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。     

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。     

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。     

海洋废弃钻井液处理技术研究

针对滨海-6井废弃钻井液的特点,提出了破胶-固液分离-固化的思想。通过实验优化破胶剂、絮凝剂、固化剂配方。实验结果表明：100mL废弃钻井液破胶剂加量为2g,絮凝剂为2gAS＋2．5％HPAM溶液（质量分数0．1％）,固液分层现象明显、出水水质透明。固化剂的加量为1．5％CJ-1、27．7％水泥、7．7％CJ-2,6．2％CJ-3。固化强度和浸出液试验表明：固化体在养护15天后平均强度3．0MPa,浸出液指标达到GB8978-1996《污水综合排放标准》二级标准。     

Effect of drilling fluid on concrete-soil/rock interface shear strength in seawater drilling environment

Abstract

In this article, the results of an experimental study on the effect of drilling fluid on concrete-soil/rock interface shear strength in the seawater drilling environment are presented. The series of direct shear tests using a purpose-designed shear box with seawater were performed considering different types of drilling fluid and base material, various normal stress levels at the interface, and filtration times. The results indicated that bentonite drilling fluid significantly decreased the concrete-soil/rock interface shear strength while a negligibly small effect was observed for polymer drilling fluid, confirming the findings from the previous studies. It was also observed that the degree of interface shear strength reduction when using bentonite drilling fluid varied with the type of base material as well as the level of normal stress at the interface. The results also confirmed that the groundwater chemistry does not alter governing mechanism of the drilling fluids and the concrete-soil/rock interface interaction and that significant benefit can also be expected when using polymer-based drilling fluid over bentonite in terms of the side resistance of a drilled shaft in seawater drilling environment as well.     

深水钻井液研究与评价模拟实验装置

分析了我国深水钻井的现状和未来发展趋势,调研分析了深水钻井所面临的困难和深水钻井液必须具备的基本性能。在理论推导并结合实践的基础上,研制了深水低温钻井液基本性能模拟实验装置、深水钻井液水合物生成与抑制评价实验装置以及深水钻井液循环与井壁稳定模拟实验装置等,并对模拟装置的实验可行性和平行性进行了验证。实验结果表明,新研制模拟实验装置控制精度较高、实验平行性较好,能够满足深水钻井液性能测定与评价的基本要求,为我国深水钻井液技术研究奠定了一定的室内实验研究基础。     

钻井液用防塌润滑剂研究与应用

为了解决定向井、水平井和大斜度井的井壁失稳及卡钻问题,制备出同时具有防塌剂润滑作用的钻井液用防塌润滑剂FYJH-2。实验结果及现场应用证明,防塌润滑剂FYJH-2具有很强的抑制性作用,能显著降低钻井液摩擦系数,对钻井液流变性和滤失性影响小,且无毒、易生物降解,满足环境要求,是一种适用于深井、定向井和水平井的高性能防塌润滑剂,很好地解决了井壁坍塌和钻井液润滑性问题。     

深水表层钻井液密度与流变参数相关性研究

钻井液流变参数和密度的确定是钻井工程中一项十分重要的工作,它直接关系到钻井工作的成败。通过实验研究钻井液密度与流变参数的相关性,参照海上表层钻井液的配方,配制不同密度的钻井液测其性能,对实验数据作图,建立了密度与流变参数的数学模式。根据数学模式就可以通过钻井液的密度来初步确定钻井液的流变参数。     

饱和粉土在低围压下剪切特性的试验研究

通过室内静三轴试验,对黄河水下三角洲埕岛海域沉积物———粉土的剪切特性进行了研究。比较了粉土在低围压和高围压下的剪切变形特性和强度特性。试验结果表明,粉土在低围压(10,20,30,40 kPa)下的应力应变曲线和高围压下的应力应变曲线总体趋势基本一致,但在不同围压下其抗剪强度存在差别。     

NP油田Ed1储层泥浆伤害综合评价与解堵技术研究

酸化是解除该类储层伤害,恢复、提高油气井产能最主要的手段。对于各种特定的伤害类型若仅采用笼统的酸化措施,往往难以取得理想的增产效果,如何从伤害机理的角度出发对症解除污染是研究者面临的重要课题。NP油田Ed1储层在以往的酸化改造中,由于对钻井泥浆伤害机理认识不够准确,导致酸液选择存在较大的盲目性,严重影响解堵效果。为解决上述问题,提出酸化解堵设计方法,通过泥浆固相粒度和滤液红外波谱分析试验评价,明确了Ed1储层钻井泥浆伤害产生的机理。在此基础上,设计在同一组试验内先模拟泥浆伤害的产生,发现岩心伤害后渗透率降低至基准渗透率的0.12倍,然后比较评价不同类型的酸液解除该类泥浆污染的能力,最终筛选出解堵效果最好的4%多氢酸体系推荐现场施工使用。