螯合剂对低渗煤层气储层孔隙结构影响规律与增透作用机理

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作者 陈书雅 蔡记华 +2 位作者 杨现禹 辛福东 张璐 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期264-273,共10页

我国煤层普遍具有低孔、低渗特征,采用化学增透方法溶蚀割理、裂隙中的充填矿物,增强裂隙连通性,可提高煤层渗透率和煤层气井产量。针对盐酸、土酸等常规酸体系的腐蚀和二次沉淀等问题,提出使用螯合剂进行储层改造的技术思路。以山西沁... 我国煤层普遍具有低孔、低渗特征,采用化学增透方法溶蚀割理、裂隙中的充填矿物,增强裂隙连通性,可提高煤层渗透率和煤层气井产量。针对盐酸、土酸等常规酸体系的腐蚀和二次沉淀等问题,提出使用螯合剂进行储层改造的技术思路。以山西沁水盆地成庄矿3号煤层为研究对象,采用化学滴定、静态溶蚀、表面形貌观察、岩心酸化流动、标准试片腐蚀速率评价和压汞等试验方法,探究了EDTA、HEDTA、GLDA、MGDA 4种螯合剂在不同pH条件下对煤中矿物的溶蚀效果,以及在驱替过程中煤岩心的渗透率动态变化过程,最后比较了螯合剂与常规盐酸对N-80型试片的腐蚀速率,并明确了所优选的螯合剂对煤孔隙结构影响规律及其增透作用机理。结果表明:4种螯合剂中,HEDTA对Ca^(2+)和Fe^(3+)的螯合能力最强;5%GLDA浸泡后的煤样基质产生了微裂缝和孔隙,有利于煤层气的解吸和运移;向煤岩心中注入约80倍孔隙体积(PV)的5%GLDA后,其渗透率增加68.75%;压汞结果表明,经过GLDA处理后的煤样总孔隙度由5.91%增至28.8%,这主要是由于10~100 nm和>1000 nm孔径范围内的孔隙增加;5%GLDA对N-80型试片的腐蚀速率仅为5%HCl腐蚀速率的7.53%,因此无需额外添加缓蚀剂,可有效降低酸化作业成本。环保型螯合剂通过酸化作用和螯合作用能有效溶蚀煤层中的无机矿物(方解石、铁白云石等),生成稳定、可溶的螯合物,从而提高煤层的渗透率,同时降低对储层的二次伤害,研究成果可为低渗煤层气高效勘探开发提供新的技术思路。 展开更多

关键词 低渗煤层 煤层气 渗透率 化学增透 螯合剂

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煤层气水平井可降解钻井液体系研究 被引量：34

2

作者 蔡记华 刘浩 +1 位作者 陈宇 肖长波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1683-1688,共6页

为了尽可能地降低钻井液对煤层气储层的伤害,采用钻井液配方实验、粒度分析测试、滤饼清除实验、高温高压膨胀量测试和煤岩气体渗透率测试等试验手段,对煤层气水平井可降解钻井液体系进行了综合评价。结果表明:在可降解钻井液中,液态的... 为了尽可能地降低钻井液对煤层气储层的伤害,采用钻井液配方实验、粒度分析测试、滤饼清除实验、高温高压膨胀量测试和煤岩气体渗透率测试等试验手段,对煤层气水平井可降解钻井液体系进行了综合评价。结果表明:在可降解钻井液中,液态的特种生物酶具有较快的破胶速度和较彻底的破胶效果,2 h后破胶率超过85%、破胶后浆液黏度≤2.5 mPa.s;生物酶降解加盐酸酸化的双重解堵措施可有效地清除可降解钻井液对煤层气储层的伤害,并能恢复甚至提高煤岩气体渗透率(增幅在15.47%～38.92%)。可降解钻井液具有保持井壁稳定和储层保护的双重优点,适合煤层(特别是松软煤层)水平井钻进。 展开更多

关键词 煤层气水平井 钻井液 生物酶 破胶 酸化 气体渗透率

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抗钙复合膨润土的研制与评价

3

作者 叶井亮 陈娟 +3 位作者 刘福林 金纯正 杨现禹 蔡记华 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第4期458-466,共9页

在地下连续墙、桩基工程等施工过程中,钻井液频繁与混凝土接触,钙离子不断侵入钻井液,钻井液的工作性能会逐渐恶化,在施工结束后会产生大体量的废弃浆液。为提高钻井液的抗钙能力,减少废浆产量,有必要对天然膨润土进行改性处理。优选高... 在地下连续墙、桩基工程等施工过程中,钻井液频繁与混凝土接触,钙离子不断侵入钻井液,钻井液的工作性能会逐渐恶化,在施工结束后会产生大体量的废弃浆液。为提高钻井液的抗钙能力,减少废浆产量,有必要对天然膨润土进行改性处理。优选高速离心法对天然膨润土进行提纯,选用含碳碳双键的亲水性单体BX、含磺酸基团的亲水性单体AS和AP为聚合单体,在提纯后的膨润土层间发生自由基原位聚合反应,合成了抗钙复合膨润土ACB-16。傅立叶红外光谱、粒径分布、扫描电镜和透射电镜结果表明,单体成功在膨润土层间原位聚合。抗钙复合膨润土超过了OCMA级膨润土标准,所配制的钻井液表观黏度为26 mPa·s,API滤失量为7.6 mL,具有合适的流变性和良好的降滤失性,抗钙性能良好:在1%CaCl2污染下,钻井液流变性与滤失性性能稳定,极限抗Ca^(2+)能力可达6300 mg/L(以CaCl2计为1.75%),可完全满足基础工程领域的钻井液抗钙需求。结合粒径分析与扫描电镜方法,分析其作用机理。位于膨润土网架结构中的高分子聚合物阻止Ca^(2+)与膨润土发生离子交换作用,维持膨润土的水化膜厚度及层间距,支撑膨润土水化所形成的网架结构。直接将抗钙复合膨润土与水混合便可得到性能优异的抗钙钻井液,使用方便,在基础工程等领域具有良好的应用前景,也可以为盐膏层防塌钻井液等高钙环境钻井液的设计提供参考价值。 展开更多

关键词 钻井液 抗钙 膨润土改性 自由基原位聚合反应

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纳米材料稳定的微泡沫钻井液降低煤层气储层伤害的实验研究 被引量：10

4

作者 蔡记华 袁野 +2 位作者 王济君 李鑫杰 曹伟建 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1640-1645,共6页

针对我国煤层气储层低孔低压的特点，笔者提出采用纳米材料暂堵技术与可循环微泡沫钻井液相结合的技术思路。通过泡沫钻井液稳定性评价、钻井液性能参数测试与微观形态观测、煤岩膨胀性测试、煤岩滚动回收率评价、原状煤岩气体渗透率测... 针对我国煤层气储层低孔低压的特点，笔者提出采用纳米材料暂堵技术与可循环微泡沫钻井液相结合的技术思路。通过泡沫钻井液稳定性评价、钻井液性能参数测试与微观形态观测、煤岩膨胀性测试、煤岩滚动回收率评价、原状煤岩气体渗透率测试等方法，对纳米材料稳定的微泡沫钻井液降低煤层气储层伤害的能力进行了评价。结果表明：纳米材料可以提高泡沫钻井液的稳定性；纳米材料稳定的微泡沫钻井液密度（0．7～1．0g／cm3）与黏度指标可控，并且能有效抑制煤岩基质吸水膨胀，可满足低孔低压煤层的钻进要求；纳米材料稳定的微泡沫钻井液可有效封堵低孔低渗煤层，而通过表层切片处理后，煤岩气体渗透率恢复率达72％-96％。综合来看，纳米材料稳定的微泡沫钻井液不仅可以保证煤层稳定，还能降低对煤储层的伤害，适合低孔低压煤层气储层钻进。 展开更多

关键词 纳米材料 微泡沫钻井液 煤层气 储层伤害 低孔低压煤层

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钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的实验研究 被引量：11

5

作者 蔡记华 岳也 +2 位作者 曹伟建 杨现禹 乌效鸣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期228-233,共6页

煤层气井单井产量往往较低,综合勘探开发煤系非常规天然气是提高煤层气开发效益的重要途径,但这要求钻井液能同时解决煤层、致密砂岩和页岩地层的井壁稳定问题。为此,提出基于"正电性-中性润湿-化学抑制-纳米材料封堵-合理密度支撑... 煤层气井单井产量往往较低,综合勘探开发煤系非常规天然气是提高煤层气开发效益的重要途径,但这要求钻井液能同时解决煤层、致密砂岩和页岩地层的井壁稳定问题。为此,提出基于"正电性-中性润湿-化学抑制-纳米材料封堵-合理密度支撑"的协同防塌理论,并开展了钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的实验工作。首先优选出能有效降低钻井液表面张力、增加钻井液与页岩接触角的表面活性剂复配方案,并结合钻井液流变性、滤失性、润滑性、水活度和抑制性等参数测试和页岩压力传递实验,对钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的效果进行了评价。结果表明:复合表面活性剂能够有效改变水基钻井液的润湿性能,与优选的水基钻井液相比,钻井液表面张力降低42.6%,与页岩的接触角增大162.1%;复合表面活性剂与水基钻井液具有良好的配伍性,具有较好地抑制性和抗盐能力;与清水相比,复合表面活性剂能显著阻缓页岩孔隙压力传递速率,降低钻井液侵入页岩的程度,页岩渗透率降低幅度在99%以上;说明通过控制钻井液润湿性来增强页岩井壁稳定性是可行的。 展开更多

关键词 钻井液 润湿性 页岩 井壁稳定性 表面张力 接触角

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可降解钻井液对煤岩渗透率的影响评价 被引量：7

6

作者 蔡记华 袁野 +2 位作者 刘浩 肖长波 王济君 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1993-1998,共6页

在煤矿瓦斯(煤层气)抽采过程中,要求钻井液既能有效地保持孔壁稳定,又尽可能降低对煤层的伤害。笔者分别以原状煤样(模拟较致密的煤岩)和人工煤样(模拟较松散或大裂隙煤岩)为实验对象,通过比较不同阶段(污染前、污染后、生物酶解堵和酸... 在煤矿瓦斯(煤层气)抽采过程中,要求钻井液既能有效地保持孔壁稳定,又尽可能降低对煤层的伤害。笔者分别以原状煤样(模拟较致密的煤岩)和人工煤样(模拟较松散或大裂隙煤岩)为实验对象,通过比较不同阶段(污染前、污染后、生物酶解堵和酸化解堵)煤岩渗透率的变化,评价了可降解钻井液对煤岩的暂堵与解堵效果,并探讨了其现场实施工艺。通过实验发现:可降解钻井液能满足钻进煤层时的护孔要求;采用"生物酶+稀盐酸"浸泡解堵工艺可清除聚合物和碳酸盐岩类矿物带来的伤害,而单独使用其中一种工艺均会降低解堵效果;稀盐酸解堵的效果取决于煤岩和可降解钻井液中碳酸盐岩类矿物的含量;对煤岩进行加热处理可以提高其气测渗透率;可降解钻井液的现场实施工艺方便,应择机在煤层气钻井领域进行现场试验。 展开更多

关键词 煤层气 可降解钻井液 渗透率 暂堵 解堵 生物酶 稀盐酸

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盐溶液对煤岩抑制性效果的评价 被引量：9

7

作者 蔡记华 王济君 +1 位作者 袁野 刘浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期951-956,共6页

通过室内试验研究了不同种类(NaCl,KCl,CaCl2,HCOONa和HCOOK)和不同质量浓度(5%,10%和20%)的盐溶液对晋城3号煤层煤岩样品膨胀性、滚动回收率、渗透率和钻杆腐蚀性等的影响规律。结果表明:在黏土矿物含量较高的煤层中钻进时,即使是使用... 通过室内试验研究了不同种类(NaCl,KCl,CaCl2,HCOONa和HCOOK)和不同质量浓度(5%,10%和20%)的盐溶液对晋城3号煤层煤岩样品膨胀性、滚动回收率、渗透率和钻杆腐蚀性等的影响规律。结果表明:在黏土矿物含量较高的煤层中钻进时,即使是使用清水作为钻井液,也会给煤储层带来伤害;盐溶液可以有效抑制煤基质吸附膨胀甚至使之收缩,在同类型盐溶液中,其抑制效果随其质量浓度的增加而增加;综合技术和经济成本的考虑,HCOONa和HCOOK对煤岩抑制性较好,腐蚀性低,最优加量均为10%。 展开更多

关键词 盐溶液 煤岩 抑制性 膨胀性 滚动回收率 渗透率 腐蚀性

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煤层气水平井可生物降解钻井液流变性研究 被引量：10

8

作者 蔡记华 乌效鸣 +1 位作者 谷穗 刘浩 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期126-130,共5页

在室内实验的基础上,对煤层气水平井钻井用可生物降解钻井液的流变模式和影响其破胶效果的影响因素(底物类型、底物浓度、生物酶类型和生物酶浓度等)进行了分析。结果表明:幂律模式可作为可生物降解钻井液的优选流变模式;相比魔芋而言,... 在室内实验的基础上,对煤层气水平井钻井用可生物降解钻井液的流变模式和影响其破胶效果的影响因素(底物类型、底物浓度、生物酶类型和生物酶浓度等)进行了分析。结果表明:幂律模式可作为可生物降解钻井液的优选流变模式;相比魔芋而言,胍尔胶和羧甲基纤维素(CMC)的降解更容易被控制;CMC和生物酶SE-1反应的最佳质量分数比为3∶1;在3种生物酶中,特种酶SE-2具有较高的活性,适合在短时间内对聚合物进行破胶;生物酶浓度的增加可加快破胶过程。实验也表明,可生物降解钻井液的破胶时间在13.5～74.5h内可控、破胶率在20%～100%内可控;作为催化剂的生物酶专一性强,能使可生物降解钻井液保持井壁稳定和储层低伤害的双重优点,适于煤层气水平井钻进。 展开更多

关键词 煤层气水平井 可生物降解钻井液 生物酶 流型 破胶

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松科1井(主井)防塌钻井液技术 被引量：6

9

作者 蔡记华 乌效鸣 +3 位作者 朱永宜 谷穗 李晓芬 王稳石 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2008年第5期54-57,共4页

松科1井是全球第一口陆相白垩纪科学探井,采用"一井双孔"方案,由南孔和主井(北孔)组成。主井设计井深1 810.00 m,连续取心1 630.00 m,主要钻遇以泥岩和砂岩为主的沉积岩地层,钻进过程中存在防塌、护心、井壁稳定等方面的问题... 松科1井是全球第一口陆相白垩纪科学探井,采用"一井双孔"方案,由南孔和主井(北孔)组成。主井设计井深1 810.00 m,连续取心1 630.00 m,主要钻遇以泥岩和砂岩为主的沉积岩地层,钻进过程中存在防塌、护心、井壁稳定等方面的问题和难点。针对松科1井(主井)的钻井难点,在室内钻井液体系优选的基础上,根据不同地层分别采用了PAM钻井液体系、DFD-LG-CMC钻井液体系和DFD-NH4HPAN-SAKH钻井液体系,同时结合钻井液粘度控制技术、降低钻井液循环压降技术等,解决了松散砂层、水敏性泥岩和硬脆性泥岩中取心钻进的防塌钻井液技术难题,探索出了一条用低钻井液成本进行类似科学钻探工程的成功之路。 展开更多

关键词 防塌钻井液 钻井液粘度 循环压力 松科1井

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利用粗纤维类农副产品开发新型钻井液 被引量：3

10

作者 蔡记华 乌效鸣 +1 位作者 胡郁乐 潘献义 《西部探矿工程》 CAS 2004年第5期139-141,共3页

采用来源广泛、价格低廉的粗纤维类农副产品 ,通过物理的和化学的方法进行处理 ,采用正交试验法等优化设计手段 ,研制出符合钻井要求的新型钻井液。实验证明 ,这种钻井液具有较好的滤失性和抑制性 ,稳定性强 ,防塌效果好 ,抗盐侵和抗钙... 采用来源广泛、价格低廉的粗纤维类农副产品 ,通过物理的和化学的方法进行处理 ,采用正交试验法等优化设计手段 ,研制出符合钻井要求的新型钻井液。实验证明 ,这种钻井液具有较好的滤失性和抑制性 ,稳定性强 ,防塌效果好 ,抗盐侵和抗钙侵等抗污染性能良好。这些材料能部分替代现有 (主要为进口 )价格昂贵的钻井液材料 ,而且能通过调整配方 ,形成用途广泛和适用不同地层的系列产品 ,并将应用于石油、天然气、地下水和基础工程等钻井领域。 展开更多

关键词 粗纤维 正交试验法 钻井液 抑制性 抗污染

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天然气水合物地层钻井时水基钻井液性能实验研究 被引量：19

11

作者 宁伏龙 吴翔 +3 位作者 张凌 蔡记华 涂运中 蒋国盛 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期52-55,共4页

文章在分析天然气水合物地层钻井特性的基础上,提出了在进行天然气水合物地层钻井液体系设计时除考虑其对天然气水合物抑制性外,还要重点关注钻井液的相对密度、护壁性和流变性等对井壁稳定和井内安全起关键作用的性能指标。据此,通过... 文章在分析天然气水合物地层钻井特性的基础上,提出了在进行天然气水合物地层钻井液体系设计时除考虑其对天然气水合物抑制性外,还要重点关注钻井液的相对密度、护壁性和流变性等对井壁稳定和井内安全起关键作用的性能指标。据此,通过实验分析了不同类型处理剂对以盐/聚乙二醇为抑制剂的水基钻井液的上述几个性能改善情况,并在此基础上探讨了盐、聚乙二醇和固相含量对钻井液相对密度、护壁性和流变性的影响。目的是为今后天然气水合物地层钻井液体系设计提供理论依据。 展开更多

关键词 天然气水合物 地层 钻井液 相对密度 护壁性 流变性

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射孔对页岩水力裂缝形态影响的物理模拟实验 被引量：14

12

作者 解经宇 蒋国盛 +2 位作者 王荣璟 蔡记华 彭力 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期776-783,共8页

通过XRD、扫描电镜及力学强度测试等实验对龙马溪组页岩的物理力学性质进行分析,并采用真三轴压裂改造模拟器开展水平井水力压裂物理模拟实验,探究射孔参数及页岩物理力学性质对裂缝形态的影响规律。实验结果表明:(1)具有3种不同射孔类... 通过XRD、扫描电镜及力学强度测试等实验对龙马溪组页岩的物理力学性质进行分析,并采用真三轴压裂改造模拟器开展水平井水力压裂物理模拟实验,探究射孔参数及页岩物理力学性质对裂缝形态的影响规律。实验结果表明:(1)具有3种不同射孔类型的试样,在压裂后主要形成4种水力裂缝的形态模式,其中组合型射孔对于复杂裂缝的形成具有一定的促进作用。当射孔间相位角和间距过小时,缝间应力干扰增大,不利于扩大裂缝规模。(2)试样在压裂过程中的泵压-时间曲线,会因射孔类型的不同而呈现出明显的差异,曲线的波动程度和裂缝的复杂程度呈一定的正相关。(3)水力裂缝在延伸过程中与结构面相交时出现的穿透、分叉等现象是形成裂缝网络的前提。各向异性、微裂缝和微孔隙、脆性指数等页岩的物理力学性质会影响裂缝的扩展路径和迂曲度。 展开更多

关键词 页岩 水力压裂 射孔 裂缝形态 物理力学性质

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低温地层钻进特点及其钻井液技术现状综述 被引量：15

13

作者 张凌 蒋国盛 +3 位作者 蔡记华 窦斌 宁伏龙 涂运中 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2006年第4期69-72,93,共5页

在低温地层(主要包括冰层、极地、永冻层以及赋存天然气水合物的永冻层)的钻进对于科学研究和矿产与油气资源的勘探开发都非常重要。介绍了低温地层钻进的国内外研究背景,分析了其钻进特点,对相关的低温钻井液的研究现状和应用情况进行... 在低温地层(主要包括冰层、极地、永冻层以及赋存天然气水合物的永冻层)的钻进对于科学研究和矿产与油气资源的勘探开发都非常重要。介绍了低温地层钻进的国内外研究背景,分析了其钻进特点,对相关的低温钻井液的研究现状和应用情况进行了讨论,对低温地层钻进及其钻井液的研究提出了几点建议。 展开更多

关键词 低温地层 低温钻井液 抑制剂 综述

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LG植物胶处理剂的试验研究 被引量：11

14

作者 乌效鸣 蔡记华 李云波 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2005年第1期19-21,24,共4页

随着环境保护要求的日益严格,人们越来越重视对可以用作钻井液材料的野生植物的认识和利用。LG是樟科芳香植物,在中国分布较广泛,其叶子中含有水溶性聚糖、精油和纤维成分等,经过一定的加工处理,能形成粘度调整范围较大的钻井液处理剂... 随着环境保护要求的日益严格,人们越来越重视对可以用作钻井液材料的野生植物的认识和利用。LG是樟科芳香植物,在中国分布较广泛,其叶子中含有水溶性聚糖、精油和纤维成分等,经过一定的加工处理,能形成粘度调整范围较大的钻井液处理剂———LG植物胶。介绍了LG的植物特征、资源概况和化学成分以及LG的初步加工过程和基本性能指标,室内试验评价了LG植物胶对钻井液性能的影响。试验结果表明,LG植物胶的增粘效果好,降滤失和携屑能力较强,润滑效果良好,能明显改善钻井液性能,已在钻探工程中得到初步验证,应用前景良好。研究还表明,若与生物酶技术或气体介质结合,LG植物胶可以用来配制自动降解钻井液或充气钻井液。 展开更多

关键词 钻井液性能 滤失 钻井液处理剂 室内试验 粘度 加工过程 润滑 植物胶 增粘 水溶性

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纳米二氧化硅对盐水钻井液性能的影响 被引量：14

15

作者 夏鹏 蔡记华 +1 位作者 范志军 汪次洪 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2015年第3期9-12,103,共4页

在油气井钻进过程中,井壁发生缩径和掉块往往是由于泥页岩吸水膨胀导致的.针对这种情况,提出使用纳米二氧化硅封堵泥页岩的纳米级孔喉,从而降低其渗透率、减缓水分侵入的思路.通过测试钻井液的黏度、滤失量和膨胀量,评价了纳米二氧化硅... 在油气井钻进过程中,井壁发生缩径和掉块往往是由于泥页岩吸水膨胀导致的.针对这种情况,提出使用纳米二氧化硅封堵泥页岩的纳米级孔喉,从而降低其渗透率、减缓水分侵入的思路.通过测试钻井液的黏度、滤失量和膨胀量,评价了纳米二氧化硅对盐水钻井液性能的影响.室内实验结果表明,纳米二氧化硅改善钻井液性能,必须是在其抗盐的基础上才能实现,即需使用抗盐土配浆;浓度为1％～5％的纳米二氧化硅通过增加颗粒间的内摩擦力,既而提高了钻井液的黏度,然而纳米二氧化硅材料对于盐浓度比较敏感;纳米二氧化硅颗粒可以沉积在滤饼表面封堵滤纸孔隙,降滤失效果明显,滤失量降低率可达40.2％;其通过封堵黏土的孔隙,起到了抑制黏土吸水膨胀的作用.优选出的二氧化硅最优加量为3％,其抗盐可至12％;综合考虑滤失、膨胀量实验结果和性价比,选定3％NP＋4％NaCl＋SWM-B为最优配方. 展开更多

关键词 纳米二氧化硅 盐水钻井液 抗盐土 泥页岩地层 井壁稳定 封堵

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生物酶可降解钻井液降解效果评价方法 被引量：8

16

作者 刘浩 蔡记华 肖长波 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2012年第3期74-77,97,共4页

生物酶可降解钻井液通过在钻进过程中对储层实现有效封堵、钻进完成后又可自动降解的原理,可对油气储层起到有效的保护作用。以实验数据为基础,以与实际生产的接近程度为标准,总结了生物酶可降解钻井液降解效果的6种评价方法,即黏度衰... 生物酶可降解钻井液通过在钻进过程中对储层实现有效封堵、钻进完成后又可自动降解的原理,可对油气储层起到有效的保护作用。以实验数据为基础,以与实际生产的接近程度为标准,总结了生物酶可降解钻井液降解效果的6种评价方法,即黏度衰减法、泥饼清除法、渗透率恢复测定法、还原糖测定法、二氧化碳排放测定法、溶解氧测定法。结果表明,渗透率恢复测定法评价效果最有效,还原糖测定法、二氧化碳排量测定法测试过程太过繁琐、不适于现场实施,溶解氧测定法不适于评价生物酶对可降解钻井液的降解效果评价。 展开更多

关键词 钻井液 生物酶 渗透率 降解效果 评价方法

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窄密度窗口条件下降低循环压降的钻井液技术 被引量：8

17

作者 谷穗 蔡记华 乌效鸣 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2010年第6期65-70,共6页

循环压降是指钻井过程中在钻井液循环系统中所产生的阻力损失。在泵压一定的条件下,降低循环压降是窄安全密度窗口条件下的重要技术之一。以宾汉流体为例,用理论计算的方法分析了密度、动塑比、润滑性和固相含量等钻井液性能对循环压降... 循环压降是指钻井过程中在钻井液循环系统中所产生的阻力损失。在泵压一定的条件下,降低循环压降是窄安全密度窗口条件下的重要技术之一。以宾汉流体为例,用理论计算的方法分析了密度、动塑比、润滑性和固相含量等钻井液性能对循环压降的影响规律。计算结果表明:在保证井壁稳定的前提下,降低钻井液密度可有效降低循环压降;一定的工程条件和一定的表观黏度对应着一个临界动塑比,此时的循环压降最小;当动塑比小于临界动塑比时,提高动塑比可以降低循环压降;提高钻井液的润滑性和降低固相含量,也可以降低循环压降。通过室内管内循环压降测试和松科1井(主井)钻井工程实例对上述结论进行了验证。分析结果对窄安全密度窗口条件下的钻井液设计具有重要的指导作用。 展开更多

关键词 窄密度窗口 循环压降 钻井液密度 润滑 固相控制 松科1井

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松科1井主井眼钻井液悬渣的力学机理研究 被引量：3

18

作者 孙平贺 乌效鸣 +1 位作者 朱永宜 蔡记华 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2008年第3期4-6,共3页

松科1井工程项目是国家973计划"白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化"项目的重要组成部分,是针对松辽盆地进行综合性石油地质研究而部署的一口科学探井。该井井深162～1764m为取心井段,要求该井段井斜小于3°,... 松科1井工程项目是国家973计划"白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化"项目的重要组成部分,是针对松辽盆地进行综合性石油地质研究而部署的一口科学探井。该井井深162～1764m为取心井段,要求该井段井斜小于3°,井径扩大率不超过12%,取心收获宰不低于90%。从力学角度对钻井液的排渣机理进行了分析,结合松科1井主井眼情况,采用牛顿力学定律对钻渣在钻井液中的运移速度进行了解析建模,得出钻井液的密度是影响钻渣上返速度的重要因素,在保证钻井液密度满足井壁稳定要求(1.10～1.33g/cm^3)时,密度越大,钻渣上返速度越快,钻井液的悬渣效果越好。通过压力与密度之间的物理关系建立了试验模拟装置,并对松科1井钻井液密度进行了合理的选取,成功地解决了该井复杂地质条件下的悬渣和井壁稳定性等问题。 展开更多

关键词 携岩 力学机理 钻井液密度 井眼稳定 松科1井

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鄂西水井沱组页岩水平井水基钻井液的实验研究 被引量：2

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作者 谷穗 魏朝晖 +3 位作者 何亿超 石彦平 乌效鸣 蔡记华 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第1期46-53,共8页

鄂宜页1井在寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,但缺乏与之配套的高性能水基钻井液体系。对采自湖北省秭归县的水井沱组页岩露头,开展了X射线衍射和扫描电镜分析;进行了造浆黏土、盐类、纳米材料、降滤失剂、正电胶和表面活性剂等的遴选... 鄂宜页1井在寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,但缺乏与之配套的高性能水基钻井液体系。对采自湖北省秭归县的水井沱组页岩露头,开展了X射线衍射和扫描电镜分析;进行了造浆黏土、盐类、纳米材料、降滤失剂、正电胶和表面活性剂等的遴选,基于电性抑制和润湿性控制方法,研发了一套SWDF高性能水基钻井液体系;对钻井液的流变性、滤失性、润滑性、抗温能力、抑制性和抗污染性能进行了综合评价。结果发现:①水井沱组页岩以石英、长石、方解石等脆性矿物为主,含量在55%~67%;黏土矿物以伊利石为主,含量在13%~27%,无蒙脱石,属弱膨胀性地层;②页岩表面的孔隙、微裂隙发育,为钻井液的侵入提供了天然通道;③SWDF钻井液体系黏度与切力适中,API滤失量仅为7.2 mL,摩阻系数为0.21,可抗120℃高温,对页岩水化有较好的抑制性,有良好的抗盐、抗钙、抗黏土(模拟钻屑)侵能力,能满足鄂西地区水井沱组页岩水平井钻进需求。 展开更多

关键词 页岩气井 水平井 水基钻井液 电性 润湿性 抑制性 水井沱组

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正电胶钻井液增强煤层气钻井井壁稳定性试验研究 被引量：4

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作者 岳也 彭扬东 +2 位作者 陈书雅 杨现禹 蔡记华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第10期83-87,共5页

为了解决煤层气钻井中普通存在的煤岩吸水膨胀、垮塌、掉块等技术难题,结合在水体系中煤的表面带负电荷特点,分别以有机正电胶MMH-1、无机正电胶MMH-2为主剂,配合增黏剂和降滤失剂进行试验,通过对钻井液流变性、滤失量、p H、膨胀量等... 为了解决煤层气钻井中普通存在的煤岩吸水膨胀、垮塌、掉块等技术难题,结合在水体系中煤的表面带负电荷特点,分别以有机正电胶MMH-1、无机正电胶MMH-2为主剂,配合增黏剂和降滤失剂进行试验,通过对钻井液流变性、滤失量、p H、膨胀量等基本性能指标的测试和优化,提出了2组适用于煤层气井钻井的抑制性正电胶钻井液体系。试验结果表明:2组钻井液配方性能优良,具有合理的黏度和切力,携带岩屑能力强,滤失量低,润滑性能良好;与5%KCl溶液相比,膨胀量仅为前者的1/4左右,能有效抑制煤岩膨胀,从而达到增强煤层气钻井井壁稳定性的目的。 展开更多

关键词 煤层气 正电胶钻井液 抑制性 井壁稳定

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