纳米改性材料在水基钻井液中的减阻性能

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作者 郭磊 李模刚 +2 位作者 邓楚娈 贺垠博 耿铁 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期308-317,共10页

水基钻井液在小井眼环空流动时波动性大,与井壁、钻具界面阻力大,导致流动能量损耗和钻井液当量循环密度(ECD)大,易引发井漏、卡钻等事故。以纳米二氧化硅为原料,接枝改性合成水基钻井液减阻剂DRA-1,并开展减阻性能研究,发现DRA-1具有... 水基钻井液在小井眼环空流动时波动性大,与井壁、钻具界面阻力大,导致流动能量损耗和钻井液当量循环密度(ECD)大,易引发井漏、卡钻等事故。以纳米二氧化硅为原料,接枝改性合成水基钻井液减阻剂DRA-1,并开展减阻性能研究,发现DRA-1具有降低钻井液流动阻力与改善钻井液流动流型的作用。结果表明,在基浆中加入3%DRA-1后,流性指数为0.5064,增幅达366.7%,稠度系数为0.4847 Pa·s^(n),降幅达90.6%,极压润滑系数降低率达81.82%,经120℃热滚16 h后减阻效果进一步提高,证明DRA-1具有抗高温能力;以相同条件在自制钢片和聚四氟乙烯板上流动时,DRA-1对基浆流动性的改善效果显著优于现场同类材料,具有更好的流动性;基于A井生产资料,在水基钻井液中加入1%DRA-1后,压耗降低1.937 MPa,降低率达21.61%,在整个井深范围也表现出更低的ECD,宏观上反映出DRA-1对钻井效率和安全性的提升,这对钻井现场提高经济效益和避免作业事故具有重要意义。 展开更多

关键词 水基钻井液 纳米材料 流动减阻 润滑性能 ECD

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顺北地区破碎性碳酸盐岩地层钻井液井壁稳定技术

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作者 刘雄伟 范胜 +1 位作者 管金田 贺垠博 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期51-57,共7页

通过对顺北油气田碳酸盐岩地层的地质情况分析,明确了该地层井壁失稳的原因:一是地层井壁岩石易破碎且裂缝发育,极易发生裂缝二次发育、恶性漏失甚至井塌;二是井底温度高,钻井液处理剂易高温失效;三是现场聚磺钻井液的封堵能力不足,不... 通过对顺北油气田碳酸盐岩地层的地质情况分析,明确了该地层井壁失稳的原因:一是地层井壁岩石易破碎且裂缝发育,极易发生裂缝二次发育、恶性漏失甚至井塌;二是井底温度高,钻井液处理剂易高温失效;三是现场聚磺钻井液的封堵能力不足,不能封堵地层裂隙、减少压力传递;四是现场钻井液的胶结能力不足,不能提高近井岩石的抗压强度。针对上述难点,以丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、盐酸多巴胺等材料合成了一种抗高温胶结封堵剂AD-1。评价了胶结封堵剂AD-1的胶结性、封堵性以及对现场聚磺钻井液流变性能的影响,实验结果表明,180℃下,经过胶结的干态碳酸盐岩砂床单轴抗压强度为高达2.5~5.0 MPa,抗压强度提升了4倍以上;未胶结的湿态砂床抗压强度为0 MPa,经过胶结的湿态碳酸盐岩砂床单轴抗压强度提升至0.2~0.5 MPa;加入胶结封堵剂后,聚磺钻井液的封堵能力明显提高,钻井液能够封堵40~60、60~80目碳酸盐岩碎屑所堆砌的砂床,最大承压不小于6 MPa,30 min的累计漏失量在10 mL左右;胶结封堵剂AD-1添加量超过1.0%后黏度会剧烈增加,添加量需酌情控制。因此,以AD-1为核心的聚磺钻井液体系具有良好的抗温性、胶结性以及封堵性,可为顺北地区井壁稳定技术提供有力支撑。 展开更多

关键词 顺北油气田 碳酸盐岩 破碎性地层 井壁失稳 胶结性

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旋转导向钻进中改性植物纤维随钻堵漏室内研究及评价

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作者 贾永红 郭友 +2 位作者 张蔚 叶安臣 贺垠博 《石油科学通报》 2025年第1期144-155,共12页

随着油气资源开采难度加大,旋转导向钻井已经成为控制井眼轨迹和连接油藏的重要技术。旋转导向钻井过程中,遇到地层漏失时常需添加随钻封堵剂,但目前主要采用的小尺寸堵漏材料可能降低堵漏效果,尤其是纤维类材料,因其长径比大且易交织,... 随着油气资源开采难度加大,旋转导向钻井已经成为控制井眼轨迹和连接油藏的重要技术。旋转导向钻井过程中,遇到地层漏失时常需添加随钻封堵剂,但目前主要采用的小尺寸堵漏材料可能降低堵漏效果,尤其是纤维类材料,因其长径比大且易交织,会导致钻井液黏度增加,严重时引发卡钻。本文研发了一种随钻堵漏纤维,并与现场堵塞旋导筛网的纤维材料进行了对比分析。研究结果表明,研发纤维符合行业标准,具备良好的过旋导性能和承压封堵性能。在钻井液体系中添加3%改性纤维后,能在150℃、6 MPa的条件下能够有效封堵20~40目石英砂,30 min累计漏失量仅为4 mL。该研究对于旋转导向钻具用随钻堵漏材料的选择有重要现场指导意义。 展开更多

关键词 堵漏剂 防漏堵漏 水基钻井液 旋转导向钻井 改性植物纤维

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海上某盆地胶结型防漏堵漏钻井液技术 被引量：4

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作者 贺垠博 许杰 +4 位作者 崔国杰 张磊 林海 陈卓 金经洋 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第1期68-75,共8页

分析了我国海上某盆地地质特征和历史井漏情况,明确了该盆地钻井防漏堵漏难点:地层裂缝发育且存在微米级至毫米级的多尺度裂缝,甚至裂缝和孔、洞并存,导致堵漏材料选配难、一次堵漏成功率低;地层发育大段风化壳、部分地层破碎严重、钻... 分析了我国海上某盆地地质特征和历史井漏情况,明确了该盆地钻井防漏堵漏难点:地层裂缝发育且存在微米级至毫米级的多尺度裂缝,甚至裂缝和孔、洞并存,导致堵漏材料选配难、一次堵漏成功率低;地层发育大段风化壳、部分地层破碎严重、钻井中裂缝极易二次发育等,导致恶性漏失甚至失返性漏失等复杂情况。针对上述难点,以聚乙烯醇、聚丙烯酸以及含邻苯二酚结构的有机物为原料,合成了一种胶结型堵漏剂BFD-1。实验结果表明,人造疏松岩心在加有4%BFD-1的水溶液中浸泡后,岩心抗压强度提高率达19.34%。以BFD-1为核心,复配现场常用堵漏材料,构建了适用于不同尺寸范围漏失通道的防漏堵漏钻井液体系,具良好的防漏堵漏性、胶结性,并可有效阻止压力传递。研究成果可为该地区钻井井漏防治提供有力技术支撑。 展开更多

关键词 胶结 防漏堵漏 水基钻井液 堵漏材料

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一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂

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作者 贺垠博 梁浩 +2 位作者 敬玉娟 杜明亮 李小庆 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第3期318-324,共7页

针对高密度水基钻井液高温增稠引发的滤失量大、ECD与内耗高、流动性下降甚至完全丧失难题,在AAAMPS聚有机酸降黏剂分子中引入富含大量邻苯二酚基团的单宁酸,采用自由基聚合法研制了一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂AA-AMPS-TA,并通... 针对高密度水基钻井液高温增稠引发的滤失量大、ECD与内耗高、流动性下降甚至完全丧失难题,在AAAMPS聚有机酸降黏剂分子中引入富含大量邻苯二酚基团的单宁酸,采用自由基聚合法研制了一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂AA-AMPS-TA,并通过正交实验明确了PAAT的最优合成条件。表征并评价了PAAT的降黏性能,结果表明:引入TA后,PAAT的红外光谱出现了源于酚羟基的分子内氢键吸收峰,且因其分子结构中引入了大量苯酚基团,显著提升了热稳定性,分解温度接近500℃;PAAT可降低低浓度膨润土浆和7%膨润土+8%高岭土的高浓度混合黏土浆黏度,在高密度水基钻井液体系中降黏率达26.5%,240℃热滚后降黏率达44.4%。采用Zeta电位与粒径分析验证了PAAT的吸附降黏机理,并在蓬深101井中现场应用,控制了井浆高温下黏度、切力增涨,降黏效果良好。 展开更多

关键词 超高温 水基钻井液 聚合物降黏剂 配位键合

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一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂 被引量：1

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作者 邓正强 张涛 +4 位作者 黄平 罗宇峰 王国帅 贺垠博 蒋官澄 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第2期178-183,共6页

针对深井超深井钻井中高密度水基钻井液黏度高、易高温增稠等流变性调控难题,以对苯乙烯磺酸钠盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-烯丙基-2-甲基氯化铵、烯丙基聚氧乙烯醚为单体,合成了一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂ZT-1。采用红... 针对深井超深井钻井中高密度水基钻井液黏度高、易高温增稠等流变性调控难题,以对苯乙烯磺酸钠盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-烯丙基-2-甲基氯化铵、烯丙基聚氧乙烯醚为单体,合成了一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂ZT-1。采用红外光谱表征了降黏剂的分子结构,验证梳型两性离子聚合物合成的成功,采用热重分析表征了降黏剂的热稳定性,其分解温度达250℃。ZT-1具有良好的抗高温耐盐钙降黏分散性能,抗温240℃,可抗饱和盐,抗2%氯化钙;ZT-1加量为0.3%时,老化温度为200℃,在评价浆中的降黏率可达77.7%,在高密度(2.4 g/cm^(3))水基钻井液体系中表观黏度的降低率达33%,塑性黏度的降低率达14%,动切力降低率达67%。ZT-1性能优于阴离子降黏剂磺化丹宁以及常规线性两性离子聚合物降黏剂XY-27和ADS共聚物,这种梳型两性离子聚合物降黏剂在超高温超高密度钻井液中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 降黏剂 抗高温 水基钻井液 梳型聚合物

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深水钻井液可控因素对气藏损害归因分析形成的气井产能预测 被引量：2

7

作者 廖高龙 梁豪 +5 位作者 马双政 张耀元 申远 南源 王冠翔 贺垠博 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第3期330-336,共7页

随着开采程度加深,钻井液造成的储层损害防治要求日益突出,储层保护现已成为气田产能充分释放的关键因素。而深水钻井液体系随井深不断加深,钻井液各性能变化,造成储层损害程度加剧,储层保护性能优化方向不明。因此通过Pearson相关性分... 随着开采程度加深,钻井液造成的储层损害防治要求日益突出,储层保护现已成为气田产能充分释放的关键因素。而深水钻井液体系随井深不断加深,钻井液各性能变化,造成储层损害程度加剧,储层保护性能优化方向不明。因此通过Pearson相关性分析和灰色关联度分析相结合的方式对储层损害进行钻井液可控因素方面的归因分析,确定主控因素,建立气井产能模型。结果表明:钻井液的固相粒径、表面张力、矿化度和高温高压滤失量是钻井液导致储层损害的主控因素。根据归因分析结果,提出了复配不同粒径分布的碳酸钙作为加重剂的优化方法,将钻井液渗透率恢复值提高了12.1%~19.68%。收集了Y8、Y9两口井的现场参数进行了模型适用性验证,结果表明建立的模型准确率达到94%以上。 展开更多

关键词 气井产能 储层损害 归因分析 钻完井 多元回归

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基于非共价键相互作用的可自愈合凝胶随钻堵漏剂

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作者 郭春萍 蒋官澄 +4 位作者 管金田 郭友 贺垠博 杨丽丽 董腾飞 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期571-578,共8页

针对常规吸水膨胀类凝胶不能再次交联,受压力波动易被带出漏层,承压能力降低导致堵漏效果差的问题,以壳聚糖为物理交联剂,与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)等单体聚合,制得自愈合凝胶。通过红外光谱、热重分析、... 针对常规吸水膨胀类凝胶不能再次交联,受压力波动易被带出漏层,承压能力降低导致堵漏效果差的问题,以壳聚糖为物理交联剂,与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)等单体聚合,制得自愈合凝胶。通过红外光谱、热重分析、扫描电镜表征了自愈合凝胶的结构,考察了其膨胀性、流变力学、自愈合性能、配伍性和封堵性等,分析了凝胶自愈合和封堵机理。结果表明,该凝胶具有海绵状双网络结构,凝胶结构之间存在多重非共价键作用(氢键作用、静电作用和疏水缔合作用)。自愈合凝胶的吸水膨胀性良好,随着温度的升高凝胶的吸水膨胀性能增强,120℃下凝胶的溶胀平衡值是常温的37倍。基于多重非共价键相互作用的凝胶颗粒在90℃下自愈合后具有较高的储能模量(3500 Pa)和凝胶结构恢复率(83%),在120℃下仍能表现出自愈合性能。凝胶颗粒与基浆的配伍性较好,随凝胶颗粒的增加,基浆的表观黏度增大,滤失量降低。当凝胶颗粒质量体积比达到2%时,可以满足20目(0.85 mm)以上砂粒模拟的孔隙性漏失地层的随钻堵漏需求。凝胶的自愈合机理主要依赖于其网络结构中的非共价键,这些键在凝胶受到破坏后能迅速断开并快速重新组合,从而恢复凝胶的完整性和功能性。在封堵机理方面,凝胶颗粒在漏失通道中通过运移、堆积和挤压,与地层形成紧密接触,并通过非共价键作用实现自愈合和与地层的紧密结合,形成强韧的凝胶封堵层。这种自愈合凝胶在提高随钻堵漏效率方面展现出应用潜力。 展开更多

关键词 自愈合 防漏堵漏 凝胶 水基钻井液 非共价键

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葡萄提取物作为环保型降滤失剂的室内研究与评价

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作者 王倩男 蒋官澄 +1 位作者 王奕杰 贺垠博 《石油科学通报》 CAS 2024年第4期617-626,共10页

本文针对现有的天然材料降滤失剂抗温能力不足的问题,我们寻找了一种抗高温的绿色材料—葡萄提取物(GE),并首次评价了GE的降滤失性能及降滤失机理。首先利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了GE的结构,热重实验(TGA)表明了其具有较好的... 本文针对现有的天然材料降滤失剂抗温能力不足的问题,我们寻找了一种抗高温的绿色材料—葡萄提取物(GE),并首次评价了GE的降滤失性能及降滤失机理。首先利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了GE的结构,热重实验(TGA)表明了其具有较好的热稳定性。随后通过中压滤失和高温高压滤失实验评价了GE在高温条件下对基浆降滤失性的影响,并利用Zeta电位、粒径分布、扫描电镜(SEM)实验分析了GE的降滤失机理。实验结果表明,170℃老化16h后,含有3%GE基浆的中压(API)滤失量为12.8mL,小于15mL,120℃高温高压(HTHP)滤失量为24.0mL,优于常用降滤失剂羧甲基淀粉(CMS)、聚阴离子纤维素(PAC)和国外聚合物降滤失剂Driscal,与磺酸盐共聚物(DSP-2)的降滤失效果相当。GE具有优异的降滤失性能主要通过氢键作用和静电作用强烈吸附在膨润土表面,增加了膨润土的zeta电位绝对值,提高了膨润土在高温下的电稳定性,使得膨润土高温不易聚结,减小了膨润土的粒径,更好地促进了膨润土的分散,且滤饼表面光滑。GE分子结构含有苯并六元杂环,这种结构使得分子链刚性强,在高温条件下不易发生蜷曲变形,使其在高温170℃下保持了优异的降滤失性能。此外,GE的生物毒性EC50为133690mg/L,大于30000mg/L,GE的生物降解性BOD5/CODcr为32.75%,大于5%,表明了它是无毒且易生物降解。 展开更多

关键词 水基钻井液 葡萄提取物 降滤失剂 高温 环保

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旋转导向仪器用随钻堵漏剂

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作者 贾永红 郭友 +3 位作者 张蔚 叶安臣 郭春萍 贺垠博 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第5期609-616,共8页

旋转导向仪器常被部分随钻堵漏剂堵塞筛网,造成井下仪器信号传递中断、井眼轨迹偏移、钻井液循环受阻等问题,且常用随钻堵漏材料易引起钻井液黏度大幅上涨,造成内耗大、滤饼厚等系列问题。因此要求随钻堵漏剂兼顾“可通过旋导”与“强... 旋转导向仪器常被部分随钻堵漏剂堵塞筛网,造成井下仪器信号传递中断、井眼轨迹偏移、钻井液循环受阻等问题,且常用随钻堵漏材料易引起钻井液黏度大幅上涨,造成内耗大、滤饼厚等系列问题。因此要求随钻堵漏剂兼顾“可通过旋导”与“强封堵”性能且对钻井液黏度影响较小。以抗温植物纤维为原料,通过粉碎、筛析及疏水改性等步骤研发了一种随钻堵漏纤维(纤维1-1),依据行业标准评价其基本性能,并建立了一种随钻堵漏剂过旋导性能的评价方法。结果表明:纤维1-1基本性能均达到行业标准,其中,表观黏度增长率为10%,封闭滤失量为26 mL;加入纤维后钻井液循环30 min,压力增幅E<5%,具有良好的过旋导能力;在150℃、6 MPa实验条件下,加入3%纤维1-1的水基和油基钻井液体系能够封堵20~40目砂床,累计漏失量分别为4 mL和8 mL。最后,利用Zeta电位测试、微观形貌观察分析了纤维过旋导和堵漏机理。 展开更多

关键词 随钻堵漏剂 防漏堵漏 钻井液 旋转导向 改性植物纤维

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盐响应聚合物刺激响应机理及在饱和盐水钻井液中的应用 被引量：7

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作者 贺垠博 蒋官澄 +2 位作者 董腾飞 杨丽丽 李小庆 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1052-1058,共7页

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与3-丙烯酰胺丙基-三甲基氯化铵(TAC)为单体,通过改变投料比例,采用水溶液聚合法合成了一系列电荷分布不同的AM-AMPS-TAC聚合物,通过室内实验研究聚合物的盐响应行为、盐响应性致因以... 以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与3-丙烯酰胺丙基-三甲基氯化铵(TAC)为单体,通过改变投料比例,采用水溶液聚合法合成了一系列电荷分布不同的AM-AMPS-TAC聚合物,通过室内实验研究聚合物的盐响应行为、盐响应性致因以及聚合物分子结构对盐响应性的影响,并进行应用分析。采用分步剪切模式进行流变性测试,结果证明AM-AMPS-TAC聚合物具有盐响应特性,且AMPS与TAC投料量越接近盐响应性越显著。通过浊度测试与微观形貌分析研究了聚合物分子链构象随盐刺激的变化规律,并结合特性黏度测试与共聚物组成分析研究了盐响应机理,结果表明,聚合物的盐响应行为源于分子链构象在盐刺激下发生了由蜷曲到伸展的转变,这种转变是聚合物分子内离子键被盐的电荷屏蔽作用削弱所致。将AM90-AMPS5-TAC5与降滤失剂PAC-Lv复配应用于饱和盐水钻井液体系中,抗盐与耐温效果最优,钻井液在150℃、饱和NaCl条件下长时间维持稳定黏度和良好分散,且滤失量小。 展开更多

关键词 盐响应聚合物 盐响应特性 刺激响应机理 分子链构象 聚合物处理剂 饱和盐水钻井液

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人工智能在储层保护中的研究现状与发展方向

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作者 沐华艳 蒋官澄 +5 位作者 孙金声 贺垠博 董腾飞 盛科鸣 王全得 张伟 《石油科学通报》 2024年第6期960-971,共12页

储层保护在油气勘探开发全过程中具有重要的战略意义,深层油气资源开发环境复杂、技术要求高,完善的储层保护技术能够保障油气勘探开发过程实现“少投入、多产出、显著提高经济效益”的目的,应该重视其在钻井、完井、采油等各个阶段中... 储层保护在油气勘探开发全过程中具有重要的战略意义,深层油气资源开发环境复杂、技术要求高,完善的储层保护技术能够保障油气勘探开发过程实现“少投入、多产出、显著提高经济效益”的目的,应该重视其在钻井、完井、采油等各个阶段中的关键核心作用。近年来,机器学习等人工智能技术得到广泛应用,为储层保护提供了智能化的解决方案,智能化储层保护技术成为大势所趋。通过系统归纳近年来储层保护与人工智能技术融合的相关文献,分析了储层保护中所使用的模型方法、敏感性损害预测数据集特征、智能决策系统开发及应用的研究现状。总结“人工智能+储层保护”技术的落地局限性,主要表现在:第一,数据质量参差不齐,导致模型的输入基础不够可靠;第二,应用场景复杂,各类油气田的工程环境差异大,模型在应对复杂情况时效果不一;第三,模型泛化能力较低,在不同场景中的适用性受到局限;第四,配套软件研发体系不够成熟,制约了软件的落地应用。针对现有问题,提出未来发展的重点方向:首先,需要进行数据治理以提升数据质量,构建高质量的储层保护数据库;其次,应该在智能模型中融入储层保护领域的专业知识,提高模型精度;第三,需要增强模型的可解释性,提升技术人员对模型预测结果的信任度;最后,开发基于大模型环境的智能决策支持系统,实现更高层次的智能化储层保护方案。 展开更多

关键词 储层保护 人工智能 损害预测 储层敏感性 智能决策系统

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基于超分子技术的高密度无黏土油基钻井液体系 被引量：16

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作者 蒋官澄 贺垠博 +2 位作者 黄贤斌 邓正强 覃勇 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期131-135,共5页

基于超分子原理，研制了用于油基钻井液的提切剂CFZTQ-1，以此为核心开发了新型高密度无黏土油基钻井液体系，并对其进行了性能评价和现场应用。研究表明CFZTQ-1在水相中缔合形成的超分子结构显著增加了反相乳液的弹性，提切效果与助悬... 基于超分子原理，研制了用于油基钻井液的提切剂CFZTQ-1，以此为核心开发了新型高密度无黏土油基钻井液体系，并对其进行了性能评价和现场应用。研究表明CFZTQ-1在水相中缔合形成的超分子结构显著增加了反相乳液的弹性，提切效果与助悬浮性能均优于国外几种同类提切剂，且CFZTQ-1与有机土之间存在协同增效作用，同时适用于常规含土油包水钻井液。通过对相关处理剂的优选与加量优化，确定了高密度无黏土油基钻井液体系的配方，对其进行了基本性能评价，结果表明：体系密度在2．20～2．60g／cm3，动切力在13～17Pa，且表观黏度适中，塑性黏度不高，流变性能良好；体系在240℃高温热滚后黏度涨幅不大，高温高压滤失量在10mL左右，破乳电压大于400V，性能稳定。体系现场应用效果良好。 展开更多

关键词 油基钻井液 超分子化学 提切剂 黏弹性 钻井液性能

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随钻堵漏用疏水缔合聚合物的作用机理分析 被引量：8

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作者 蒋官澄 刘冲 +4 位作者 贺垠博 蒋其辉 王春蕾 葛庆颖 赵利 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第1期50-53,59,共5页

针对常规堵漏材料难以对非均质强的渗透地层实现随钻封堵的难题,以长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸为单体,通过调整引发剂比例和种类及反应条件后,合成了一种随钻堵漏用疏水缔合聚合物JD。通过红外... 针对常规堵漏材料难以对非均质强的渗透地层实现随钻封堵的难题,以长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸为单体,通过调整引发剂比例和种类及反应条件后,合成了一种随钻堵漏用疏水缔合聚合物JD。通过红外光谱表征,合成产物为4种单体的共聚物。分别对0.3%和0.6%的JD溶液及加有0.3%JD的4%膨润土浆进行透射电镜分析表明,聚合物分子之间通过疏水缔合形成了类似胶束的疏水缔合结构,其尺寸约为0.1~0.2μm,同时疏水缔合聚合物与膨润土之间形成了动态网架结构,这正是其具有优良封堵性能的原因。通过使用FEIQuanta200F场发射环境扫描电镜测试得到,加入JD后的滤饼表面有大量聚合物形成的网架结构。静态封堵结果表明,在钻井液体系中加入0.3%JD,粒径为0.45~0.90 mm砂床的漏失量降低82%,粒径为0.22~0.45 mm与0.12~0.22 mm砂床可完全封堵,即JD可对不同漏失情况的砂床实现有效封堵,使钻井液可以随钻封堵非均质性渗透地层。配伍性评价表明,JD与SMP-Ⅱ、SPNH、聚合醇有良好的复配效果,与Redu1、NH4-HPAN、乳化沥青复配黏度和切力有所增大,因此JD更适用于黏度和切力不太高的体系。 展开更多

关键词 防漏 堵漏 水基钻井液 疏水缔合聚合物 微观结构

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一种无氯盐环保型强抑制水基钻井液体系 被引量：11

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作者 罗健生 蒋官澄 +3 位作者 王国帅 董腾飞 贺垠博 李斌 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第5期594-599,共6页

为减少油气资源勘探与开发过程中钻井液对周围环境的污染与生态系统的破坏,实现“绿色”钻井,并尽可能提高钻井液性能,笔者采用研制的包被剂、仿生固壁剂等与优选的处理剂进行复合,研发出了一套无氯盐环保型强抑制水基钻井液体系。室内... 为减少油气资源勘探与开发过程中钻井液对周围环境的污染与生态系统的破坏,实现“绿色”钻井,并尽可能提高钻井液性能,笔者采用研制的包被剂、仿生固壁剂等与优选的处理剂进行复合,研发出了一套无氯盐环保型强抑制水基钻井液体系。室内研究结果表明,该体系在热稳定性、抗污染能力、抑制性能等方面表现优异,在120℃下连续热滚72 h后钻井液性能稳定,可抗土粉污染达10%,抗钙侵0.8%,抗盐侵30%,页岩岩屑滚动回收率高达98.5%,抑制性评价结果优于PHPA/KCl体系。该体系能够满足常规环保评价指标,同时避免了使用氯盐,减轻对土壤结构、植物生长和地下水产生的负面影响。半数有效浓度EC50小于106 mg/L,易生物降解比值BOD5/CODCr为0.633,重金属含量远低于标准值,因此,无生物毒性,可降解,可排放。实验数据和评价结果均表明,该体系是一种既能满足钻井工程需求又能保护生态环境的新型水基钻井液体系,有较好的应用前景。 展开更多

关键词 环保钻井液 无氯盐 抑制性 生物毒性 水基钻井液

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智能钻井液技术研究现状与发展方向 被引量：25

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作者 蒋官澄 董腾飞 +4 位作者 崔凯潇 贺垠博 全晓虎 杨丽丽 付玥 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期577-585,共9页

通过对当前国内外具有初级智能特点的钻井液技术研究现状的系统总结,阐述了可变密度、盐响应、可逆转乳化、恒流变、形状记忆防漏堵漏、智能保护油气层和原位流变可控共7种初级智能钻井液技术的发展背景和智能响应机理,分析了初级智能... 通过对当前国内外具有初级智能特点的钻井液技术研究现状的系统总结,阐述了可变密度、盐响应、可逆转乳化、恒流变、形状记忆防漏堵漏、智能保护油气层和原位流变可控共7种初级智能钻井液技术的发展背景和智能响应机理,分析了初级智能钻井液技术目前存在的问题与未来面临的挑战,指出智能材料学、纳米科学和人工智能理论等是未来研究具有“自识别、自调节和自适应”更高级智能水平钻井液技术的重要手段。在此基础上,结合钻井液技术需求和智能钻井液理论发展需要,提出了3个方面的发展方向:①研发响应多变地层压力、多变地层岩性、多变地层流体、多变储集层特征、高温地层与复杂地面环保需要的智能钻井液;②建立智能钻井液设计与管理专家系统;③构建实时智能检测与维护处理网络。 展开更多

关键词 智能钻井液 智能添加剂 智能材料 纳米材料 人工智能 专家系统

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抗高温包被剂PAAND的研制与性能评价 被引量：5

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作者 蒋官澄 史亚伟 +3 位作者 贺垠博 杨丽丽 崔物格 杨潇 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期197-202,共6页

为了解决深井超深井钻进过程中水基钻井液包被剂抗温包被性能不足的问题,采用NVP、AM、DMDAAC制得了抗高温包被剂PAAND,优选最佳合成条件为:NVP、AM、DMDAAC质量比1∶6∶3,AM水解度60%,引发剂加量0.1%,反应温度55℃,反应时间5 h。利用... 为了解决深井超深井钻进过程中水基钻井液包被剂抗温包被性能不足的问题,采用NVP、AM、DMDAAC制得了抗高温包被剂PAAND,优选最佳合成条件为:NVP、AM、DMDAAC质量比1∶6∶3,AM水解度60%,引发剂加量0.1%,反应温度55℃,反应时间5 h。利用红外、热重、扫描电镜等手段对其结构性能与作用机理进行了分析,并对其包被性能进行了评价。研究结果表明:PAAND分解温度为232℃,抗高温性性能优异,钻屑在0.2%PAAND水溶液中180℃热滚一次滚动回收率与二次滚动回收率分别为80.85%和79.16%,动切力上升率低至164%,性能优于市面上常用的KPAM和FA367。PAAND通过多点吸附包被在钻屑表面,形成了聚合物"保护膜",防止了钻屑与水分的直接接触。 展开更多

关键词 水基钻井液 抗高温 包被剂 作用机理

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环保型复合降滤失剂的研制与应用 被引量：9

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作者 舒勇 江路明 +3 位作者 杨俊 蒋官澄 王国帅 贺垠博 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2023年第1期35-40,共6页

为从源头上控制钻井液对环境的污染,减少废弃钻井液处理难度和处理费用,实现绿色环保钻井。以生物质材料植物多酚、木质素磺酸钠和玉米淀粉为原料,通过交联改性,合成了一种复合降滤失剂PLS。其EC_(50)为7.78×10^(4)mg/L,BOD_(5)/CO... 为从源头上控制钻井液对环境的污染,减少废弃钻井液处理难度和处理费用,实现绿色环保钻井。以生物质材料植物多酚、木质素磺酸钠和玉米淀粉为原料,通过交联改性,合成了一种复合降滤失剂PLS。其EC_(50)为7.78×10^(4)mg/L,BOD_(5)/CODCr为5.05%,无毒且易生物降解。性能评价结果表明,含2%PLS的基浆在180℃下热滚16 h后中压滤失量仅为9.6 mL,且抗盐、抗钙性能优于羧甲基淀粉CMC-LV和两性离子淀粉接枝共聚物SAP。以PLS为唯一降滤失剂,配伍键合型润滑剂、双疏纳米封堵剂和仿生固壁剂等环保友好型处理剂,研制了一套环保型水基钻井液体系,并在大港油田某预探井的泥岩水平段进行了应用。应用井段内钻井液的流变与滤失性能稳定,摩阻低,泥饼薄而韧,无复杂情况发生,施工顺利。 展开更多

关键词 水基钻井液 降滤失剂 生物质材料 交联改性 环境友好

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基于盐响应型两性离子聚合物的饱和盐水钻井液 被引量：24

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作者 蒋官澄 贺垠博 +2 位作者 崔物格 杨丽丽 叶晨曦 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期385-390,共6页

基于带有等量阴、阳离子电荷的两性离子聚合物特殊的反聚电解质效应,采用反相乳液聚合法分别研制了高分子量低离子度(HvL)与低分子量高离子度(LvH)两种盐响应型两性离子聚合物。通过核磁共振氢谱与流变性测试分别表征了聚合物的结构与... 基于带有等量阴、阳离子电荷的两性离子聚合物特殊的反聚电解质效应,采用反相乳液聚合法分别研制了高分子量低离子度(HvL)与低分子量高离子度(LvH)两种盐响应型两性离子聚合物。通过核磁共振氢谱与流变性测试分别表征了聚合物的结构与盐响应特性。利用饱和盐膨润土基浆对HvL与LvH进行了单剂评价,并考察了两者配比对基浆表观黏度与滤失量的影响,发现HvL具有更有效的降滤失作用而LvH更利于保持低黏度。以HvL、LvH为核心研制了一种配方简单的饱和盐水钻井液,研究表明,盐响应型聚合物的性能优于钻井液常用的两种抗盐聚合物AM-AMPS阴离子共聚物与AM-AMPS-DMDAAC两性离子共聚物;研制的钻井液具有出色的热稳定性与抗膨润土、泥页岩屑污染的性能,并有一定的抗CaCl2能力;盐响应型聚合物也适用于饱和KCl钻井液,普适性好。 展开更多

关键词 盐响应性 反聚电解质效应 两性离子聚合物 饱和盐水钻井液

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一种抗高温抗钙两性离子聚合物分散剂 被引量：8

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作者 李斌 蒋官澄 贺垠博 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第3期303-307,共5页

针对聚合物钻井液的抗钙难题,以分散解絮凝为主要思路,使用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯基磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体合成了一种抗高温抗钙两性离子聚合物分散剂。对影响聚合反应的关键参数进行了... 针对聚合物钻井液的抗钙难题,以分散解絮凝为主要思路,使用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯基磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体合成了一种抗高温抗钙两性离子聚合物分散剂。对影响聚合反应的关键参数进行了优选,最终将单体物质的量比优选为AMPS∶SSS∶DMDAAC=7.5∶0.5∶2,引发剂K2S2O8加量优选为单体总质量的0.4%。单剂评价结果表明,分散剂能够在高钙且高温的环境中有效分散膨润土,具有降低滤失量与低剪切速率黏度的作用。从分散剂的分子构型入手分析了其作用机理。以分散剂为核心,配伍消泡剂与惰性封堵材料,配制了高钙钻井液。 展开更多

关键词 分散剂 水基钻井液 抗钙聚合物 两性离子聚合物

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