微生物无固相钻井液体系构建及其固壁作用机理研究

钻探过程中,常遇到破碎性地层,容易发生井壁失稳而诱发井下复杂事故。增强破碎块之间的胶结力,提升井壁围岩力学强度,是解决该类地层井壁失稳的有效途径之一,微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术为实现这一途径提供了很好的借鉴。为此,通过实验研究,分析了巴氏芽孢杆菌在无固相钻井液体系中的生长情况,得到适合巴氏芽孢杆菌生长的无固相钻井液,由此构建微生物无固相钻井液体系。利用岩心浸泡实验和扫描电镜(SEM)分析方法,探讨了微生物无固相钻井液体系的固壁效果及其作用机理。结果表明：巴氏芽孢杆菌在由植物胶、聚丙烯酰胺(PAM)、羧甲基纤维素钠(CMC)组成且含有培养基的无固相钻井液中的生长情况最好,经过24 h的生长,600 nm波长处的吸光值(OD600)达到1.54。故确定微生物无固相钻井液体系的配方为：0.1%植物胶+0.1%PAM+0.1%CMC+巴氏芽孢杆菌(OD600=0.8)+0.25%氯化钠+1%尿素+0.75%酪蛋白胨+0.25%大豆蛋白胨。在微生物无固相钻井液体系中添加钙源,可以获得更好的固壁效果,固结后试样的抗压强度达到0.183 MPa。该体系的固壁机理是微生物在松散颗粒间诱导生成...     

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。     

充气泡沫无固相钻井液的试用效果

充气泡沫无固相钻井液的试用效果四川省地矿局探矿技术试验室杨明奇在室内研制的基础上，我们先后在四川省地矿局１１３队后山煤田和成都水文队施工的供水井中进行充气泡沫无固相钻井液的生产试验，累计完成试验工作量１１１２．９２ｍ。试验首先在后山煤田ＺＫ３０１、Ｚ...     

YC-1型无固相钻井液

一、基本特征该钻井液是由一种或两种特定的植物胶干粉，与水溶解后所形成的有机高分子亲水胶体溶液，再与硅酸钠无机低分子亲水胶体溶液组合而成的复合亲水胶体浆液，因而具有复合胶质的显著特性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

塔里木盆地深部煤层失稳机理及防塌钻井液技术

针对塔里木盆地深部煤层钻井过程中钻井液漏失和井壁垮塌等井下复杂问题,采用镜质体反射率分析、X射线衍射、扫描电镜等方法测试了煤的微观结构和理化性能。明确了煤层的失稳机理：煤中固定碳质量分数平均超过60%,镜质体反射率大于1.0%,煤化程度高、性脆、易破碎;黏土矿物总的体积分数低于25%,黏土中不含强水敏性矿物蒙脱石;煤层割理呈网状分布,其宽度主要集中在1~10 μm,易漏失。综合判定煤层失稳类型为力学失稳。以煤层微观结构为目标,结合钻井液材料粒度分布,优选沥青类封堵剂,设计出适用于煤层的沥青质聚磺防塌钻井液体系,其性能测试结果表明：沥青质聚磺防塌钻井液滤失量低、泥饼薄,能有效封堵煤的绝大部分割理,减少钻井液侵入量,防止煤层垮塌。研究成果一定程度上为塔里木盆地深部煤层的安全高效钻井提供技术保障。     

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。     

无固相冲洗液在复杂地层钻进中的应用

钻进松散、破碎、坍塌、水敏等复杂地层，最常用的护壁办法是用泥浆和下套管。穿过复杂地层对泥浆性能要求很高，稍有疏忽就会导致孔内事故，从而增加了其使用难度。无固相冲洗液以其高分子聚合物吸附能力强、胶结性能好、配制使用简便等特点，为解决这些复杂地层钻进问题提供了新的途径。在几个典型矿区分别应用DWY-Ⅱ型、PAA和HJ-l三种无固相冲洗液，成功地解决了复杂地层钻进中护壁、取心等技术难题。     

煤层气钻井井壁失稳机理及防塌钻井液技术

针对沁水盆地煤层气钻井中存在的井壁稳定技术难题,采用X射线衍射、扫描电镜、泥页岩膨胀实验、页岩分散实验测试了泥页岩和煤岩体的组构及理化性能,分析了井壁失稳机理。依据\     

硬岩破碎地层高温钻孔钻进的钻井液实验研究

针对塔里木盆地某矿区地层倾角大、硬度高、极其破碎,定向钻进钻遇地层含高放射性矿物且温度高,易发生卡埋钻事故及钻孔内高放射性矿物污染钻场环境等问题,选用抗高温具有良好流变力学性能的护孔配浆材料,采用正交实验设计方法,实验研究钻井液配方。优选出耐温达到100℃的不分散低固相聚合物钻井液体系MV-CMC-80A51-NPAN泥浆。该泥浆性能稳定,具有耐温高、失水量低、泥皮簿而致密、剪切稀释性能好、成本低的特点,可使硬岩破碎复杂地层的定向钻进顺利中靶。     

气体吸附对煤层安全钻井液密度的影响

煤岩中割理极为发育,导致煤层非均质性极强,在煤层钻井过程中井壁极易垮塌,掩埋钻具,钻井过程中配置合理的钻井液用以保持井壁稳定具有重要的意义。现阶段主要是运用经典连续介质理论模型进行钻井过程中安全钻井液密度窗口预测,导致现场实际效果较差。实际煤层不仅割理发育并且大量CH₄以吸附态赋存于煤层中,将弱化煤岩力学强度,使原本就易失稳的井壁越加不稳定。因此,针对煤层为非连续介质的特殊性,基于非连续介质力学构建的离散元模型分析钻井过程中煤层井壁稳定性,并结合连续介质强度分析法在考虑气体吸附对煤岩力学强度弱化影响的情况下,用以确定煤层最佳防塌钻井液。最后,根据山西省宁武盆地的煤岩数据及现场钻井液资料,利用上述理论进行实例计算,指出研究区煤层防塌需保证钻井液密度大于1.009 g/cm³,并且需在钻井液中添加暂堵剂以提高其封堵能力。     

PVA1788无固相冲洗液体系的研究与应用

为了提高绳索取心液动锤钻进技术在复杂地层的应用效果,提高无固相冲洗液维持孔壁稳定的能力,在PHP+GSP无固相冲洗液体系的基础上,添加了PVA1788冲洗液处理剂。按PHP、GSP、PVA1788比例为1∶5∶5混合,混合粉加量为1%~1.5%时,API滤失量为10~11 mL,漏斗粘度为18.4~21 s,塑性粘度为3.5~6 mPa·s,动切力为0.5~0.75 Pa。根据冲洗液试验及现场应用,该PVA1788无固相冲洗液体系具有粘度低、抑制防塌能力强、润滑性能好、使用维护方便等特点,大幅度提高了液动锤零配件的工作寿命,提高了钻机钻深能力,满足了复杂地层维护孔壁稳定、安全钻进的需要。本文对类似地层无固相冲洗液的推广应用具有参考价值。     

哈萨克斯坦KKM油田钻具强稳降振提速技术研究

KKM油田下部砂泥岩互层非均质性强导致井下钻具振动剧烈、PDC切削齿寿命低,且井眼易偏斜。目前在用PDC钻头多采用5刀翼或6刀翼16 mm切削齿以降低井下振动保证PDC钻头寿命,但降低了钻头攻击性导致机械钻速较低。针对KKM油田下部地层特点,优选了4刀翼19 mm复合片PDC钻头。该钻头具有较高的破岩效率和攻击性,可大幅度提高机械钻速;同时通过底部钻具组合动力学分析,优化形成了双稳定器+单稳单弯（0.5°）钻具组合,3个稳定器串联具有较强的稳定降振作用,配合小弯角螺杆钻进可有效提高防斜能力,降低了井下振动,配合大尺寸聚晶金刚石复合片PDC钻头实现了三开井段一趟钻完成的目标,机械钻速提高115.35%。     

宁夏宁东地区废弃冲洗液无害化处理技术初步研究

宁夏宁东地区作为国家级能源基地,近年来布置和实施了大量的岩心钻探工程,产生的废弃冲洗液数量大,由于废弃冲洗液处理方式比较单一,对周边环境有一定的破坏和影响。通过对宁东地区废弃冲洗液处理方式的调查研究,选择固化法对废弃冲洗液进行了处理,产生的污水和固化体满足国家相关排放标准,形成了一套适合类似地区废弃冲洗液处理方法,有助于保护宁东地区脆弱的生态环境。