国内外钻井液技术发展
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国外油基钻井液提切剂的研究与应用进展国外油基钻井液提切剂的研究与应用进展随着石油勘探和开采技术的不断发展,钻井技术成为石油开发的关键环节之一。
钻井液作为钻井中的重要组成部分,对井下作业的效率和安全性起着至关重要的作用。
随着环保意识的加强,国外在油基钻井液提切剂的研究和应用方面取得了一定的进展,为我们借鉴学习提供了经验。
一、油基钻井液提切剂的概念油基钻井液是一种以石油为基础的钻井液,提切剂是其组成部分之一。
提切剂是一种添加剂,用于增加钻井液的黏度和抗磨损性能,以避免井壁塌陷和保护钻头。
通常根据不同的作用原理可以分为磨料和沉淀型两类。
磨料属于机械提切剂,主要特点是硬度高且磨损快,使用寿命较短,但工作效率高。
沉淀型属于化学提切剂,本质上是胶体颗粒,可以形成一层密集的薄膜,起着类似于润滑油的作用。
二、国外油基钻井液提切剂的研究进展1. 磨料提切剂研究国外针对磨料提切剂的研究主要集中在如何提高其使用寿命和降低使用成本上。
在研发过程中,主要采用的方法有颗粒表面修饰、材料复合和晶体结构优化等,以提高颗粒表面的抗磨性和耐高温性能。
近年来,以硬质合金颗粒为代表的超硬材料逐渐成为磨料提切剂的新研究方向。
超硬材料的硬度可媲美天然金刚石,耐高温、抗腐蚀性能良好,并且与在油基钻井液中常用的降粘剂相容,使用寿命可显著提高。
2. 化学提切剂研究沉淀型提切剂的研究主要集中在改进其沉淀性能和增强其黏度和再可加性。
目前主要采用的方法包括改进分子结构、添加表面活性剂和增强交联性能等。
此外,还有一些新型沉淀型提切剂正在被研发,例如利用生物技术手段生产具有黏度、抗温度能力的微生物菌种等。
三、国外油基钻井液提切剂的应用进展在钻井作业中,油基钻井液提切剂的应用主要体现在保护钻头、防止井壁塌陷,提高井下作业效率方面。
据国外资料统计,与传统的磨料提切剂相比,粘度大、悬浮力好的沉淀型提切剂可以大幅提高钻头的寿命,降低维护成本和环境污染风险。
此外,在高温高压和腐蚀环境下,油基钻井液提切剂的抗磨性能和耐腐蚀性能也是一个重要的考量因素。
国外高性能水基钻井液研究的最新进展近年来,国外高性能水基钻井液的研究成为了国际油气行业的热点研究领域之一。
高性能水基钻井液相比于传统的石油基钻井液在环保性、安全性等方面具有巨大优势。
本文将介绍高性能水基钻井液最新的研究进展。
一、高性能水基钻井液的特点高性能水基钻井液具有环保性和经济性等优点,符合现代钻井行业以环保为主题的需求。
同时,在使用过程中它具有良好的稳定性、低毒性、易清洗、可重复使用等特点,大大减少了净水的消耗,降低了钻井成本。
二、高性能水基钻井液的研究进展(一)高性能水基钻井液的制备技术高性能水基钻井液的制备技术主要分为三类:第一类是利用溶胶凝胶技术,即利用悬浮在水中的纳米颗粒形成的凝胶体系,实现钻井液体的结构加固和调节性能的方式;第二类是利用粒子-胶团-聚合物(PPP)复合体系,即利用粉粒体系、颗粒聚团体系和高分子体系相互作用,制备钻井液;第三类是利用新的改性剂,改善传统钻井液的性能,提高高性能水基钻井液的性能。
(二)高性能水基钻井液的应用研究高性能水基钻井液的应用使得钻井效率得到了显著提高,同时在满足钻井作业精度要求的同时,它还能够有效解决环境保护问题。
它在海上油田应用中减少了排放物的释放,也同时极大地降低了海洋污染。
三、结论高性能水基钻井液具有广阔的应用前景和较高的经济效益。
在制备技术和应用研究方面,国外相关学者已取得了很大的成果,但也需要继续增加研究力度,探索更多的技术方案,以逐步替代传统石油基钻井液。
四、未来展望随着全球对环保的要求越来越高,高性能水基钻井液必将成为下一代钻井液的主流。
未来,相信高性能水基钻井液将更加普及,其技术不断进步和完善,有望成为钻井液技术中不可或缺的一部分。
高性能水基钻井液的未来发展将更加多元化和专业化,同样也需要大量的资金和科技支持,以实现更加高效环保的钻井作业。
在制备技术方面,未来的研究将更加注重减少生产成本和提高制备效率。
同时,未来制备技术研究也将更加注重控制钻井液体系的稳定性和高温高压环境下的适用性,以满足更加苛刻的钻探条件。
国外钻井技术发展现状张东海Ξ(中原石油勘探局钻井二公司) 席继强 贾建明(中原石油勘探局采油五厂)摘 要 美国及西欧一些发达国家一直处于钻井技术的前列,了解国外钻井技术现状,利于我们在战略上决策钻井科技发展的方向。
本文首先概述了国外比较成熟的大位移井钻井、欠平衡钻井、小井眼钻井、超深井钻井、老井重钻等技术,对国外正在研究和开发的钻井技术,如分枝井钻井技术、连续管技术、旋转导向钻井系统、套管钻井工艺、三维可视化技术等也作了一定介绍,对促进我国钻井技术的发展具有一定的借鉴意义。
主题词 国外 钻井 大位移 小井眼 侧钻 现状 钻井技术从上世纪末至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个发展阶段。
美国、西欧等西方发达国家一直处于钻井技术的前沿,完成了大批超深井、高难度定向井、水平井、径向井、分枝井。
与之相配套的各种工艺技术,如化学处理剂应用开发、冶金铸造技术、工具设计制造、精密仪器的研制加工等都有了长足的进步,从而有力推动了地球科学、石油工业及其他有关行业的发展。
一、 国外比较成熟的钻井技术(一) 大位移井钻井技术[1]大位移井(Extended 2ReachDrilling ,简称ERD )是指水平位移深度(HD )与垂直深度(TVD )之比大于2.0以上的定向井或水平井;当比值大于3时,则称为特大位移井。
80年代末,随着水平井钻井高潮的到来,促进了大位移井技术的发展;在1994年SPE 第69届钻井会议上,大位移井成为讨论的主题之一。
钻大位移井的主要原因是基于经济上的考虑,在海洋及滩海油气勘探和开发中,节省近三分之一以上的费用,并大幅度提高了油气采收率。
挪威国家石油公司(Statoil )是钻大位移井的代表,在挪威北海钻成了一批大位移井,从1990至1994年连续4年保持大位移井世界纪录。
1994年所钻的30/6C 226A 井,水平位移7850m ,垂深2760m ,HD/TVD 为2.84;英国石油(BP )公司于1998年12月在英国南部WF 油田完成的M11井,水平位移达10114m ,完钻井深10656m ,HD/TVD 达6.13,目前一直保持着大位移井世界纪录。
国内外钻井装备的发展现状及趋势随着全球能源需求的增长,国内外钻井装备行业呈现出快速发展的态势。
本文将对国内外钻井装备的发展现状及未来趋势进行简要介绍。
发展现状国内钻井装备行业经过多年的发展,已经取得了显著成果。
中国的钻机制造商在技术创新和产品质量上取得了巨大进步,成为了国际市场的重要竞争者。
国内钻井装备的市场份额不断扩大,形成了一定的规模经济和产业集群效应。
国外钻井装备行业也在不断发展壮大。
美国、加拿大、俄罗斯等国家拥有先进的钻井技术和装备制造能力,成为了全球钻井装备市场的主要供应方。
这些国家注重技术研发和创新,致力于提高钻井效率和降低成本。
未来趋势随着能源资源的稀缺性和环境保护意识的增强,未来钻井装备行业将朝着以下方向发展:1. 技术创新:钻井装备制造商将继续加大对技术创新的投入,研发更高效、更节能的钻井设备。
如使用智能化和自动化技术,提高钻井效率和安全性。
2. 环境友好:未来钻井装备将更加注重环境保护,减少对生态环境的影响。
采用新材料和清洁能源,降低能耗和排放。
3. 数据驱动:随着大数据和人工智能技术的发展,钻井装备将更加注重数据的收集和分析。
通过数据驱动的决策,提高钻井效率和质量。
4. 自动化:未来钻井装备将朝着自动化方向发展,减少人工操作,提高作业安全性和生产效率。
5. 国际合作:国内外钻井装备制造商将加强合作与交流,通过技术和经验的共享,实现互利共赢。
结论国内外钻井装备行业的发展正在迅速推进。
通过技术创新、环境友好、数据驱动和自动化等发展趋势,钻井装备将更加高效、智能和可持续。
我们应密切关注行业发展动态,抓住机遇,推动国内钻井装备行业的发展。
谈钻井液技术的应用现状及发展方向摘要:近些年来,随着已有的石油田的日益枯竭,而其需求量也逐渐增大,更多的石油需要被开采和勘探,这对石油勘探的技术提出了更高的要求。
而钻井液技术作为石油开采的中心技术,其发展和研究也成为一种必然趋势。
本文主要通过对国外的钻井液技术的研究,然后综合考虑国内钻井液技术发展情况以及存在的一些问题,结合最新技术的发展情况,提出了关于未来钻井液技术发展方向的重要建议。
关键词:钻井液应用现状发展方向一、钻井液技术概述钻井液就是指在钻探过程中,在孔内使用的一种冲洗物质且可以循环利用。
可以说钻井液就是钻井的血液,同时也称之为钻孔冲洗液。
根据钻井液按的组成的不同,可以将其分为清水、泥浆、乳状液、无粘土相冲洗液和压缩空气等。
最早开始用的钻井液就是清水,因为它无需处理,使用十分方便,尤其是适用于完整岩层和水源充足的地区。
而泥浆是另一种广泛使用的钻井液,因为其具有一定的粘度,所以可以用于一些松散的和容易坍塌的不稳定岩层。
研究表明,钻井液具有很多用途,而最广泛地就是清洁井底,保持井底的清洁,还有就是用来冷却和润滑钻头及钻柱,从而提高其使用寿命。
一般的根据基液和主要处理剂的不同,可以将钻井液分为以下几类:即由气体配制成的空气和氮气钻井液;由水配制而成的充气--泡沫钻井液等;以及由非水物质配置而成的油基或合成基钻井液等。
钻井液是可以分为分散介质和分散相以及添加剂组成的。
此外,一般的钻井液主要由液相、固相再加上相应的化学处理剂组成。
液相可以是水、油和乳状液,而固相则包括有用固相和无用固相两种,相应的化学处理剂则包括无机和有机高分子化合物。
在近些年,随着一些深井、超深井等特殊工艺技术的发展和进步,石油勘探技术也在不断的进步和发展。
这就对钻井液的要求越来越高了,现在国际上对钻井液的要求是“安全、健康和高效”。
然而,国内外在钻井液技术方面的发展有着明显的差距,这就需要我国更好的学习和借鉴国外相关的优秀技术水平,提高自己充实自己,以期更好的为国家石油工业做贡献。
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势随着石油工业的不断发展,钻井技术作为其中的重要组成部分,已然成为石油勘探与开采的基石。
而钻井液技术,作为钻井技术中的一项重要技术,也随之得到了广泛的应用。
然而,在实践应用中,钻井液技术还面临着很多挑战和需求。
本文将从现状、挑战、需求以及发展趋势四个方面来论述钻井液技术。
一、现状钻井液技术是钻井作业中非常关键的一环,它是为了保证钻井作业的正常进行,同时也是保障钻井设备的正常运转。
目前,钻井液技术主要应用在海洋石油勘探领域,特别是针对深海油田的开发需求。
市面上常见的钻井液有水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等,其中水基钻井液具有成本低、环保等优势,是目前使用最多的一种钻井液。
在钻井液的配制和处理方面,目前采用的是某些特殊并且有毒的化学物质,如羧代酰胺基甲酸钾(K-PAM)、钙镁石、硅胶等。
这些成分的添加帮助控制钻井液的性能,如黏度、密度、pH 值等,使其适应不同的钻井条件。
二、挑战虽然钻井液技术在实际应用中带来了很多好处,但是它也面临着许多挑战。
首先,钻井液技术的环保性得不到保障。
在钻井液制备和处理过程中,需要大量的化学品,这些化学品会和水和土壤中的其他物质形成复合物,使得这些物质在环境中的迁移和转化变得更加复杂和不可控。
因此,制备出符合环保要求且能有效钻井的钻井液,成为了当前技术待解决的问题之一。
其次,随着油气勘探的深入,钻井液性能要求也越来越高。
对钻井液的性能要求越来越复杂,需要涉及到高温、高压、高盐度、高酸碱度等多个因素,而现有的钻井液技术仍无法满足这些要求。
如何优化钻井液成分、提升钻井液性能,是值得深入研究的问题。
三、需求随着石油勘探技术的快速发展和油气资源的进一步枯竭,对钻井液技术的需求也不断增加。
未来将需要更加高效、环保的钻井液;更加具有适应性的钻井液;更加智能化的钻井液等。
四、发展趋势为了应对上述挑战和需求,钻井液技术也正在不断发展和创新。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 钻井液的智能化:随着工业 4.0 的到来,各行各业都在朝着数字化转型,钻井液技术也不例外。
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势近几年,我国钻井液技术在技术研发和实际应用两个方面,与国外先进技术相比都有了长足的进步。
但是随着我国“十二五”期间对西部地区复杂地质环境下深井、超深井勘探需求的持续增加,现有的钻井液技术水平已经不能够满足实际生产的需求。
因此,有必要从全局角度出发,对我国钻井液技术现状以及应用难度进行归纳,更加慎重的规划钻井液技术的下一步发展方向。
而本文针对这一情况,主要介绍了国内钻井液技术的应用现状,以及在实际应用过程中存在的突出问题。
并结合我国目前西部地下资源开发规划的实际需求,针对我国钻井液技术应用难度,分析了未来我国钻井液技术的发展趋势。
标签:钻井液技术;现状;发展趋势一、国内钻井液技术现状分析(一)水基钻井液成膜技术针对我国泥页岩地质环境较多客观现状,近几年我国在水基钻井液成膜技术的应用过程中,在水基成膜技术方面有了长足发展。
为了优化泥页岩地质不太理想的水基钻井液成膜现状,需要控制孔隙尺寸。
目前国内主要通过在泥页岩薄层添加适当比例的化学材料来加大其电荷密度,从而达到介绍水压力,适当的改变井下水推动力的受力方向,使得井壁更加稳定,从而实现接近理想的水基钻井液半透膜。
(二)超高温水基钻井液技术考虑超深井采用水基钻井液技术时较易出现的超高温工作环境,国内钻井液技术学术研发界充分考虑超高温对钻井液黏土粒子效用的影响,针对性的增强钻井液处理剂对黏土粒子抗热氧降解以及去水化方面的强度。
国内目前一般采用GBH组昂今夜抗高温处理剂,且该处理剂总还进行了更加细致的针对高温带来的各类隐患的防治配方,能够根据具体地质环境及实际应用条件更加具体的解决高温黏土凝结、塌封等问题。
(三)快速钻井液技术我国石油集团针对西部新疆、青海等地区的特殊地质,研制出了一种能够有效减少钻井液环控摩擦力,提高超深井钻井机械转速的快速钻井液技术。
这一项技术不仅能够提高深井、超深井钻探工程效率,同时还能解决上层黏土吸附钻头,造成下钻阻力加大的问题。
钻井液技术的发展概述 摘 要:本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势,介绍了近年来国内外
发展起来的12种新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。
关键词:钻井液,技术,高温,环保
一、国内外钻井液技术新发展概述
钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定,保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。因此,适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后,逐渐进入稳定期,亦即技术成熟期。可以认为,由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择,因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。
1、超高温聚合物水基钻井液 近期超高温水基钻井液研究的关键是AMPS系列耐温抗盐聚合物的应用,以及抗温抗污染交联聚合物和水解稳定性强的聚合物类钻井液处理剂研制,同时还要考虑处理剂的长期稳定性和配伍性,通过引人海泡石可以提高体系的热稳定性。 国外一些公司根据抗高温水基钻井液需要,研制出以COP-I, COP-2, MIL-TEMP, PYRO-TROL,KEM -SEAL等为代表的独具特色的抗高温处理剂产品,成功地应用于实践,取得了较好的效果,最高使用到井底温度272℃。国内在超高温钻井液处理剂及钻井液体系研究方面也取得了长足进步,特别是水基钻井液处理剂。开发出以PAMS为代表的磺酸盐聚合物以及适用于超高温钻井液的专用处理剂,如LP527 ,MP488 , HTAMP等,其性能接近国际先进水平。在钻井液体系方面也取得了可喜的成绩,完成了一批超高温井的施工。
2、强抑制聚合物水基钻井液 随着钻井液的发展,研制成功了阳离子聚合物钻井液。这种抑制能力很强的新型钻井液与原阴离子的聚合物钻井液的本质区别就是在“有机聚合物包被剂”这一主剂上引入了阳离子基团即(-N一)基基团(如阳离子聚丙烯酰胺),另外又添加了一种分子量较小的季胺盐类,(如羟丙基三甲基氯化胺)。 1
另外,在PAM分子链上引入阳离子基团、疏水基团和AMPS(2-丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸),从而使改性的PAM赋予了新的性能。通过改性,使聚合物分子中的阳离子中和了粘土颗粒上的负电荷而减小静电斥力,使聚合物能在更多位置上与粘土发生桥链,对粘土能够起到很好的保护作用。由于分子链中含有疏水基团,使吸附在粘土表面的聚合物表现为憎水性质,故有利于阻止水分子的进入,从而能有效地抑制页岩的膨胀。
3、合成基油包水钻井液 合成基油包水钻井液是以人工合成的有机化合物作为连续相,盐水作为分散相,以及乳化剂、降滤失剂、流型改进剂等组成的钻井液体系。与油基钻井液相比较,其区别在于,将油基泥浆中的基油(柴油或矿物油)替换成可生物降解又无毒性的改性植物油类。最初的希望是:合成有机物的物理性质应与矿物油相似、毒性必须很低、无论在需氧或厌氧的条件下均可以生物降解。目前,在墨西哥湾和北海油田等地区,使用合成基钻井液已非常普遍。据不完全统计,在世界范围内已有500多口井使用了合成基钻井液。 合成基钻井液分为一代和二代,第一代主要为类、醚类和聚α-烯烃 (PAO)类;第二代主要为线性a-烯烃(LAO)类、内烯烃(I0)类、线性烷烃(LP)类和线性烷基苯类。以线性a-烯烃聚合物为主的第二代合成基钻井液与第一代相比,黏度较低,配制成本也较低,而且有更强的生物降解能力,且第二代合成基钻井液更适于在高温深井中使用。
4、有机盐盐水钻井液 有机盐钻井液是近年发展起来的一种新型无固相水基钻井液体系,是基于低碳原子碱金属有机酸盐(甲酸色、乙酸钾、柠檬酸钾、酒石酸钾)、有机酸按盐(乙酸铰、柠檬酸铵、酒石酸铵)、有机酸季铵盐的钻井液完井液体系。有机盐钻井液具有防塌抑制性能好、保护油气层、腐蚀性低、环保及可回收再利用的特点。加之具有低固相、高密度的特性,有利于提高机械钻速。目前,有机盐钻井液体系的优越性已得到世界石油工业界的认可和重视,在欧洲和美国已得到广泛应用,均取得很好的效果;在国内,有机盐钻井液先后在海上油田及塔里木油田进行了现场试验,使用效果明显。
5、甲酸盐类水基钻井液 采用甲酸盐(甲酸钠、甲酸钾和甲酸艳)作为密度调节剂的钻井液体系,密度最高达2.3 g/cm3。该体系主要由甲酸盐、AMPS聚合物增黏剂和降失水剂组成,配方组成较为简单,具有油层保护性能好;抑制水化能力强,防塌效果好;循环流动摩阻压耗低,有利于提高喷射钻井速度;甲酸盐可生物降解,环保性能好;腐蚀性小等优点。且甲酸盐能提高与之配伍使用的聚合物抗温性,钻井完井液体系易于回收再利用。
6、硅酸盐钻井液 钻井液中添加了对页岩抑制性最好的可溶性硅酸盐。这种硅酸盐钻井液体系已用于钻水敏性页岩地层、分散性白垩岩地层和含伊利石的地层。硅酸盐钻井液的抑制能力比任何水基钻井液都高,实际上已达到油基钻井液的抑制能力。 硅酸盐是一种无机材料,是由碳酸盐与二氧化硅混合后加热生成的。硅钠比 2
是硅酸钠最重要的物理性能。改变SiO2、Na2O和H2O的比例能控制硅酸钠的化学和物理性能。硅钠比决定了硅酸钠的下列特性: (1)固相和粉末的溶解度; (2)硅酸盐的反应能力; (3)诸如粘度等物理性能。 室内试验证明,高硅钠比的硅酸盐具有更高的抑制效率。在一般情况下,硅钠比为2.6的硅酸盐就能达到基本的抑制能力。
7.用减轻剂配制低密度钻井液 钻进低压地层时,为减少漏失和对油气层的损害,采用密度小于1.0g/cm3的钻井液。目前使用的密度小于0.83g/cm3的钻井液都含有气,而密度低于1.0—0.83 g/cm3的钻井液均含油。油会对录井资料产生影响,而使用泡沫、充气、氮气等会增加钻井成本,还会造成钻具腐蚀、摩阻高、MWD无法使用等问题。因而需研制降低钻井液密度的新材料。美国能源部(DOE)研究出一种新的低密度钻井液,所使用的空心玻璃以有工业化产品,此产品被其它行业用作涂料、凝胶和其它液体增量剂。空心玻璃球密度为0.38 g/cm3,破裂强度达到21~28MPa,该球基本上是不可压缩的,常规的现场固控设备和离心泵都不会破坏空心玻璃球。在钻井液中加入空心玻璃球,润滑系数和滤失量均下降,塑性粘度和动切力增大,但可通过加入降粘剂进行调整以满足钻井工程的需要。该钻井液中的空心玻璃球可通过重力分离方法进行回收。
8、新型微泡钻井液 新型微泡钻井液是在标准微泡钻井液的基础上研制出一种新型微泡钻井液。标准的微泡钻井液使用使用粘土和聚合物使钻井液产生独特的流变性和提高微泡的韧性,基液钻井液密度在发泡以前密度为1.00~1.02g/cm3。而新型微泡钻井液体系是使用乳状液和聚合物来使钻井液达到理想的流变性和稳定微泡,基液钻井液密度在发泡以前密度为0.80~0.90g/cm3。
9、新型钻井液加重材料 四氧化锰具有密度大(4.8g/cm3)、粒径小、颗粒呈球形的特点。由于球形颗粒的粒间摩擦很小,塑性粘度大幅度降低。虽然四氧化锰的密度比重晶石大得多,但其颗粒的尺寸却比重晶石小得多,这意味着这些颗粒可以被弱结构的钻井液所支撑,同时在较低的屈服值下不会增加沉降的风险。 这种加重材料可以提高钻井液的流变性能,同时降低加重材料发生沉降的趋势。可在高温、高压井和小井眼中使用。对于高温、高压井,减轻沉降趋势和降低塑性粘度能大幅度降低钻井时间,同时这种加重钻井液能减少井下漏失。
10、防漏技术与封堵技术的发展. (1)球状地下胶凝堵漏剂 国外研制了用于封堵大裂缝、洞穴、溶洞等储层漏失的堵漏剂CACP,其由聚合物、交联剂与桥塞材料组成,该堵漏剂在地下经过一定时间后,凝固成一种类似橡胶弹性体和海绵状态的物体,对漏失层段封堵较为密实。凝固时间可以根据地层的施工时间及井底温度,通过加人缓凝剂或促凝剂来调节和控制,一般在几小时内即可以见效。 3
目前国内采用凝胶和桥塞材料等形成的堵漏剂类似该剂,不同之处是“预交联”,在用于强化井壁稳定和堵漏中取得了良好的效果。 (2)剪切敏感性堵漏剂 国外研制了一种可以快速封堵严重漏失地层的堵漏液—SSPF,它是由油相中的交联剂和溶于水相中的高浓度多糖聚合物组成的反相乳液。堵漏液中的交联剂和多糖聚合物在高剪切速率下混合产生交联,形成类似于塑性固体的凝胶堵塞物而封堵漏失地层。
11、环保型正电性钻井液完井液技术 长期以来,井壁稳定问题一直是引起钻井工程中井下复杂情况的重要原因之一。正电性钻井液完井液就是针对这一难题研制的一种电性大于或等于零的新型钻井液完井液体系,该体系中带正电的处理剂与地层中的粘土类进行化学、物理吸附以及静电吸附,在井壁与钻屑上产生富集效应,因而具有极强的抑制能力、包被能力和好的保护油气层效果,并能有效的提高机械钻速。正电性钻井液完井液体系经多口井的现场应用表明,该体系具有极强的抑制防塌能力,开发前景广阔。
12、生物酶可解堵钻井液 该体系利用生物酶能够对侵入地层和粘附在井壁上的暂堵材料进行生物降解的特殊性能,在钻开产层前几十米,通过选择加入特殊的复配生物酶制剂和相应的钻井液处理剂,使在近井壁形成一个渗透率几乎为零的屏蔽层,到达暂堵的效果。钻进结束后,该层中的暂堵材料在生物酶的催化作用下发生生物降解,由长链大分子变成了短链小分子,粘度逐渐下降,先前形成的泥饼自动破除,产层孔隙中的阻塞物消除,从而使地下流体通道畅通,恢复油层渗透率。 该项目成功解决石油钻井护壁防渗与保护储层渗透性的矛盾,不仅能有效消除泥饼对油层的损害,也能消除滤液侵入地层造成的损害,降解滤液中聚合物高分子,降低储层污染和伤害,满足环保要求。
二、钻井液技术发展展望 随着油田勘探开发的不断深入,施工难度也将更大,特别是深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。
(一)、钻井液技术理论 1.重视钻井液的油气层保护性能 在钻井液研究目的上,不仅仅研究钻井液与钻井效率的关系,而是把钻井效率和油层保护看得同等重要。加强油层保护的研究。 2.重视钻井液技术与相关学科的交叉 把胶体化学、物理化学、高分子物理与化学等与纳米科学的理论应用到钻井液中,扩宽钻井液的范围。 3.钻井液体系设计更趋于定量化和智能化 在钻井液新体系的设计理论上,不仅仅是靠经验、靠推测来进行研究,而是把经验推测与坚实的基础理论应用看得同等重要;重视配制的准确性,加强计算