为复杂的水敏性地层、破碎性岩层,在合理选择好钻探设备、钻进参数和正确操作的前提下,选用PHP-GSP和GPLS植物胶两类无固相冲洗液,有效地预防了钻孔缩径、孔壁坍塌,降低了钻具与孔壁的摩擦阻力,从而达到了预防孔内事故的目的;同时还提高了机械钻速、减少了冲洗液材料运输量,提高了钻探经济效益;此外还具有环保等优点。介绍了PHP-GSP和GPLS植物胶无固相冲洗液的作用机理、配制方法及使用注意事项等。     

CL植物胶复合无固相冲洗液在复杂地层绳索取心钻进中的应用与研究

为满足复杂地层绳索取心钻探技术的需要,寻找、配制了既能代替泥浆具有良好的护壁堵漏性能,又能满足绳索取心钻进技术要求的CL植物胶复合无固相冲洗液。详细介绍了CL植物胶复合无固相冲洗液的配方和配制工艺、性能指标测试与评价、护壁机理认识及应用效果。     

无固相冲洗液在变质岩系复杂地层绳索取心钻进中的应用

辽宁省北镇市杜屯地区超大型石墨矿处于变质岩系中,在勘查过程中分析了该区变质岩系复杂地层的成因及特点,采用了绳索取心与无固相冲洗液钻进工艺,并分析了冲洗液对石墨岩矿层稳定性的影响,对冲洗液体系进行了优化,分析了冲洗液的护壁作用机理。同时对钻进过程中的技术应对措施进行了优化,解决了绳索取心钻进过程中钻杆结泥皮及技术套管的使用等问题,顺利地完成了矿床的勘探工作,取得了良好的技术经济成果。     

成膜防塌无固相冲洗液在广西向阳坪地区复杂地层中的应用

广西向阳坪地区地层复杂,存在多段大厚度水敏性蚀变地层及破碎地层,高岭石化及绿泥石化蚀变地层吸水后极易膨胀缩径或分散剥落,引起孔内掉块、孔壁坍塌等现象,导致卡钻、埋钻等孔内事故频发。通过对该地层岩心样品进行岩性分析,选择了成膜防塌无固相冲洗液体系,经过室内实验评价,确定了适用于向阳坪地区复杂地层的冲洗液配方,并在现场进行应用,有效地解决了水敏性蚀变地层吸水膨胀及分散剥落问题,护壁效果明显,孔壁稳定性显著提高,避免了孔内事故的发生,所取出的岩心完整且岩心采取率高,大大提高了钻进效率,缩短了施工时间,降低了施工成本。     

涠西南地区岩石特性及钻井液技术研究

北部湾盆地涠西南油田群是南海西部重要的原油产区，同时油田群紧邻众多国家级自然保护区，属于环境敏感区域。针对北部湾盆地涠西南地区环保要求，以及涠洲组和流沙港组钻井过程经常出现井壁失稳导致的憋卡、起下钻阻卡等问题，开展了涠西南地区地层泥页岩特性及环保钻井液技术研究。通过地层岩石黏土矿物分析、孔喉结构分析以及理化性能评价，明确了涠西南地区泥页岩井壁失稳的机理；提出以类油基的水溶性复合基基液为核心，构建了一套具有油基钻井液工程特性和水基钻井液环保特性的新型环保防塌钻井液技术，并进行了相关的现场应用。现场应用显示：应用井与邻井相比，12-1/4″井段阻卡划眼时间减少，井径扩大率大幅度降低，并且在128 h的长时间浸泡过程中没有复杂情况产生，有效地解决了涠洲组、流沙港组易失稳地层的井壁稳定问题；同时，钻井液环保性能达到一级海域环保要求，可以替代目前应用的油基钻井液体系，解决了海上使用油基钻井液存在配制成本高、含油钻屑需全回收及环境危害隐患大等技术难题。该研究对于涠西南油田环保、井壁失稳和钻井液技术发展具有较高的理论价值和借鉴意义。     

聚炳烯酰胺无固相冲洗液在复杂地层中的应用研究

根据多年对聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进技术在地质岩心钻探中的应用情况,进一步分析聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进所具有的技术优势,以及如何发挥其优势,利用聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进水敏地层及其它复杂地层,解决难以钻进的问题。同时,为进一步完善、选择适宜的钻井冲洗液提供一些可供借鉴的建议,使该技术的快速发展和地质岩心钻探钻进技术全面提高。