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高密度低腐蚀无固相压井液研究与应用高密度低腐蚀无固相压井液研究与应用摘要：近年来，随着国内外石油勘探和开发的深入开展，钻井作业中出现了越来越高难度的情况，特别是在高压高温及超深井的钻探作业中，井液成为一个不可忽视的关键参数。
本论文主要研究了一种高密度低腐蚀无固相压井液的组成、特性、性能及其应用于钻井的可行性。
关键词：高密度、低腐蚀、无固相、压井液、石油勘探一、引言随着我国石油勘探和开发技术的不断发展，井深、井温、井压等日益增大，对井液的性能和稳定性提出了更高的要求，而压井液的性能是影响钻井成功的关键之一。
高密度低腐蚀无固相压井液是一种新型压井液，它具有较高的密度、强大的清洁性、优异的钻井液性能、低腐蚀性、防腐蚀性以及不会形成固相沉淀等特点，成为目前比较热门的研究和应用方向。
二、高密度低腐蚀无固相压井液的组成和特性高密度低腐蚀无固相压井液主要由基础液体、碱性金属碳酸盐、萘酚醛树脂、抗腐蚀剂等多个成分组成，利用这些组分可以达到较高的密度要求以及优异的性能表现。
此类井液利用碳酸盐可以降低井液的黏度，提高处理速度，同时具有一定的凝结剂作用；萘酚醛树脂可以抑制水疏性油的过早进入，并明显提高了井液的压力降；抗腐蚀剂可以防止井壁和井管内壁的金属腐蚀，从而保证钻井过程中的安全和稳定性。
三、高密度低腐蚀无固相压井液的性能和应用高密度低腐蚀无固相压井液具有较高的密度、适中的黏度、良好的清洗效果、不积垢、不产生固相沉淀并且具有一定的加速剂作用，因此，在高温、高压、高含盐度、分层、低渗等条件下，该类井液能够发挥其优秀的性能，提高钻井效率，缩短工期，且因其无污染、环保的特性，减少了环境污染和人员健康的危害。
四、结论高密度低腐蚀无固相压井液是一种新型高性能压井液，以其卓越的性能和特点成为了新时期压井液的研究和发展的宠儿。
但是，由于该类井液的成本相对较高，必须在实际应用中综合考虑各种经济、环保等因素，寻求减少成本、提高效益的方法和途径，以实现新时期钻井加工更高的标准和更好的效益。
高密度无固相压井液的研制井高密度无固相压井液开发已进入后期，地层能量持续下降。
当油气井异常或关闭时，需要修井、更换或优化生产管柱来恢复油气井的生产。
为了防止更换管柱时地层流体溢出或喷出，压井液常用于压井。
本文主要研究无固相压井液体系，尤其是无固相压井液体系。
高密度无固相压井液体系以其独特的优势在压井过程中发挥了重要作用。
本文主要研究了由单一盐和复合盐制备的溶液的密度，评价了其各种性能，并对其添加剂进行了优化和评价。
无固相压井液的性能主要从耐温性、增溶性、相容性、腐蚀性和岩心伤害性能等方面进行评价。
无固相压井液添加剂的性能主要评价粘土防膨剂、降失水剂和结晶盐抑制剂等的性能。
压井液；无固相；高密度；性能I第1章螺纹理论油气井进入开发后期，地层能量不断衰减。
当油气井出现异常或关闭时，必须修复，更换或优化生产管柱，使油气井恢复生产。
在生产井进行修井作业时，通常需要向井筒中注入压井液。
压井液产生的静液柱压力用于防止地层流体流入井筒，从而避免井涌或井喷，有助于支撑油管柱，防止井筒坍塌，确保修井作业的安全性能优良的压井液不仅要防止地层流体流入井筒造成井喷等事故，还要防止压井液漏入地层。
压井液泄漏后，会造成严重的地层伤害，降低地层渗透率，进而降低油气井的产能，更严重的是会导致井喷，造成不安全作业和环境污染问题。
为了解决漏失问题，通常在压井液中加入降滤失剂和增粘剂等添加剂，以提高压井液的流动阻力，防止压井液流向近井地带在修井作业中，不合理的压井液造成不同程度的储层伤害，导致产能下降。
大量研究表明，压井液对油层的伤害主要是由固相堵塞岩石孔隙通道和改变岩石性质引起的。
针对非固相压井液在修井作业中对地层伤害小、有利于储层保护等优点，在室内研制了抑制性较好的非固相压井液。
为了提高压井作业的成功率，必须使用密度合适、性能优良的压井液，使压井液的液柱压力“压而不死，死而不漏，活而不喷”在油井上，并尽可能将伤害降到最低为了减少油井施工对油气层的损害，目前国内外大多采用无固相压井液，其中使用最频繁的是无固相清洁盐水。
技术交流J is h u jia o liu在岩心钻探施工中，为了快速安全地钻进，首先便要搞清楚复杂地层的基本性质。
目前岩心钻探中遇到的复杂地层大致可分为两大类：一类是地质构造运动所产生的挤压，剪切等作用使岩层产生裂隙，断层。
这类地层在金属矿床勘探中经常遇到。
第二类是由外力作用所形成的复杂破碎地层，岩层经风化作用变为岩性较松散，胶结不良易坍塌的风化层，这些层位中一般含有粘土，流沙卵石，砂砾成为复杂地层，这类地层在非金层矿床勘探中经常遇到。
过去在上述复杂地层施工时，通常采用稠泥浆，跟管钻进技术，最后下套管等手段来解决，这些方法在施工中不但费工费时而且成本较高，效率较低。
随着钻井液技术的不断发展和各种新材料的应用，无固相钻井液在复杂地层的应用与研究有了长足的发展，我队通过使用无固相钻井液，较好地解决了几个典型矿区的复杂地层裸眼钻进的护壁和取心难题，使我队的岩心钻探技术水平有了很大的提高。
1 针对不同地层的特性选择确定所使用的钻井液的类型（1）地层中含有易水化膨胀的粘土层粉煤层及易水化剥蚀的粘土层等，易导致孔壁失稳，坍塌的岩层，我们选择PVA-PHP 类无固相钻井液，该类钻井液在主要成分是聚乙烯醇，它具有很强的胶结岩石性能，对易分散膨胀的岩层有抑制作用，因此在钻井水敏性地层及断层破碎带时使用有明显的效果。
（2）地层中含有大段的砂砾石层，流沙层及未胶结性岩的粉碎质粘土层时，我们选择水玻璃-PHP 类无固相钻井液，此类钻井液的主要成分是水玻璃它有很强的胶结砂砾石能力，非常适用于粉砂质无胶结地层，配合NH 4SO 4使用，又能转化为冻胶钻井液，对堵漏有好处。
另外配合水泥使用修复易坍塌孔段效果也非常理想。
（3）地层中含易溶蚀的岩盐，光卤石及含盐泥层，我们选择抗盐共聚物饱和盐水无固相钻井液，同时现场使用和维护便捷简单，大大简化了配浆过程，不需要特殊维护，极为方便，它具有很强的护壁能力，适用于地层溶蚀，坍塌及取心困难地层。
辽河油田无固相强抑制水基钻井液技术吴爽【摘要】为解决辽河油田低渗透储层保护难度大、钻井故障发生概率高等问题,以卤水为分散相,通过优选核心处理剂,形成了无固相强抑制水基钻井液.室内性能评价表明:该钻井液能抗高温180℃和25％钻屑;抑制性能好,岩屑滚动回收率达98.7％;对储层伤害小,岩心渗透率恢复率大于90％;能封堵0.1～0.3 mm裂缝,具有较高的承压能力和抗返排能力.该钻井液在辽河油田在坨62井三开低渗透储层钻进过程中进行了现场试验,该井三开井段井径规则,未发生井下故障;与邻井相比,机械钻速和产油量高,表皮系数低.这表明,无固相强抑制水基钻井液能满足辽河油田低渗透储层安全钻进和储层保护的要求,具有推广应用价值.%Solid-free strongly inhibitive water-based drilling fluid has been developed by optimizing the key processing agents that take in brine in a dispersion phase.This innovative drilling fluid can effectively eliminate problems,and can protect low-permeability reservoirs and reduce the high frequency of drilling troubles in the Liaohe Oilfield.An indoor performance evaluation showed that newly-developed drilling fluid can provide outstanding inhibition performances,with a rolling cutting recovery rate of 98.7％,and which contains drilling cuttings up to 25％ and temperature resistant up to180 ℃.There are mild damages to the reservoir.The core permeability recovery rates are over 90 ％,which can effectively plug fractures of 0.1 to 0.3 mm,with high pressure bearing capacity and anti-flowback ability.The drilling fluid was used in the third phase drilling in the Well Tuo-62 in the Liaohe Oilfield,and achieved a regular borehole size without any down-hole pared with offset wells,the well has high ROP and oil production,and possesses low skin factors.Research results indicated that the solid-free strongly inhibitive water-based drilling fluid can effectively meet the demands of drilling operations for low-permeability formations in the Liaohe Oilfield,which can be popularized and applied widely in the future.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】7页(P42-48)【关键词】低渗透储集层;水基钻井液;钻井液性能;无固相钻井液;防止地层伤害;坨62井;辽河油田【作者】吴爽【作者单位】中国石油辽河油田分公司冷家油田开发公司,辽宁盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】TE254.3随着开发程度的提高和开发技术的不断进步，高效开发低渗透油藏对老油田持续、稳定发展具有重要意义[1]。
甲酸盐无固相钻井液体系在大港滩海地区的应用随着海洋石油勘探的不断深入，海洋钻井液的研究也越来越受到关注。
甲酸盐无固相钻井液是一种新型的海洋钻井液，具有使用方便、环境友好、高效节能等特点。
本文将介绍甲酸盐无固相钻井液在大港滩海地区的应用情况及其优势。
一、大港滩海地区的特点大港滩海地区位于中国东海沿岸，是中国海洋石油勘探的重要基地之一。
该地区水深较浅，海底地形复杂，海水温度较低，海洋环境恶劣，是海洋钻井液的考验之地。
二、甲酸盐无固相钻井液的特点甲酸盐无固相钻井液是一种无固相、低毒、低污染的海洋钻井液，由甲酸盐、水和一定量的表面活性剂组成。
其主要特点如下：1.无固相：甲酸盐无固相钻井液不含任何固相物质，因此不会在管柱中形成固相物，减少了管柱卡钻的风险。
2.低毒：甲酸盐无固相钻井液不含有害物质，对人体无毒无害，不会对环境造成污染。
3.低污染：甲酸盐无固相钻井液中的表面活性剂可以降低液体与岩石的摩擦力，减少钻井过程中的环境污染。
4.高效节能：甲酸盐无固相钻井液具有优异的抑制井壁稳定性和减少井壁塌陷的能力，可以提高钻井效率和节约能源。
三、甲酸盐无固相钻井液在大港滩海地区的应用甲酸盐无固相钻井液是一种新型的海洋钻井液，近年来在大港滩海地区的钻井中得到了广泛的应用。
在实际应用中，甲酸盐无固相钻井液表现出了如下优势：1.抑制井壁稳定性：在大港滩海地区的钻井中，井壁稳定性一直是一个难题。
使用甲酸盐无固相钻井液可以有效地控制井壁稳定性，降低井壁塌陷的风险。
2.提高钻井效率：甲酸盐无固相钻井液具有优异的润滑性和降低钻头磨损的能力，能够提高钻井效率，减少钻井时间和成本。
3.环境友好：甲酸盐无固相钻井液不含有害物质，对环境无污染，符合现代环保要求。
四、甲酸盐无固相钻井液的应用前景甲酸盐无固相钻井液是一种新型的海洋钻井液，具有使用方便、环境友好、高效节能等特点，对海洋石油勘探具有重要意义。
未来，随着技术的不断发展，甲酸盐无固相钻井液将会有更广泛的应用，为海洋石油勘探提供更好的技术保障。
聚合物无固相泥浆在广西资源县某矿区绳索取心钻进中的应用聚合物无固相泥浆是一种矿产勘探和开采过程中重要的工作液体，广泛应用于绳索取心钻进中。
在广西资源县某矿区，聚合物无固相泥浆的应用带来了显著的效益，下面我们来详细探讨一下它的应用情况。
1. 聚合物无固相泥浆的特性聚合物无固相泥浆是一种由高分子物质组成的液态流体，具有高渗透性和低粘滞性的特点。
由于其含水量很低，因此不易在孔隙中增加附着物，对于保护孔壁和保持孔径的稳定性具有很好的作用。
2. 绳索取心钻进的主要挑战绳索取心钻进是目前矿产勘探和开采中最主要的技术之一。
但是，在绳索取心钻进中，最大的挑战是孔穴稳定性，因为开发生产地质条件复杂，钻孔井壁会产生严重的自然压裂等现象，因此需要使用高级的聚合物无固相泥浆来稳定孔壁。
3. 应用实践在广西资源县某矿区，由于地质条件复杂，需要使用高级的泥浆来进行钻井工作。
在过去，传统的泥浆无法满足需求，降低了开采效率。
但是自从使用聚合物无固相泥浆之后，钻进工作效率显著提高，降低了勘探和开采成本。
而且使用聚合物无固相泥浆可以保护孔壁，避免地质灾害的发生，为矿山生产带来了可观的经济效益。
4. 实现的益处带有聚合物的无固相泥浆通过增加泥浆的穿透性，能够使孔穴变得更加稳定。
这种泥浆的流动性非常好，具有低阻力，易于泵送，从而保障了钻进的进度。
此外，这种泥浆能够有效地满足不同的工作需求，其高强度组合可以迅速适应各种地质环境，保证了工作流程的稳定性和安全性。
总之，聚合物无固相泥浆在广西资源县某矿区绳索取心钻进中的应用速度显著提高了地下矿产资源勘探和开采效率，减少了地质灾害的发生，降低了开发成本，给当地经济带来巨大的贡献。
随着这种技术的不断完善和扩大应用，聚合物无固相泥浆将为矿区的可持续发展注入新的动力。
聚合物无固相泥浆的应用在广西资源县某矿区中，取得了显著的效益。
下面我们来分析一下相关数据：1. 工作效率提高使用聚合物无固相泥浆之后，钻进工作效率得到了大幅度提高。
甲酸盐钻井液体系的作用机理摘要：甲酸盐无固相钻完井液体系是一种无毒的水基钻井液，不仅符合环保要求，而且抗温性能好、水力特性好、有良好的抑制性和抗污染能力，特别是与油层有良好的配伍性，有良好的油气层保护效果。
本文对其作用机理进行了详细的研究，由此我们不难得出结论，甲酸盐钻井液体系具有很大的发展潜力和推广应用价值。
关键词：无固相甲酸盐钻井液油气层保护一、无固相钻井液体系甲酸盐无固相钻井液是一种新型的无固相钻井液体系。
所以在研究它之前，有必要先介绍一下无固相钻井液的特性。
1.主要技术特点无固相钻井液，也称无粘土钻井液，是为了适应现代钻井技术发展的要求，在低固相钻井液的基础上形成的。
无固相钻井液都有如下的特点：1.1比起传统的粘土泥浆，粘度和流变性可调范围大，可适应不同地层的需要；1.2体系无固相，对机械和钻具的磨损小，在钻杆内不易结泥皮，有利于金刚石小口径钻进和绳索取芯技术的要求；1.3有较好的紊流减阻和润滑性能，可降低输送压力；1.4含有较大数量的有机高聚物，与不同的无机盐配合，可有效地抑制地层和岩屑的膨胀和分散。
2.基本组分和作用无固相钻井液是由无机盐和不同种类的高聚物组合而成的，具有一定流变特性和滤失特性的钻井液。
其中无机盐起的作用是：2.1与有机聚合物进行适度的交联，以提高溶液的粘度（主要是结构粘度）和降低溶液的失水量；2.2调节溶液的矿化度，以平衡地层的化学活度，抑制地层的膨胀分散或破碎坍塌；2.3调节溶液的pH值。
有机高聚物起的作用是：2.3.1增粘作用；2.3.2降滤失作用；2.3.3絮凝作用；2.3.4防塌作用；2.3.5润滑作用。
由此，无固相钻井液是既具有密度小，粘度低，适当的失水量而有利于提高钻速，又具有成膜护壁效应的新型钻井液。
3.甲酸盐的基本性质组成体系的甲酸盐主要有甲酸钠、甲酸钾及甲酸铯，在这3种盐中，甲酸铯比重最高，但是甲酸铯盐较贵，常用的是甲酸钠和甲酸钾，这两种盐属水溶性有机盐，外观白色晶体状，甲酸钠分子量为68.01，密度1.92g/cm3，甲酸钾分子量为84.12，密度1.91g/cm3。
浅谈无固相钻井液技术
摘要：无固相钻井液作为目前应用较多的钻井液体系，因其优越性能，在定向钻进技术以及特种钻进工艺中常用到。
本文对无固相钻井液的特点、基本组分及作用机理、分类以及应用情况等方面进行全面介绍，为下一步无固相钻井液技术的开发应用提供一定的参考。
关键词：无固相钻井液技术应用
一、无固相钻井液特点
无固相钻井液即无粘土钻井液，在低固相钻井液的基础上形成的。
该体系的原始组成不包含粘土，仅加入高分子聚合物和相应的化学处理剂，就制成了满足一定钻进性能要求的钻井液。
与清水相比，它具有较好的携带和悬浮岩粉的能力，且能在孔壁上形成薄的吸附膜，具有一定的护壁防塌能力，有较好的润滑及减阻作用。
与含有粘土的钻井液相比，则有密度较低、粘度可调、流动性较好的优点，因而能提高孔底钻头的碎岩效率。
无固相钻井液有如下的特点：①比起传统的粘土泥浆，粘度和流变性可调范围大，可适应不同地层的需要；②体系无固相，对机械和钻具的磨损小，在钻杆内不易结泥皮，有利于金刚石小口径钻进和绳索取芯技术的要求；③有较好的紊流减阻和润滑性能，可降低输送压力；④含有较大数量的有机高聚物，与不同的无机盐配合，可有效地抑制地层和岩屑的膨胀和分散；⑤体系不含固相，可最大限度地减少固相对储层的损害。
二、无固相钻井液组份及作用机理
无固相钻井液是由无机盐和高聚物组合而成的钻井液，具有流变和滤失特性的。
其中无机盐起的作用是：与有机聚合物进行适度的交联，以提高溶液的粘度和降低溶液的失水量；调节溶液的矿化度，平衡地层的化学活度，抑制地层膨胀分散或破碎坍塌；调节溶液的pH的值。
有机高聚物起的作用是：增粘作用。
高聚物溶液的特性粘度与高聚物分子量之间一般呈正比关系。
高聚物的分子量愈大，则溶液的粘度愈高；降滤失作用。
高聚物通过与无机盐的适度交联可降低溶液的滤失量。
为降滤失常加入小分子的聚合物如CMC，HPAN等；絮凝作用。
高聚物如聚丙烯酰胺，野生植物胶等对混进溶液的岩屑有较好的絮凝作用，使溶液在使用过程中能维持无固相或尽量低的固相含量；防塌作用。
高聚物与盐一起，通过多点吸附架桥，化学活度平衡等在孔壁上成膜对孔壁起抑制防塌作用；润滑作用。
高聚物都有一定的润滑及减阻作用，为提高溶液的润滑性，可辅助加入适量的表面活性剂。
无固相钻井液作用机理主要有以下5个方面：
1）提高机械钻速性能。
钻井液固相含量是影响机械钻速的最主要因素，要大幅度提高机械钻速，使用无固相钻井液便是最佳选择。
同时，无固相钻井液在循环排量一定的情况下，冲刷井壁的能力较其它体系强，难以形成虚厚的泥饼和过大的液柱压力，从根本上消除钻井施工中的厚泥饼阻卡问题，最大限度地提高机械钻速。
2）护壁、防塌性能。
无固相钻井液依靠无机盐加重，故其本身矿化度较高，使得钻井液中游离水很少向井壁中渗透，所以在很大程度上阻止了地层页岩的水化作用，从而起到了防塌功能。
3）携带岩屑性能。
无固相钻井液通过添加高分子聚合物，使其具有悬浮和携带岩屑所需要的粘度。
4）沉降岩屑性能。
线形高分子聚合物对悬浮在钻井液中的岩屑颗粒产生“架桥”和“卷扫”作用，使岩屑连接成大的絮团迅速沉降。
5）降失水、润滑性能。
无固相钻井液本身具有较高的滤液粘度和较高的矿化度，以及线型高分子聚合物在裸眼井段上形成的吸附膜有效地阻止游离水分子向地层中渗透。
三、无固相钻井液的分类
无固相钻井液分为无固相清洁盐水钻井液和无膨润土聚合物暂堵型钻井液两种。
无固相清洁盐水钻井液体系中不含任何固相。
用精细过滤的办法，保证盐水的清洁程度。
用无机盐的种类、浓度、配比调整钻井液的密度，用体系的高矿化度和各种离子的组合来实现对水敏性矿物的强抑制性，用对油层无损害的聚合物来提粘度，用对油层无损害的聚合物来降滤失，必要时可采用表面活性剂和防腐蚀剂。
清洁盐水形不成滤饼，容易发生漏失。
主要由水、可溶性盐类、低损害聚合物、缓蚀剂、pH调节剂组成。
包括甲酸盐钻井液、CaCl2/Ca（NO3）2复合盐水无固相钻井液、硫酸钾钻井液。
无膨润土聚合物钻井液完井液不含膨润土，这类钻井液完井液主要由水相、低损害聚合物和暂堵剂固相颗粒组成。
其密度大小依据油气层空隙压力的大小，通过加入NaCl，CaCl2等可溶性盐类进行调节，其滤失量和流变性主要通过选用各种与油气层相配伍的聚合物来控制。
按使用的暂堵剂体系不同可分为酸溶性体系、水溶性体系、油溶性体系三种。
四、无固相钻井液的应用现状
无固相钻井液因其优越的性能，在定向钻进技术以及特种钻进工艺中常用到，广泛地应用于各种定向井水平井钻井中。
我国南海一口中半径水平井：南海A一3井在1015.0-1878.0m斜井段，选用的是部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）盐
水钻井液，而在1878.2-2269.0m大斜度段和水平段，则选用了一种含水溶性悬浮盐粒的饱和盐水/复合聚合物钻井液完井液体系，其主要处理剂为XC生物聚合物和羟丙基交联淀粉。
无固相钻井液在高温深井中也有所应用。
胜利油田潜山油藏、碳酸盐岩储层温度高，固相颗粒影响大，研制出了一种无固相钻井液体系、抗温能力超过150℃的高温增粘剂，以此研制出了淡水、复合盐水、盐水等无固相钻井液体系，在胜利油田4个不同区块的13口井上进行了现场应用。
结果表明：在井深超过4000m、井底温度在150℃以上的情况下，该体系具有热稳定性好、抗温抗盐能力强的特点，很好地解决了高温状态下由于聚合物的降解成的降粘问题；携岩能力强，保证了钻井施
工安全顺利；具有良好的技术经济效益。
先后在胜利油田CB30区块、渤南油田以及王家岗油田等的13口井进行了现场应用，取得了良好的效果。
无固相钻井液在海洋钻井中的应用。
渤深6潜山油藏属于孔隙裂缝性油藏，通过试验确定用无固相抗高温盐水钻井液体系钻井，2003年7月底，该井开始投入生产，自喷原油600多吨，产气量为60000m3。
而使用有粘土相的水基钻井液，同样采用欠平衡钻井技术钻井的相邻井渤601井，每天靠泵抽油，产油量为100t。
对比结果充分显示出无固相抗高温复合盐水钻井液的油气层保护效果。
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现主要从事钻井液检测评价方面的工作和研究。
