水基钻井液体系介绍
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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。
油气井钻井液体系分析及研究随着油气资源的不断开发,钻井液的研究也越来越重要。
油气井钻井液体系是由多种化学物质组成的,可以根据其组成分为水基、油基和气基钻井液体系。
本文将从钻井液的物理化学特性、分类、应用和研究进展等方面进行探讨。
一、钻井液物理化学特性1.密度:钻井液的密度需要适当地调整,以保证井底压力正常,控制钻杆运动和油管回流,防止井口喷出。
2.黏度:黏度也是决定钻井液性能的一个重要指标。
黏度低的钻井液能够降低井筒阻力并提高洗井质量。
3.PH值:PH值通常在8-10之间,这是为了避免钻井液对地层的腐蚀和侵蚀。
4.泡沫度:泡沫度是油气钻井液的重要指标之一。
合适的泡沫度可保持井壁的稳定性,防止井壁崩塌,同时也有助于控制井底压力。
二、钻井液的分类1.水基钻井液:水基钻井液是目前使用最为广泛的钻井液,其主要成分为水、泥、聚合物材料以及一些添加剂。
水基钻井液相对来说价格比较实惠,但缺点是不适合一些高硫、高岩性、高温高压、高盐度的井。
2.油基钻井液:油基钻井液投资和使用成本相对较高,但优点是能够满足复杂地质情况下的钻井作业需求。
油基钻井液具有较强的化学稳定性和热稳定性,同时也具有低毒性,不会对环境造成污染。
3.气基钻井液:气基钻井液具有低黏度、高效率、对环境污染小等特点,但是价格较高,使用范围也较为有限。
三、钻井液的应用1.减阻除杂:钻井液通过旋转钻铤和注入钻井液来清除井底杂质,降低井壁阻力。
2.支壁孔、保持井壁稳定:在井口附近形成适当的孔道来保持井壁的稳定性。
3.导吸捞渣:在钻井时每过一定时间就要进行清理井底杂质,导吸捞渣就是用钻井液将杂质吸入到井底,然后抽出到地面。
四、钻井液研究进展近年来,国内外学者在钻井液领域开展了很多研究,其中不乏一些有意义的成果和突破。
例如,防漏减阻水基钻井液研制成为目前水基钻井液领域的热点问题之一,该钻井液能够同时满足沉积岩和结晶岩的掏污需求。
此外,在油基钻井液领域,一些合成油基钻井液已被广泛应用,该类钻井液能够承受高温高压环境的作业需求。
第48卷第2期当代化工Vol.48,No.2收稿日期:2018-05-21作者简介:宋波凯(1990-),男,山东东营人,长江大学在读硕士研究生,研究方向:从事油气井及集输管道流体力学方面的研究。
E-mail:381725129@。
XZ 高效环保型水基钻井液体系宋波凯1,刘建新2,阮彪2,田山川2,徐小龙2,魏凯1(1.长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;2.新疆油田公司勘探事业部,新疆克拉玛依834000)摘要:针对现阶段钻井液所面临的技术难题,从提高井壁稳定性、钻井液抑制性、微纳米级封堵性、润滑性和环保问题等方面入手,研发了五种处理剂,完成了材料配伍性研究,优选了体系配方,提出了一套适合深井及大位移水平井的XZ 高效环保型水基钻井液体系工艺。
研究结果表明,该体系润滑效果良好,具有较好的抗盐、抗钙污染能力和防漏封堵能力,可以减少井壁不稳定的发生,总体抑制性较好,可以满足安全钻井需求,同时满足环保体系去磺化的要求。
关键词:井壁稳定性;抑制性;封堵性;环保;水基钻井液中图分类号:TE 254.4文献标识码:A文章编号:1671-0460(2019)02-0341-05Efficient and Environmentally Friendly XZ Water-base Drilling Fluid SystemSONG Bo-kai 1,LIU Jian-xin 2,RUAN Biao 2,TIAN Shan-chuan 2,XU Xiao-long 2,WEI Kai 1(1.College of Petroleum Engineering,Yangtze University,Hubei Wuhan 430100,China;2.Exploration Utility Department,PetroChina Xinjiang Oilfield Company,Xinjiang Karamay 834000,China )Abstract :In view of the technical problems of drilling fluid at present,from the aspects of improving wellbore stability,drilling fluid inhibition,micro and nano level plugging,lubrication and environmental protection effect,five kinds of treatment agents were developed,the compatibility research of materials was completed,and the system formula was optimized,a set of efficient and environmentally friendly water-base drilling fluid system suitable for deep well and large displacement horizontal wells was put forward.The results show that the system has good lubrication effect,good salt resistance,good calcium pollution resistance and leakage prevention and sealing ability.It can reduce the instability of the wellbore,and the overall inhibition is good,and it can meet the safe drilling requirements,meet the requirements of desulfonation of environmental protection system at the same time.Key words :Wellbore stability;Inhibition;Plugging;Environmental protection;Water-based drilling fluid新疆油田深井及大位移深水平井的储层埋藏相对较深、地层压力变化大、岩性复杂,在钻探过程中,目前使用的水基钻井液和油基钻井液在性能方面仍需提高。
钻井液的组成和分类钻井液的组成钻井液是由分散介质(连续相)、分散相和化学处理剂组成的分散体。
例如,以水为连续相的水基钻井液是由水(淡水或盐水)膨润土、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。
以油为连续相的油包水钻井液是由油(柴油或矿物油)、水滴(淡水或盐水)、乳化剂、润湿剂、亲油固体等处理剂所形成的乳状液分散体系。
分散体系的分类分散体系是指一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的体系。
被分散的物质称为分散相(不连续相)另一种物质称为分散介质连续相)。
热力学上把体系中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分称为相。
相与相之间有明显的相界面。
例如,膨润土颗粒分散在水中,膨润土颗粒为分散相,水为分散介质,黏土颗粒和水之间有明显的分界面;水滴分散在油中,水是分散相,油是分散介质,水滴和油之间有明显的分界面。
分散体系按分散相颗粒的大小分为以下几类:1.分子分散体系。
分子分散体系是指溶质以小分子、原子或离子状态分散在溶剂中形成的体系,没有界面,是均匀的单相,其粒子直径在Inrn以下。
通常把这种体系称为真溶液。
2.胶体分散体系。
胶体分散体系是指分散相颗粒的直径小于IOOnm的分散体系。
其目测是均匀的,但实际是相不均匀体系(也有将分散相颗粒的直径为I-IOOOnm的颗粒归入胶体范畴),如AgI溶胶等。
3.粗分散体系。
粗分散体系是指当分散相颗粒的直径大于100nm时,目测是混浊不均匀体系,放置后会沉淀或分层,如浑浊的河水等。
钻井液中的分散相颗粒一般介于胶体分散体系与粗分散体系之间,其稳定性规律可以通过研究胶体体系稳定性规律来获得。
钻井液的分类钻井液按密度可分为非加重钻井液和加重钻井液;按其与黏土水化作用可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液力安其固相含量来分)各固相含量较低的称为低固相钻井液,基本不含固相的称为无固相钻井液;根据分散(流体)介质不同,分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液4种类型。
钻井液⼿册1概述1.1 钻井液的组成⽔基钻井液是由膨润⼟、⽔(或盐⽔)、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系;油基钻井液是以⽔为分散相,油为连续相,并添加适量乳化剂、润湿剂、亲油的固体处理剂(有机⼟、氧化沥青等)、⽯灰和加重材料等所组成的乳状液体系。
1.2 钻井液的功⽤1.2.1 携带和悬浮岩屑钻井液最基本的功⽤,就是通过其本⾝的循环,将井底被破碎的岩屑携⾄地⾯,保持井眼清洁,并保证钻头在井底始终接触和破碎新地层,不造成重复切削,保持安全快速钻进。
在接单根、起下钻或因故停⽌循环时,钻井液⼜将井内的钻屑悬浮在钻并液中,使岩屑不会很快下沉,防⽌沉砂卡钻等情况的发⽣。
1.2.2 稳定井壁和平衡地层压⼒井壁稳定、井眼规则是实现安全、优质、快速钻井的基本条件。
性能良好的钻井液能借助于液相的滤失作⽤,在井壁上形成⼀层薄⽽韧的泥饼,稳固已钻开的地层并阻⽌液相继续⼤量侵⼊地层,减弱泥页岩⽔化膨胀和分散的程度。
与此同时,在钻井过程中需通过不断调整钻井液密度,使钻井液液柱压⼒能够平衡地层压⼒,从⽽防⽌井塌、井漏、井涌或井喷等井下复杂情况的发⽣。
1.2.3 冷却和润滑钻头、钻具钻进中钻头⼀直在⾼温下旋转并破碎岩⽯,产⽣很多热量,同时钻具也不断地与井壁摩擦⽽产⽣热量。
通过钻井液不断地循环作⽤,将这些热量及时吸收,从⽽起到了冷却钻头、钻具,延长其使⽤寿命的作⽤。
由于钻井液的存在,使钻头和钻具均在液体内旋转,因此在很⼤程度上降低了摩擦阻⼒,起到了很好的润滑作⽤。
1.2.4 传递⽔功率钻井液在钻头喷嘴处以极⾼的流速冲击井底钻井速度和破岩效率。
1.2.5 有利于发现油⽓藏为了防⽌和尽可能减少对油⽓层的损害,现代钻井技术还要求钻井液必须与所钻遇的油⽓层相配伍,满⾜保护油⽓层的要求:为了满⾜地质上的要求,所使⽤的钻井液必须有利于地层测试,不影响对地层的评价,有利于发现油⽓藏。
此外钻井液还应对钻井⼈员及环境不发⽣伤害和污染,对井下⼯具和地⾯装备不腐蚀或尽可能减轻腐蚀等。
氯化钙水基钻井液体系现状及展望1. 引言1.1 制约现阶段氯化钙钻井液发展的问题1.2 研究目的与意义2. 氯化钙水基钻井液的类型及特点2.1 物化性质2.2 钻井作业性能2.3 环保性能3. 氯化钙水基钻井液的应用研究现状3.1 国内外研究现状3.2 氯化钙水基钻井液在不同地质条件下的应用情况3.3 应用中遇到的问题及解决方法4. 氯化钙水基钻井液的展望4.1 现有技术缺陷及改进方案4.2 新技术与新材料的应用前景4.3 氯化钙水基钻井液的可持续发展途径5. 结论5.1 现有氯化钙水基钻井液的优缺点分析5.2 展望未来氯化钙水基钻井液的发展趋势5.3 提出对于氯化钙水基钻井液发展的建议和方向第一章引言:1.1 制约现阶段氯化钙钻井液发展的问题随着石油勘探活动的不断拓展,钻井液的需求量也与日俱增。
作为一种重要的钻井液体系,氯化钙水基钻井液因为其良好的高温高压性能、良好的化学稳定性以及对地层环境污染较小等优点受到了广泛的关注和应用,但是在实际应用中还存在许多问题没有得到解决。
其中,氯化钙水基钻井液的高成本、废弃处理等问题是最为突出的。
此外,现有氯化钙水基钻井液的性能和适应性还有较大的提升空间。
1.2 研究目的与意义为了解决上述的问题,发展更为适宜的氯化钙水基钻井液,本文着重研究了氯化钙水基钻井液的类型、特点、应用现状以及发展趋势。
同时,本文也将对当前氯化钙水基钻井液面临的问题及解决方案进行分析和探讨,为氯化钙水基钻井液的提高提供借鉴和方向。
本文的主要目的就是希望通过分析氯化钙水基钻井液的应用现状和发展趋势,提供适用于不同地质环境下的优良钻井液体系方案,为石油勘探和开发提供可靠和有效的技术支持,推动石油产业的发展。
总之,研究氯化钙水基钻井液的现状和未来发展趋势具有重要的意义和价值,这将有助于推动钻井液及石油勘探等行业的发展,为我国的经济发展提供可靠的支撑。
第二章氯化钙水基钻井液的类型及特点2.1 物化性质氯化钙水基钻井液是以氯化钙为主要成分的水基钻井液,其主要特点是高渗透力、高稳定性、抗污染性强、热稳定性好等。