低温条件下乙二醇基钻井液体系的试验研究

钻井液在冰点以下能否保持正常的工作性能对低温地层的勘探工作具有十分重要的意义,选择乙二醇作为钻井液的防冻剂可以满足勘探钻进工作的要求。对乙二醇复合聚合物钻井液的耐低温能力、流变性、失水特性以及钻井液的防塌能力进行了试验研究,确定了乙二醇及钻井液中其它聚合物的加量,使其满足低温条件下勘探的要求。     

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。     

聚合物钻井液防塌机理的试验研究

在试验研究的基础上对比了无机聚合物硅酸盐和有机聚合物——聚乙烯醇（PVA）、部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）、非水解聚丙烯酰胺（PAM）和聚丙烯酸钾防塌能力的大小；由试验得出吸附成膜速度的快慢和保护膜的致密程度是决定钻井液体系防塌能力的关键因素；钻井液体系的防塌能力是无机聚合物和有机物质协同作用的结果；部分水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力较非水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力强；Na-CMC和PHP的加入可提高吸附膜的致密性及体系的防塌能力。     

吉林省油页岩勘探中聚合物钻井液防塌机理的试验研究与应用

在试验研究的基础上对比了无机聚合物硅酸盐和有机聚合物聚乙烯醇(PVA)、部分水解聚丙烯酰胺(PHPA)和非水解聚丙烯酰胺(PAM)的防塌能力;由试验得出吸附成膜的速度和保护膜的致密程度是决定钻井液体系防塌能力的关键因素;钻井液体系的防塌能力是无机聚合物和有机聚合物协同作用的结果;部分水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力较非水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力强。研制的无固相聚合物钻井液在吉林农安、伊通、舒兰和梅河口4个矿区近3 000 m的钻探施工中,孔壁稳定,孔内事故少,岩芯采取率达98%以上。     

高原铁路冻土区低温环保钻井液体系设计与循环过程温度场分析

川藏铁路位于高原高寒高山峡谷地带,沿线冻土覆盖率高达80%,环境生态脆弱。在地质勘察钻探施工中,钻井液不仅要有良好的耐低温性和流变性,还要满足环保性要求。本文以钠膨润土为钻井液造浆材料,NaCl为防冻剂,CMC和生化黄腐酸钾为降滤失剂,黄原胶为增粘剂;根据正交试验优选出0、-5和-10 ℃地层温度条件下的钻井液配方;利用ANSYS模拟软件对不同温度下钻井液在钻进循环过程中的温度场分布进行模拟;还设计了一种环保钻井液材料包。试验结果表明,优选的钻井液配方在低温条件下的流动性、动切力和粘度等方面性能良好,同时经济性和环保性也满足现场施工要求;模拟结果表明优选的4种低温钻井液在各自“适用温度”条件下防冻效果良好,安全系数高,能保证钻进过程的正常进行。     

低温无固相钻井液配方优选及经济性评价

为解决高原冻土和天然气水合物勘探过程中钻进和取心问题,选择了NaCl作为抗冻剂,抗盐共聚物GTQ和水解聚丙烯酰胺PHP作为主要聚合物试剂,采用正交试验法,在常温下优选出了9组配方,经过低温测试,确定了在 -15 ℃可用的钻井液配方Z1（20%NaCl+0.1%PHP+1.2%GTQ+1%KHm）和Z2（25%NaCl+0.15%PHP+1.0%GTQ+1%KHm）,其主要性能指标分别为：AV值46.5、47.5 mPa·s,PV值34、35 mPa·s,YP值12.8、12.8 Pa,FLAPI值6.8、7.6 mL/30 min。经成本核算,2种配方具有比较好的经济性,可以满足高原冻土层钻进要求。     

永冻层钻井冲洗液的研究

结合高原冻土层条件,研究钻井液的耐低温特性,进行抗低温研究,初步确定了耐低温钻井体系,可供高原冻土层钻探施工借鉴使用。     

冻土区天然气水合物勘探低温钻井液理论与试验

天然气水合物是在特定的低温与高压条件下形成的产物。在天然气水合物勘探工作中,低温钻井液是获得天然气水合物真实样品的重要保证条件之一。低温钻井液应具有低的冰点、良好的抵制能力与良好的流动性。结合天然气水合物勘探工作的特点,在试验的基础上,对比分析了PAM、PHPA、PAC-141、Na-CMC与KHm的分子结构、官能团的种类与数量对钻井液的防塌能力和流动性的影响,得出了几种处理剂的耐低温能力大小的顺序为：PAC-141〈PHPA〈PAM〈Na-CMC〈KHm,为天然气水合物勘探中低温钻井液的配制与使用,奠定了重要的基础。     

钾铵聚合物钻井液在地热钻井中的应用研究

贵州地热井钻遇地层以灰岩和白云岩为主,夹杂泥岩、砂岩及煤层等不稳定地层,为满足井壁稳定及配合螺杆钻进工艺的需求,确定采用强抑制聚合物钻井液体系。通过正交试验确定了室内配方,并对配方的综合性能进行了室内测评。FT-1与QS-2协同作用可有效改善泥皮质量,白油润滑剂在1%加量时即可将润滑系数降低至0.2以下。其综合性能测试结果表明：该钻井液体系具有良好的流变性,抑制性强且润滑性良好。相比于无固相聚合物钻井液,井眼清洁能力明显增强,机械钻速提高了129%,漏失风险有所下降,取得了良好的实钻效果。     

青海共和干热岩GR1井钻井工艺技术

本文介绍了青海共和县恰卜恰镇干热岩勘探孔GR1井的钻探施工概况以及采用的关键技术。通过对孕镶金刚石全面钻头技术、耐高温聚合物防塌钻井液技术、大直径螺杆复合钻进技术、底喷式聚晶取心钻头技术、壁钩式套铣打捞技术等难点的研究,解决了干热岩钻探碎岩效率低、钻进速度慢、钻井液高温稳定性及护壁与携岩能力差等难题,形成了一套适用于深部大口径干热岩钻探工艺技术,有效降低干热岩钻井与成井成本,对提高干热岩资源利用的经济可行性意义重大。共和盆地GR1干热岩勘探孔在地下3705.42m深处探获温度达到236℃以上的干热岩,这是我国首次在青海共和盆地钻获高温优质干热岩体,实现了我国干热岩勘查重大突破。