高钙盐-多元聚合物钻井液应用研究

有机盐钻井液在阳108H1-1井的研究与应用一、引言阳108H1-1井位于中国石油勘探开发研究院所属的一坐陆上油田，在该井的钻井过程中，为了提高钻井效率和保证井下工作的安全性，研究人员决定使用有机盐钻井液作为钻井液的一种替代方案。

本文将就有机盐钻井液在阳108H1-1井的应用进行研究和分析，以期为类似井下的钻井工程提供经验和参考。

二、有机盐钻井液的概述有机盐钻井液是一种由含有机盐的水溶液和适量的添加剂组成的钻井液。

有机盐钻井液的主要成分包括有机盐、碳酸钠、羟基乙醇胺和其他辅助添加剂。

这种钻井液具有高渗透性、高吸附性和高溶解性，能够有效地减小与井壁的界面摩擦，改善井下地层的稳定性，提高钻井速度和降低钻井成本。

三、阳108H1-1井地质条件分析阳108H1-1井所处地质条件为富含可溶岩的地层，地层破碎性较强，易发生井壁稳定性问题。

在该井的钻井工程中，选择适合地质条件的钻井液尤为重要。

传统的水基钻井液在这种地质条件下存在失稳、溶崩等问题，因此有机盐钻井液的应用具有很强的针对性和可操作性。

四、有机盐钻井液在阳108H1-1井的应用效果1.井下稳定性有机盐钻井液在阳108H1-1井的应用效果表现为井下地层稳定性较好。

有机盐钻井液能够有效地减小井壁与钻井液的摩擦力，从而减小了地层岩屑的溶解和井壁的崩塌现象，提高了井下地层的稳定性。

2.钻井速度有机盐钻井液在阳108H1-1井的应用还表现为提高了钻井速度。

由于有机盐钻井液具有较高的渗透性和溶解性，因此能够有效地降低井眼阻力，减小了井下钻井液和地层岩屑的摩擦力，从而提高了钻井速度。

3.环保性有机盐钻井液的应用还表现为较好的环保性。

相比传统的钻井液，有机盐钻井液具有更好的生物降解性，对地下水和周围环境的影响更小，能够降低水资源的污染风险。

有机盐钻井液在阳108H1-1井的应用获得了环保部门的肯定与支持。

五、有机盐钻井液在阳108H1-1井的一些存在问题1.有机盐含量控制有机盐钻井液在使用过程中，有机盐含量的控制是一项非常重要的工作。

延安职业技术学院毕业论文题目：聚合醇在钻井液中的应用现状分析所属系部：石油工程系专业：应用化工年级/班级： 07应用化工4班*者：**学号：指导教师：评阅人：目录第1章绪论 (2)第2章聚合醇的应用体系1.1 聚合醇／氯化钾聚合物体系 (2)1.2 聚合醇／沥青体系 (3)1.3 聚合醇／羟基铝体系 (3)第3章聚合醇(多元醇)的作用机制 (4)2.1 浊点效应 (4)2.2 降低滤液化学活性 (5)2.3 吸附机制 (5)第4章聚合醇(多元醇)钻井液的作用特点 (4)3.1 聚合醇体系具有较强的抑制性(稳定井眼) (6)3.2 良好的润滑性 (8)3.3 钻速快 (8)3.4 防止和消除钻头泥包 (8)3.5 对地层损害小(用于打开油层的完井液) (8)3.6 环保性能好 (9)3.7 配伍性好 (9)第5章聚合醇钻井液体系的现场应用 (11)4.1甲酸盐／正电聚醇钻井液 (11)4.2 聚合醇／正电胶聚合物钻井液 (12)4.3铝盐聚合醇钻井液 (12)4.4聚合醇饱和盐水钻井液 (12)4.5小阳离子聚合醇钻井液 (13)4．6聚醚多元醇钻井液 (13)4.7充(氮)气多元醇防塌钻井液 (13)第6章结论 (14)参考文献 (14)致谢 (15)聚合醇在钻井液中应用现状分析摘要：综述了聚合醇(多元醇)钻井液的作用机理和特点。

聚合醇(多元醇)的作用机制包括浊点效应、降低滤液化学活性和吸附机理等。

聚合醇(多元醇)钻井液体系具有较强的抑制性、良好的润滑性、钻速快、防止和消除钻头泥包、对地层损害小、环保性能好和配伍性好等特点，对此作了详细评述。

关键词：聚合醇；钻井液；抑制性；研究进展第一章绪论近年来，我国石油钻探开发逐渐由浅层向深层、由简单地层向复杂地层发展。

由于深井、超深井的井下温度和压力比较高，尤其钻遇复杂地层时，井下钻井液性能易发生较大变化，极易导致一些井下复杂情况的发生，如坍塌、卡钻等。

因而，寻求更有效的抑制地层膨胀和稳定井壁的新型钻井液体系是钻井液研究的主要发展方向。

有机盐钻井液在阳108H1-1井的研究与应用阳108H1-1井是四川台坳川南低陡褶带太阳背斜东区一口评价井/水平井，该井2018年7月25日12：00开始侧钻，在大庆四公司及浙江油田中心领导的关心支持下，由大庆钻探四公司30128井队、胜利钻井工艺研究院及各协作单位的共同努力下，至2018年8月29日10：00完钻，完钻井深3050米，水平段长1225米。

在本井的施工过程中，我们认真研究设计的内容，准确把握要点，提前做好计划，精心组织现场施工，并且根据井下实际情况，以小型试验为指导，优化配方，准确处理，及时维护钻井液，保证各项性能的良好，确保了该井的安全、快速、高效完井。

标签：108H1-1井;钻井液;应用一、钻井液施工简况本井于2018年7月25日12：00时，开始水平井侧钻，侧钻井深1150米，于2018年8月29日10：00时完钻，井深3050.00m，水平段长1225m。

阳108H1-1井钻遇地层为志留系，分别钻遇韩家店、石牛栏、龙马溪组。

岩性为灰色泥岩、灰色灰岩、深灰色灰岩、灰色泥质粉砂岩、黑色灰质泥岩、黑色页岩等。

阳108H1-1井于2018年7月19日-7月20日下钻探水泥塞。

2018年7月21日-7月24日配浆。

开钻验收合格后于7月25号12：00开始侧钻，使用有机盐钻井液体系钻进，钻头尺寸215.9mm，8月30号10点钻至3050m全井完钻，9月1日电测，9月4日下套管，下深3042.84m，9月5日21：00至24点顺利固井。

二、水平井段钻井液使用和维护措施该井段钻遇地层为志留系、钻遇韩家店组、石牛栏组、龙马溪组。

岩性以岩性为灰色泥岩、灰色灰岩、深灰色灰岩、灰色泥质粉砂岩、黑色灰质泥岩、黑色页岩等为主。

控制好钻井液流变性，调整好钻井液滤失量，选择合适的钻井液密度，平衡地层压力，随钻加入封堵剂，防塌剂，增强钻井液抑制，封堵性，保持井壁稳定，做好井眼清洁和井控工作，在钻遇易漏地层提前加入随钻堵漏剂，提前做好防漏工作，是该井段钻井液施工的难点和重点。

抗高温强封堵防塌钻井液体系研究与应用随着油气勘探深度的不断增加和地温的升高，钻井困难问题日益突出，其中抗高温、强封堵和防止井壁塌陷是钻井液体系必须要解决的问题之一。

为此，本文从钻井液体系的研究与应用角度出发，着重探讨了抗高温强封堵防塌钻井液体系的研究与应用。

一、抗高温性能在钻探高温井时，钻井液不仅需要具备良好的润滑性能，还需要具备耐高温性能。

针对传统醋酸盐胶体液体系的不足，近年来出现了一系列新型钻井液，如纳米硅胶液、有机硅胶液和烷基酯钻井液等。

经过实验证明，其中烷基酯钻井液具有很好的抗高温性能，可以在高温环境下维持稳定的物理性能，而且对地层无损伤，因此在钻探高温井时具有广泛的应用前景。

二、强封堵性能在钻探井壁较稳定的油气藏时，钻井液需要具备较好的封堵性能，以防止地层泥浆侵入气藏中，同时也可以避免地下水污染。

为此，目前市场上已经出现了一些具有较好封堵性能的钻井液体系，如纳米颗粒胶体液、碳酸盐胶体液和聚合物胶体液等。

经过大量实验和现场应用，这些钻井液体系具有很强的封堵性能，在防止地层泥浆侵入气藏的同时还可以有效地减少井筒漏失。

三、防塌性能防塌是钻井液体系的重要指标之一，也是钻井作业过程中必须要解决的问题。

钻井液体系需要具备较高的黏度和载渣能力，以防止井壁塌陷。

为此，多数钻井液体系已经加入一些黏土、砂、云母等物质，以提高液体的黏度和载渣能力，从而达到防塌的效果。

不过，在应用过程中还需根据地层情况适当调整液体比重和润滑性能等指标，以保证钻井效率和安全的前提下达到优化的效果。

综上所述，抗高温强封堵防塌钻井液体系的研究与应用是十分必要的。

未来，应该重点研究如何在提高液体性能的同时，降低成本，并注重环保成分的研究，以推动钻井技术的发展。

四、实际应用为了验证新型抗高温强封堵防塌钻井液体系的效果，我们在现场进行了应用实验。

实验结果表明，该液体系在高温、高压环境下仍能维持良好的物理性能，不仅具备良好的润滑、封堵和防塌性能，而且对地层无损伤，可以保证钻井作业的安全和高效进行。

2019年11月复合盐防塌钻井液技术应用研究郑文武1田茂明2刘福1韩婧1何斌斌1（1.华北石油工程有限公司技术服务公司，河南郑州450006；2.华北石油工程有限公司河南钻井分公司，河南南阳473132）摘要：为解决长庆油田陇东地区长水平段水平井施工的要求低泵压、低摩阻、低固相和强防塌等钻井液性能要求。

针对陇东的超深水平井研究出复合盐防塌钻井液体系，满足长水平段低固相，低泵压的工程需求，在钻遇300多米的泥岩段时无井塌出现，实现低密度、强抑制强封堵的功能。

该技术现场应用2口井，钻井周期显著降低，钻井液系能稳定，井径扩大率降低了50.8%，钻井液成本下降了13.9%，复杂时效降低了72.86%，为陇东工区的优快钻井提高重要的技术支持。

关键词：陇东工区；复合盐；防塌；钻井液该工区钻进过程中井塌、井漏频繁发生，钻井的难度较大。

同一井眼易发生失返性井漏及不均质泥砂岩地层垮塌，造成井下严重阻卡、划眼。

往年施工的城探3井、城探2井、陇18井、庆1-11-69井均发生严重井塌，单井处理垮塌、卡钻等复杂时间分别达到400-1040小时，井径扩大率达10%-52%。

同一裸眼存在多套压力系统，井漏、井塌并存，大大增加了施工难度。

随着勘探领域的不断扩大，钻井的深度及水平段长度不断增加，钻井的难度也不断增大，因此开展陇东工区长裸眼下的防塌钻井液技术研究是非常必要的。

1陇东工区钻井液难点（1）井塌问题突出。

由于地层中所含的粘土矿物吸水发生水化膨胀，产生水化应力，改变了井筒周围地层的孔隙压力与应力分布，引起井壁岩石强度降低，地层坍塌压力发生变化。

当井壁岩石所受到的周向应力超过岩石的屈服强度时，就会发生井壁不稳定。

（2）井漏频繁。

长庆油田陇东工区井漏频繁，恶性井漏更是处理周期长，处理效果差，人力、物力、财力消耗大，直接经济损失。

特别是在处理井漏问题上还存在一些技术“瓶颈”，直接影响堵漏一次成功率，其主要原因包括：漏层位置不确定性、漏失压力不确定性、漏失通道不确定性。

强抑制封堵钻井液体系研究及应用由于某油田某区块在钻井的时候很容易出现井壁坍塌和漏失问题，所以研制开发出一种全新的强抑制封堵钻井液体系是非常必要的。

此体系的原理是利用氯化钾、硅酸钠与聚胺抑制剂的多元复合作用，来有效的抑制页岩水化分散，页岩膨胀率相比于清水降低了68.2%，毛细管吸入时间相比于清水降低了63.5%。

这一体系的物理原理是以封堵为基础配合硅酸盐的化学固壁作用，低渗沙盘封堵试验滤失量只有8.9mL，能够充分封堵地层孔隙、微裂缝，减小滤液对地层侵入的几率，提升井壁的稳定性，防止井下发生漏失问题。

这一体系在某油田**-41井的五开井段进行现场运用，结果显示这一体系在钻进过程当中具有稳定性，流变的状态优良，井径规则，五开井段平均井径扩大的几率只有1.3%。

标签：强抑制;强封堵;水基钻井液;井壁稳定引言：以白垩系与第三系碳酸盐岩油藏为主的大型油田其开发对象主要包括：第三系的某油藏以及白垩系某油藏，这其中**地层上、中部主要是大套泥岩，下部是大套泥岩夹薄层石膏，另一地层主要是泥岩与厚薄不均匀的石膏不等厚互层，下部地层主要是灰岩，钻井施工当中十分容易出现井壁失稳、漏失等复杂情况。

对于地层特性开发新型强抑制封堵钻井液体系，体系当中引入硅酸钠，不但能够提升钻井液的抑制性，还能够利用化学的作用，充分封堵井壁孔隙与微裂缝，降低孔隙压力的传递作用，使化学固壁得以实现，保证井下的安全。

1 实验材料与仪器主要材料：膨润土、碳酸钠、氯化钾、硅酸钠、流型调节剂BZ-HXC、抗温抗盐降滤失剂BZ-JLS-I、聚合醇BZ-YRH、防塌封堵剂BZ-YFT、聚胺抑制剂BZ-YZJ、细钙、重晶石。

实验仪器设备：ZNN-D6S型旋转黏度计、高温滚动加热炉、OFI高温高压滤失仪和封堵仪、ZNS-4中压失水仪、CST毛细血管吸入时间测定仪以及NP-01A 线性页岩膨胀仪。

2 各因素对钻井液性能影响经过实验考察硅酸钠加量对钻井液性能的影响，优化钻井液的配方。

钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇研究进展钻井工艺是石油勘探开发的重要环节，而钻井液则是钻井过程中不可或缺的工具。

由于页岩地层的特殊性质，为了提高钻井效率，降低钻井难度，需要在钻井液中添加特殊的抑制剂。

目前，聚醚多元醇被广泛应用于钻井液中的抑制剂中。

本文将就钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇的研究进展进行深入探讨。

聚醚多元醇是具有很好表面活性的羟基化高聚物。

由于多元醇具有明显的亲油性，聚醚多元醇可以吸附在页岩矿物表面，形成稳定的钙盐、钾盐等离子簇。

这些离子簇能够降低页岩矿物表面的电荷，减少静电吸附和静电作用力，从而提高钻头的钻进速度，降低钻头的磨损，提高钻井效率。

同时，聚醚多元醇还具有多个羟基官能团，能够与钙离子发生络合作用，使得钙离子的稳定性增强，降低页岩矿物的溶解度和膨胀性，防止钻井液渗透到页岩矿层中导致岩层崩塌等不良后果。

对于页岩地层，钻井液的水基性显得尤为重要。

聚醚多元醇是一种亲水性高、分子量大的高分子表面活性剂，可以增加钻井液的水基性，调节钻井液的黏度和流变性质，从而降低钻井液的污染性，减少钻井液对页岩矿物的侵蚀和破坏。

钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇的应用前景广泛，但也存在一些问题。

首先，聚醚多元醇具有一定的毒性和腐蚀性，需要合理控制聚醚多元醇的添加量，避免不良后果的发生。

其次，聚醚多元醇对于不同类型的页岩地层有一定的选择性，需要进行严格的筛选和确定。

同时，聚醚多元醇还需要与其他物质共同配合使用，其复杂性和多样性也需要进行研究和探索。

综上所述，钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇是一种应用前景广阔的高科技产品，它给页岩勘探开发带来了新的思路和技术手段。

但聚醚多元醇的毒性、选择性、复杂性等问题也需要得到进一步的研究和探索。

相信在科研人员的不懈努力下，聚醚多元醇可在更广泛的领域得到应用，为推动能源产业的发展作出更大的贡献。

随着页岩气、页岩油的开发热潮，钻井行业的需求也日益增长。

选用适合的抑制剂是确保钻井工艺成功关键的一步。

硫酸盐钻井液体系研究与应用发表时间：2019-09-10T10:50:33.720Z 来源：《科学与技术》2019年第08期作者：杨华[导读] 完善了硫酸盐钻井液体系的现场施工工艺，并在坨791、利67井、利57井、滨440井、TP7-4井等多口井进行了现场应用试验，解决了安全快速地钻穿盐膏层的施工难题，有效的保护了油气层。

中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院山东东营 257000摘要钻遇含高钙盐水地层，研究一套成熟先进科学的施工工艺和技术措施；通过检测钻井液中的SO42-就基本能够判断钻井液的状态；解决高温深井高钙盐膏层下部井眼直径小、排量小、高温高密度钻井液受到高浓度钙水浸的复杂难题；开发硫酸盐钻井液体系为高钙盐膏层类钻井开辟了新途径，室内对硫酸盐钻井液体系进行了抗高温、抑制性、抗钙污染能力、油层保护效果评价，评价结果表明，最优配方的流变性良好；完善了硫酸盐钻井液体系的现场施工工艺，并在坨791、利67井、利57井、滨440井、TP7-4井等多口井进行了现场应用试验，解决了安全快速地钻穿盐膏层的施工难题，有效的保护了油气层。

关键词：硫酸盐；高钙盐膏层；保护油气层深井施工过程中经常钻遇高压盐水层、盐膏层、膏泥盐层等复杂地层，钻遇大段石膏层，芒硝含氯化钙高压盐水层等高含钙类的地层时，钻井液性能会急剧恶化[1]，性能稳定性差，成本增加，甚至造成井下事故，影响钻井施工。

从目前钻井液技术看，如果浅井、低密度钻井液遇到含高钙水地层，首先加重压稳该地层，然后加入除钙剂如纯碱、小苏打、硫酸钠，通过中和反应，将钻井液中的钙离子含量降到合适的范围内，通过常规处理，调整钻井液性能，通过改进完善一套对付含高钙水地层的钻井液体系，即含高SO42-的无机盐钻井液体系，有效地解决钻遇盐膏层钻井液受高钙盐水浸的问题，为复杂区块的勘探和开发提供有利的技术保障。

在室内研究出的硫酸盐钻井液体系，利用SO42-与Ca2+ 反应生成CaSO4沉淀的原理，用硫酸盐来清除钻井液中多余的Ca2+，使得钻井液性能稳定，具有良好的抗钙、抗温稳定性，并在和田1井深井盐膏层井段应用硫酸盐钻井液体系获得成功，很好解决了钻遇高钙盐膏层所遇到的复杂难题，达到安全快速地钻穿膏盐层提高经济效益的目的。

收稿日期:2005-11-01;改回日期:2006-03-15 作者简介:周长虹(1981-),男,2004年毕业于西南石油学院石油工程专业,现在西南石油学院攻读油气井工程专业硕士学位,主要从事油气井工作液化学、井壁稳定方面的研究。

文章编号:1006-6535(2006)03-0001-03深井高密度钻井液的应用及发展趋势探讨周长虹1,崔茂荣1,马　勇1,李　军2(11西南石油大学,四川　南充　637001;21中油大港油田分公司钻采中心采油公司,天津　大港　300280)摘要:对高密度钻井液的发展及应用情况进行了综合阐述。

详细地分析了深井高密度钻井液的技术及性能要求。

结合现场施工情况和文献调研结果,对引起井下复杂情况发生的原因以及保护油气层技术作了探讨。

提出了现有高密度钻井液存在的问题及其以后的发展方向。

关键词:深井;超深井;高密度钻井液;井下复杂情况;发展方向中图分类号:TE254 文献标识码:A前　言近年来,随着钻井深度的逐渐增加,更多地钻遇高温、高压及各种复杂地层,对钻井液提出了更高的要求,促使钻井液技术不断发展。

实践表明,钻井液的性能对于确保深井及超深井的安全、快速钻进具有十分重要的作用。

深井高温、高密度钻井液已成为当前钻井液技术研究的关键。

世界上许多国家对其进行了研究并取得了一些进展,但仍然存在着许多难以克服的问题,如:密度过高加重剂的加量过大,沉降稳定性难以控制;整个体系中固相含量很难清除;井壁失稳;处理剂用量过大等。

本文就深井高密度钻井液引发的问题,以及国内外研究状况和发展趋势进行了介绍。

旨在为钻井液的进一步研究与开发提供参考。

1　深井高密度钻井液发展及应用状况[1～10]在我国,抗高温深井水基高密度钻井液技术的发展大致可分为钙处理钻井液、三磺钻井液、聚磺钻井液和两性离子聚合物泥浆体系等4个方面。

钙处理钻井液是20世纪60～70年代初使用的深井钻井液,最初是石灰钻井液,但其存在很多局限性[1],如高温下容易固化,pH 值较高以及强分散剂的使用不利于提高钻井液的抑制性等,因此将钾离子引入石灰钻井液中,并对配方进行改进,形成了新的石灰防塌钻井液体系。

饱和盐水聚合物泥浆的研制和应用在钻探作用中，盐膏、盐溶底层中盐的溶解问题，经常给钻探进程带来麻烦，甚至是孔内事故。

找到控制盐膏层盐的溶解速率的有效措施是钻进顺利进行的保障。

工业食盐在现场水源和泥浆中的预先加入，可以提高水基泥浆的抗盐能力和抑制性。

高浓度的盐水泥浆，因其具有的高矿化性和强抗污染能力的特性，可以最大程度的降低盐膏层中盐的溶解，能够避免井眼形成和井塌出现等情况的产生，进而井眼比较规则，保证了钻探施工的顺利开展。

本文结合实际的例子，对饱和盐水聚合物泥浆的研制和应用进行了阐述。

标签：饱和盐水聚合物泥浆；盐膏层；钻探引言在钻探过程中，如果遇到含有易溶矿层的地层时，用常规的泥浆配比是不可行的，这会造成矿层溶化，泥浆的耗费量增加，进而造成了钻探的工作量大大增加，资金投入也更多，工期延长以及人力的增加和材料的虚耗等等。

因此，改变泥浆的配制工艺，以减少孔壁缩径、坍塌等井内事故的发生率。

饱和盐水泥浆聚合物的配制可以有效降低矿层溶化，提高钻孔质量，从二级减少时间和资金的投入。

一、盐水泥浆的应用背景盐水泥浆一般是指凡是氯化钠含量超过1%的泥浆都称为盐水泥浆。

一般分为饱和盐水泥浆、不饱和盐水泥浆和海水泥浆三种，而泥浆中含盐量达到饱和状态（含盐达到35%左右）的泥浆，称为饱和盐水泥浆。

早在上个世纪八十年代中期，我国的饱和盐水泥浆体系就已经被研制出来，并且在钻进盐膏层之后，基本上是顺利解决了盐膏层盐溶解、缩径、坍塌和卡钻等井下问题。

目前，饱和盐水泥浆体系已经形成，其针对不同地层的配方也已经比较成熟，在一些油田的使用具有了比较成功的记录。

二、饱和盐水泥浆聚合物研制的技术关键（一）饱和盐水聚合物泥浆的配置情况。

饱和盐水聚合物的选择原则。

选择合适本地区井下条件的聚合物，可以增加钻井液的封堵能力，钻井液的滤失量也可以有效降低，这样才能保证井壁的稳定性和井眼的规则性。

（1）必须有效抑制膏盐、岩盐中夹杂的薄层泥岩的水化分散，才能让膏盐、岩盐对井壁起到支撑作用。