环保型弱凝胶护壁护心钻井液研究与应用

海域浅层气地质调查和盐湖环境科学钻探在松散砂岩钻探取样工程中,存在孔壁易坍塌、成孔率低等技术难题,为此开展了松散砂岩地层环保型弱凝胶护壁护心钻井液技术研究。通过弱凝胶结构研究及成胶剂、交联剂及抗盐降滤失剂等材料优选,研发了一套环保型弱凝胶护壁护心钻井液,评价了钻井液的流变性、滤失性、抑制性、护心性能、环保性能等性能,并在山西某盐湖环境科学钻探工程进行现场应用。室内及现场应用结果表明：研制的弱凝胶护壁护心钻井液具有良好的流变性、降滤失性、抑制性（岩屑回收率96.3%）、护壁护心性能及环保性能（BOD5/COD比值24.6%,EC50值47950 mg/L）,能有效解决松散砂岩类地层孔壁坍塌、岩屑不易携带等问题,在松散地层钻探工程中具有广阔的应用前景。     

新型复合胶无粘土冲洗液研究及应用

针对松散覆盖层、强风化破碎层取心率低,岩心松散破碎,孔壁稳定性差等问题,进行了以天然植物胶为主原料的处理剂复配改性研究和冲洗液优化配方研究。主要研究方法是通过有机聚合物和无机交联剂的作用,对羟丙基瓜尔胶(GRJ)进行交联改性,以此获得新型复合胶无粘土冲洗液优化配方,并进行了现场应用。应用效果表明,该冲洗液密度低,粘度可调范围大,流变性和润滑性好,成膜护心、护壁作用强,完全满足第四系覆盖层、胶结差的砂卵石层和强风化破碎地层取心钻进要求。      

低密度钻井液的开发与应用

ＤＭＺ低密度无固相钻井液主要由水、高分子聚合物（防塌剂）、天然高分子物质（降滤失剂）配制而成,其密度稳定在０．９９９～１．００４ｇ／ｃｍ＾３之间,具有良好的防塌护壁和絮凝能力,能有效解决小口径绳索取心钻探中出现的钻杆内结泥皮、携带岩粉能力差、失水量高等问题。     

钻井与压裂液用摩芋粉的改性试验研究

魔芋胶以其固有的水溶性好、水溶胶粘度高、破胶残渣少且对地层无污染而得到水文地质钻井行业的广泛应用。在前人研究的基础上，采用化学改性与物理改性相结合的方法，提高了魔芋胶的水溶性以及护壁性能，降低了其破胶残渣     

耐230 ℃高温海水钻井液室内实验研究

为了解决深海油气井工程和大洋科学钻探深部高温井段钻井液流变稳定性和护壁性能等变差问题,以复合粘土为造浆材料,通过优选抗温抗盐降滤失剂、防塌剂和高温稳定剂等关键处理剂及钻井液配方优化研究,研发了一套耐230 ℃高温海水钻井液配方。采用高温高压流变仪、六速旋转粘度计和高温高压滤失仪等仪器,开展耐230 ℃高温海水钻井液的综合性能评价,如热稳定性、高温流变性等。实验结果显示,密度1.5 g/cm³的钻井液在230 ℃老化16 h前后,表观粘度变化率为2.5%,高温高压滤失量为23 mL。研究结果表明,该海水钻井液抗温可达230 ℃,具有良好的抗高温稳定性、高温流变性能以及较低的高温高压滤失量,可满足深海高温硬岩钻探要求。     

魔芋胶液性能及其应用的试验研究

对魔芋胶胶的流变特性和降解特性进行了试验性研究,并与其它常用的聚合物性能进行了对比,证明魔芋具有优良的流变特性及降解特性,认为魔芋是一种良好的水文水井液处理剂和煤层气井压裂液用胶凝剂。     

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。     

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。     

新型水基钻井液成膜处理剂的研制与应用

从深孔金刚石绳索取心钻探工艺对钻井液性能的要求出发,运用成膜理论和技术,开发了一种新型水基钻井液成膜处理剂。现场实践证明了这种水基钻井液成膜处理剂对强水敏性地层具有较强的抑制能力和良好的护壁效果。介绍了水基钻井液的成膜作用机理,以及X-1水基成膜剂的研制和工程应用情况。     

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。     

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。      

微泡钻井液在岩芯钻探中的多重功效

岩芯钻探经常遇到构造复杂、裂隙发育、地层破碎等地层,造成钻进困难,效率低下等问题.微泡的特殊结构使微泡钻井液在漏失地层具有堵漏材料的特性;同时,由于其优良的流变特性和润滑性能,携带岩粉能力强,有利于提高岩芯采取率、机械钻速和钻探质量,降低了钻探成本.本文介绍了微泡钻井液特性,并结合现场实践讨论了可循环微泡钻探技术在岩芯钻探中的多重功效.     

甘肃山丹花草滩煤矿扩大区煤炭详查钻井液工艺及应用

在甘肃省山丹县花草滩煤矿扩大区煤炭详查钻探施工中,普遍存在着泥岩地层造浆、膨胀缩径及坍塌掉块等问题。针对上述问题,开展了钻井液工艺研究,选择了有机硅抑制剂、降滤失材料、随钻封堵材料及包被絮凝材料,进行钻井液配方及性能研究。通过室内实验及现场应用,证明了该钻井液具有良好的抑制性能、防塌护壁性能及流变性能,有效解决了上述技术难题,钻井液使用周期大幅提升,显著减少了废弃钻井液的排放,促进了绿色勘查理念在勘查区的实践推广。     

暂堵型钻井液的试验研究

针对钻井工程中出现的护壁堵漏与保护地层渗透性的矛盾,提出了利用羧甲基纤维素钠、胍尔胶、魔芋等聚合物,并结合现代生物技术中聚合物的断链降解原理,开发出适合于石油、天然气、地下水等钻井领域的自动降解无伤害钻井液--暂堵型钻井液,与传统的暂堵剂不同,它在钻进完成后不需要采用解堵工艺,如压力解堵、酸化解堵、油溶解堵、破胶等,从根本上改进了解堵工艺;分析了暂堵型钻井液的基本原理和两种典型聚合物的酶降解原理,并介绍了室内的粘度实验、渗透性恢复测试实验和在甘肃张掖和广西柳州的现场试验;理论和实践均证明,暂堵型钻井液能自动降解,对产层无伤害,在进行有效护壁堵漏的同时,还能在可控制的时间内显著地恢复地层的渗透性,因此具有推广价值.     

无固相弱凝胶钻井液在水井施工中的应用

结合水井施工实例,开展了对无固相弱凝胶钻井液及生物酶破胶剂的应用研究。弱凝胶钻井液具有独特的流变性,动塑比高、低剪切速率粘度高,有很好的携砂能力,除具备冷却钻头、清除孔底岩屑、护壁防坍功能外,还具有无固相,不易堵塞地层孔隙,减少钻井液中固相对含水层的伤害的特点。加入生物酶破胶剂后,能清除在井壁形成的泥皮,疏通水流通道,取得了单井出水量和渗透系数有较大增加的应用效果,对在水井施工中加强含水层的保护提供了新的方法。     

植物胶冲洗液的性能及新型植物胶QM的开发研究

植物胶作为钻探冲洗液已有多年的历史，主要在第四系覆盖层、松散地层、砂卵石层勘探取心有独特的效果。近年来，随着环境保护意识的加强，野生植物资源的开发受到了极大的限制，急需寻求新的可持续利用的植物胶。从常用植物胶化学组分以及冲洗液的粘度特性入手，研究植物胶的特性和改性效果，并对某种新型植物胶QM的开发与应用前景做了初步探讨。     

S98绳索钻进取心技术在松辽外围油气钻探中的应用

松辽外围油气地质调查巴D1井的地质条件复杂,孔壁稳定性差,存在漏失、缩径、坍塌掉块等问题。施工中采用S98绳索取心金刚石钻进技术,配以水玻璃、水解聚丙烯酰胺、油井广谱护壁剂的无固相防塌钻井液体系,并通过对钻井液配方的优化和性能参数的合理调整与维护,较好的解决了深井施工中的钻进技术难题。该钻井液体系具有良好的稳定性和流变性,携屑能力强,防塌效果好,在深井钻探施工中取得了良好的效果,为该井的顺利完井奠定了基础。     

煤系复杂地层钻探护壁浆液研究与应用

基于护壁材料对浆液的流变性和失水及造壁性的影响,通过室内试验,研究了适用于煤系复杂地层的护壁浆液——膨润土-高聚物浆液。采用正交试验法得出护壁浆液的优化配方:5%膨润土+0.3% SM植物胶+0.04%聚丙烯酰胺（PAM）+1%腐植酸钾（KHm）。将这种高聚物低固相泥浆用于现场试验,在煤系复杂地层的钻探护壁中取得了良好的效果。      

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。     

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。