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一种单步解除有机沉积及无机垢的单相酸体系
1
作者 崔波 荣新明 +3 位作者 冯浦涌 姚二冬 周福建 王顺 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期134-142,共9页
近井地带有机垢和无机垢的沉积严重影响了油气正常生产,常规解堵体系无法同时解除有机、无机及其混合垢。针对上述问题,开发了一种新型多功能解堵体系—单相酸体系,该体系由2种不相溶的液体(溶有机垢的芳烃溶剂和溶无机垢的酸液)、表面... 近井地带有机垢和无机垢的沉积严重影响了油气正常生产,常规解堵体系无法同时解除有机、无机及其混合垢。针对上述问题,开发了一种新型多功能解堵体系—单相酸体系,该体系由2种不相溶的液体(溶有机垢的芳烃溶剂和溶无机垢的酸液)、表面活性剂、助表面活性剂及功能型添加剂组成。采用电导率仪、粒度分析仪、旋转岩盘仪、界面张力仪、润湿角测定仪、摩阻仪、岩心流动仪、CT扫描等实验仪器对单相酸体系的性能进行了系统分析评价。实验结果表明,单相酸体系是一种外相为油、内相为酸的纳米均相分散体系,粒径分布为7~50 nm;界面张力为0;具有解除储层乳化(破乳率大于90%)、水锁、润湿改性的性能(油湿改性为水湿);可同时溶解有机垢、无机垢及其混合垢(溶解率100%),岩心伤害渗透率恢复率大于100%;具有低摩阻性能(降阻率大于80%),可实现大排量解堵作业;具有高缓速率性能(缓速率大于99%),可实现储层深部解堵。单相酸体系利用油、酸互溶原理,实现了有机垢、无机垢及其混合垢单步同时溶解,对油气井及转注井近井地带混合垢污染物的高效解除具有重要意义。单相酸体系在伊拉克米桑油田进行了现场试验,增产效果显著。 展开更多
关键词 单相酸 有机沉积 无机垢 纳米分散体系 单步
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铝酸三钙和石膏协同对油井水泥浆性能的影响
2
作者 代丹 王义昕 +3 位作者 邹亦玮 孙超 马英 宋鑫君 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期255-261,共7页
为促进油井水泥质量控制,采用不同铝酸三钙(C_(3)A)含量的G级油井水泥熟料与不同种类石膏匹配,研究了在80℃下油井水泥中C_(3)A与石膏协同对水泥浆凝结时间、稠化性能、抗压强度、渗透率和水化产物的影响。结果表明,80℃下,水泥中C_(3)... 为促进油井水泥质量控制,采用不同铝酸三钙(C_(3)A)含量的G级油井水泥熟料与不同种类石膏匹配,研究了在80℃下油井水泥中C_(3)A与石膏协同对水泥浆凝结时间、稠化性能、抗压强度、渗透率和水化产物的影响。结果表明,80℃下,水泥中C_(3)A含量越高,凝结和稠化时间越短,高C_(3)A含量有利于水泥石早期强度提升,但会导致后期强度倒缩,油井水泥中C_(3)A含量宜严格控制在3%以内。石膏促进水泥浆的凝结时间,其作用效果为二水石膏>半水石膏>无水石膏,相比于无水和半水石膏,二水石膏使掺有缓凝剂H42L的水泥浆稠化时间更长,且更有利于水泥石抗压强度的发展。80℃下,C_(3)A和二水石膏协同对早期硅酸钙矿相水化具有促进作用,C_(3)A相水化主要生成C_(3)AH_(6),其生成量与C_(3)A含量和石膏种类密切相关。该研究结果对油井水泥质量稳定性控制和改善固井质量具有重要的理论和参考意义。 展开更多
关键词 G级油井水泥 C_(3)A 石膏 稠化性能 抗压强度
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纳米纤维素的制备及在钻井液中的应用研究进展
3
作者 赵雄虎 王灿 +2 位作者 肖喆 张喜 赵月琴 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期20-29,共10页
纤维素作为常用钻井液添加剂被广泛应用于多种水基钻井液体系中,可以有效降低钻井液失水、增强携带岩屑性能、改善钻井液流变性;纳米纤维素作为新型钻井液添加剂既具有常规纤维素的优点,又具有抗温、抗盐碱等性能,可以显著改善钻井液的... 纤维素作为常用钻井液添加剂被广泛应用于多种水基钻井液体系中,可以有效降低钻井液失水、增强携带岩屑性能、改善钻井液流变性;纳米纤维素作为新型钻井液添加剂既具有常规纤维素的优点,又具有抗温、抗盐碱等性能,可以显著改善钻井液的稳定性能和流变性能,有效降低钻井液的滤失量。介绍了目前制备纳米纤维素的方法以及纳米纤维素在钻井液中的应用,并对纳米纤维素在钻井液中的应用作了展望,旨为制备新型抗高温环保型钻井液处理剂提供参考。 展开更多
关键词 纳米纤维素 制备 钻井液 应用 综述
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滑溜水压裂返排液在钻井液中资源化利用
4
作者 刘怀珠 赵康宁 +5 位作者 陈东 张超 常晓峰 张洁 张望远 张帆 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期127-133,共7页
针对滑溜水压裂返排液排放量大且成分复杂,难以实现“不落地”处理的技术难题,通过优化滑溜水压裂返排液处理工艺,最大程度地保留有效成分,将处理后的滑溜水压裂返排液作为钻井液组分,实现返排液中水资源和部分处理剂的资源化利用。利... 针对滑溜水压裂返排液排放量大且成分复杂,难以实现“不落地”处理的技术难题,通过优化滑溜水压裂返排液处理工艺,最大程度地保留有效成分,将处理后的滑溜水压裂返排液作为钻井液组分,实现返排液中水资源和部分处理剂的资源化利用。利用处理后的滑溜水压裂返排液构建了环保型低摩阻钻井液体系配方:配浆水+4%钠基膨润土+0.3%Na2CO3+3%聚糖+0.1%FA-367+1.0%CMC-LV+1.0%油酸甲酯。结果显示,该钻井液体系在25~150℃的温度范围内流变性能稳定,滚动回收率保持在90%以上,线性膨胀率降低72%以上,润滑因数降低率大于80%,且满足环保性能要求。最后,利用扫描电镜分析了滤饼的微观形貌,验证了其在高温下的抑制性能和降滤失性能。 展开更多
关键词 滑溜水压裂液 水基钻井液 压裂返排液 环境保护 资源化利用
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硅酸盐水泥石超高温干热环境热损伤规律
5
作者 李小江 王越洋 +2 位作者 肖京男 魏浩光 杨睿月 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期247-254,共8页
煤炭气化与油页岩原位开采时井下为超高温干热环境,对油井水泥环的热稳定性提出了挑战。对此,探索了600℃长期干热环境下硅酸盐水泥石性能劣化规律,分析了微观结构特征与水化产物变化。研究结果表明,常规硅酸盐水泥石的抗压强度显著下降... 煤炭气化与油页岩原位开采时井下为超高温干热环境,对油井水泥环的热稳定性提出了挑战。对此,探索了600℃长期干热环境下硅酸盐水泥石性能劣化规律,分析了微观结构特征与水化产物变化。研究结果表明,常规硅酸盐水泥石的抗压强度显著下降,孔隙度和渗透率增大,微观结构由凝胶结构转变为粒状结构,氢氧化钙和C—S—H凝胶消失,转变为硅酸二钙-γ、斜硅钙石和钙铁石等相态。加砂水泥石孔隙度与渗透率均随养护时间呈现上升趋势,凝胶结构基本消失,以粒状和微小絮状、针状晶体结构为主,氢氧化钙和C—S—H凝胶消失,转变为大量斜硅钙石,石英参与水化反应程度低,抑制损伤效果不明显,硅酸盐水泥石无法满足原位开采高温干热环境的密封要求。初步探索了SCKL改性硅酸盐水泥与铝酸盐水泥2种体系600℃长期干热环境适应性,铝酸盐水泥有望成为原位开采超高温干热环境固井材料,但仍需进一步研究提高其综合性能。研究结果为基于油页岩与煤炭气化等原位开采工况下封固段地层特性优选水泥浆、改善水泥石综合性能和开发新型耐高温高压固井材料提供参考。 展开更多
关键词 超高温干热环境 硅酸盐水泥石 抗压强度 渗透率 微观结构 水化产物
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鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气层应力敏感实验
6
作者 李兵 甯冼逸 +4 位作者 朱卫平 陈明君 何朋勃 康毅力 赖哲涵 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期30-40,共11页
鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气层致密,孔缝结构复杂,非均质性强,导致应力敏感具有特殊性。选取鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩样品,开展了不同有效应力下的岩心应力敏感实验,明确了储层应力敏感程度,并结合储层岩性和物性特征,揭... 鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气层致密,孔缝结构复杂,非均质性强,导致应力敏感具有特殊性。选取鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩样品,开展了不同有效应力下的岩心应力敏感实验,明确了储层应力敏感程度,并结合储层岩性和物性特征,揭示了研究区海陆过渡相页岩气层应力敏感机理。研究结果表明,有效应力从3 MPa增大至35 MPa时,人工裂缝、天然裂缝和基块岩心的渗透率分别降低了97.1%、86.8%和50.5%。有效应力卸载过程中,渗透率恢复率分别为21.4%、19.0%和11.6%,表现出显著的应力敏感滞后效应。人工裂缝、天然裂缝和基块页岩的应力敏感系数分别为0.65、0.58和0.19,应力敏感程度分别为强~中等偏强、强~中等偏弱和弱,表明研究区页岩多尺度孔缝结构的应力敏感显著。海陆过渡相页岩矿物组分、裂缝发育程度和孔隙结构是应力敏感损害的主控因素,建议制定保护储层的采气工艺制度,通过控压生产,保障气井高产和稳产。 展开更多
关键词 页岩气 海陆过渡相 应力敏感 渗透率 裂缝 鄂尔多斯盆地东缘
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漏失裂缝内封堵层演化规律及颗粒特征行为的可视化实验研究
7
作者 蒲磊 谢凌志 +3 位作者 徐鹏 陈欢 许明标 汪帮哲 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期41-50,共10页
裂缝性漏失成为不稳定地层条件下钻井过程中面临的最困难问题之一。桥接堵漏方法是裂缝性漏失控制的最有效方式。传统裂缝实验装置对裂缝内以颗粒流所形成封堵层的机理仍不明确,制约了堵漏浆体系配方的科学构建。为了探究颗粒的特征行... 裂缝性漏失成为不稳定地层条件下钻井过程中面临的最困难问题之一。桥接堵漏方法是裂缝性漏失控制的最有效方式。传统裂缝实验装置对裂缝内以颗粒流所形成封堵层的机理仍不明确,制约了堵漏浆体系配方的科学构建。为了探究颗粒的特征行为和裂缝内封堵层的动态演化过程,建立了井筒-裂缝可视化实验装置,系统研究了颗粒粒径、浓度、泵入速度、流体黏度等关键因素下颗粒的行为特征、封堵层形成规律以及影响机制。实验结果表明,裂缝内封堵过程可以分为4个阶段,每个阶段中同时存在颗粒混合行为和特征行为的转换。裂缝的封堵层构建位置对颗粒粒径具有很高的敏感性,颗粒的浓度影响着裂缝的封堵时间,流体的黏度容易改变裂缝内的封堵结构以及过高的泵速会破坏原有形成的封堵结构。 展开更多
关键词 裂缝封堵 颗粒特征行为 可视化实验装置 演化过程 堵漏浆体系
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钻井液用可降解聚合物暂堵剂的研制
8
作者 田智元 齐舵 +3 位作者 王海波 张馨鹏 郭宝华 徐军 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期74-81,共8页
生物可降解聚酯类暂堵剂的降解性较好,对储层伤害较小,但是具有耐温性不足、封堵强度较小、生产成本较高等问题,导致其目前难以广泛应用。为了满足更高温度条件下暂堵剂的需求,采用水解速率更慢的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚酰胺6(PA6... 生物可降解聚酯类暂堵剂的降解性较好,对储层伤害较小,但是具有耐温性不足、封堵强度较小、生产成本较高等问题,导致其目前难以广泛应用。为了满足更高温度条件下暂堵剂的需求,采用水解速率更慢的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚酰胺6(PA6)熔融共混,并加入环氧扩链剂ADR提高共混物的相容性,制备出耐温性能较好、封堵强度较高,并且降解速率可调控的可降解暂堵剂。实验结果表明,制备出的暂堵剂具有较好的降解性能,暂堵剂在120~150℃钻井液条件下(pH=10的NaOH水溶液)降解20~60 d后的失重率均大于80%;当共混比例为70%PBT/30%PA6,并加入1.5%ADR时,暂堵剂的抗压强度可达91 MPa、150℃降解16 h后仍大于70 MPa;与钻井液的配伍性较好,并且封堵性能优良,120℃降解14 d后仍然具有2 MPa的封堵强度。 展开更多
关键词 聚对苯二甲酸丁二酯(PBT) 聚酰胺6(PA6) 暂堵剂 可控降解
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基于润湿性原位表征和亚临界水特性的高温储层水锁损害机理
9
作者 单锴 邱正松 +4 位作者 程征 杨梦涛 李楷 钟汉毅 任晓霞 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期187-194,共8页
研究深部储层岩石原位润湿特性,对深入了解高温储层水锁损害机理及制定高效防水锁技术对策具有重要意义。原位表征了20℃~200℃、8 MPa氮气环境中不同岩样表面接触角随温度的变化,并借助原子力显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析探讨了... 研究深部储层岩石原位润湿特性,对深入了解高温储层水锁损害机理及制定高效防水锁技术对策具有重要意义。原位表征了20℃~200℃、8 MPa氮气环境中不同岩样表面接触角随温度的变化,并借助原子力显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析探讨了吸附原油岩石表面接触角随温度变化的机理。实验结果表明,洗油后储层岩样表面接触角随温度升高逐渐降低,且呈明显分段现象,20℃~100℃下接触角变化率约为−0.04°/℃,100℃~200℃时,变化率约为−0.24°/℃,水在其表面拟黏附功随温度升高变化较小。水在吸附原油岩样表面接触角随温度升高逐渐减小,160℃时降低为75.7°。岩石表面由亲油转变为亲水,拟黏附功大幅增加,160℃时变化率为155.27%。亚临界水作用下岩石表面烃类物质的解吸甚至热裂解,导致了吸附原油岩石表面润湿性的显著变化,入井流体接触吸附有烃类物质的储层岩石后可能会大幅增加储层水锁损害程度。该研究对高温储层岩石表面润湿性变化机制提供了一些新的认识,有助于高温油气资源开采过程中制定合适的防水锁方案。 展开更多
关键词 高温高压 水锁损害 接触角 表面润湿性 亚临界水
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低腐蚀自生热冻胶压裂液流变性能及反应动力学研究
10
作者 李芋池 罗明良 +3 位作者 战永平 樊乔 吕元佳 赵春光 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期117-126,共10页
在稠油储层压裂改造过程中,压裂液进入裂缝后会降低储层温度,导致裂缝周围原油黏度增加,甚至会堵塞地层。针对此问题,以尿素、亚硝酸钠和氯化铵为生热材料,盐酸为催化剂,耐温耐盐共聚物FS-1为增稠剂,有机锆为交联剂,应用溶液共混法制备... 在稠油储层压裂改造过程中,压裂液进入裂缝后会降低储层温度,导致裂缝周围原油黏度增加,甚至会堵塞地层。针对此问题,以尿素、亚硝酸钠和氯化铵为生热材料,盐酸为催化剂,耐温耐盐共聚物FS-1为增稠剂,有机锆为交联剂,应用溶液共混法制备了一种低腐蚀自生热冻胶压裂液,评价了压裂液体系的生热产气性能、流变性和耐腐蚀性等性能,测试了反应产生气体组分,探究了不同因素对生热反应速率的影响规律,明确了其反应动力学参数。结果表明:自生热体系具有良好生热生气性能,当反应物浓度、酸性催化剂浓度和初始温度越大,峰值温度越高,生气量越大,到达峰值温度所需时间越短,但生气量随初始温度的增加而略有减少;体系中NH4Cl可大幅降低盐酸浓度,不仅降低了压裂液对压裂管线设备的腐蚀速率,而且有利于压裂液成胶,反应产生大量CO_(2)和N_(2)气体及热量;冻胶一定程度上弱化了生热剂的生热产气性能,60℃、170 s^(-1)下剪切90 min,黏度保持在50 mPa·s以上;自生热冻胶压裂液反应级数m=2.67,n=1.69,活化能ΔE=49.54 kJ/mol,指前因子A=6.82×10^(2),相比于自生热体系反应速度大幅下降,可通过反应动力学方程预测该体系反应过程参数并进行调控,为自生热压裂液优化设计提供依据。 展开更多
关键词 低腐蚀 自生热 冻胶压裂液 流变特性 反应动力学
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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
11
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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黏弹性六聚阳离子表面活性剂胶束压裂液体系流变性
12
作者 宾钰洁 韩晓阳 +4 位作者 田珍瑞 武志颖 张思琪 方波 卢拥军 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期262-274,共13页
为开发黏弹性表面活性剂(VES)压裂液新稠化剂和新体系,以乙二胺、环氧氯丙烷、芥酸酰胺二甲基丙基叔胺(PKO-E)、氯乙酸钠为原料,分别研制了四聚阳离子表面活性剂(TET)、六聚阳离子表面活性剂(HET)和四聚两性离子表面活性剂(TZI),并将其... 为开发黏弹性表面活性剂(VES)压裂液新稠化剂和新体系,以乙二胺、环氧氯丙烷、芥酸酰胺二甲基丙基叔胺(PKO-E)、氯乙酸钠为原料,分别研制了四聚阳离子表面活性剂(TET)、六聚阳离子表面活性剂(HET)和四聚两性离子表面活性剂(TZI),并将其与反离子盐溴化钾(KBr)、水杨酸钠(NaSal)形成黏弹性胶束,获得4种VES压裂液新体系。考察反离子盐种类和浓度和表面活性剂浓度对胶束体系流变性影响,获得黏弹性HET/KBr胶束体系的稳态黏度、流动曲线、黏弹性、触变性、热触变性及模量-温度曲线,以及HET/KBr胶束体系最优组成,建立四参数流变动力学方程描述黏度随剪切时间的变化曲线,建立四参数黏温方程描述HET/KBr体系温度触变性曲线,明确了HET/KBr、HET/NaSal、TET/KBr、TZI/KBr胶束体系流变性差异。初步考察了NaOH对HET/HSal延缓形成胶束的影响。 展开更多
关键词 低聚表面活性剂 黏弹性表面活性剂 压裂液 流变性 流变动力学
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压裂用有机硅暂堵转向剂的制备及性能评价
13
作者 刘彝 余成林 +4 位作者 李云子 姜喜梅 于洋洋 吴均 刘京 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期275-282,共8页
压裂现用颗粒暂堵剂多以刚性颗粒为主,现场实施过程中存在压力升高不明显,稳压时间短,应力不能有效转移的难题。通过引入一种有机硅疏水单体,以丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为主要原料,胶束聚合了一种有机硅水凝胶。考察了不同聚合... 压裂现用颗粒暂堵剂多以刚性颗粒为主,现场实施过程中存在压力升高不明显,稳压时间短,应力不能有效转移的难题。通过引入一种有机硅疏水单体,以丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为主要原料,胶束聚合了一种有机硅水凝胶。考察了不同聚合单体浓度、疏水单体、聚合方法、聚合条件等对LYB聚合物水凝胶的影响,并采用FTIR和元素分析仪对LYB聚合物进行表征。结果显示,LYB聚合物水凝胶的最佳合成工艺:水溶性单体浓度8~10%,有机硅浓度2%,交联剂浓度0.02%,引发剂加量0.2%,反应温度为50~60℃,反应时间为6~8 h。评价了暂堵剂的吸水膨胀、耐盐性、抗剪切、变形性和热降解性。与常规刚性颗粒相比,具有更强抗剪切性、耐盐性和弹性的优势。基于压裂施工曲线和微震监测结果:LYB暂堵剂到位后,现场起压7~8 MPa,暂堵后,相同施工压力下,施工排量下降1.5 m^(3)/min,并通过井下微地震,进一步验证了LYB裂缝转向的有效性。 展开更多
关键词 暂堵剂 水平井多段多簇压裂 有机硅凝胶 有机硅疏水单体
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南极地区超低温钻井液用封堵剂的制备与评价
14
作者 张广生 吕开河 +4 位作者 孙金声 刘敬平 孙元伟 黄宁 易海江 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期195-200,共6页
针对南极地区冰岩夹层井壁稳定风险高的问题,以纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸月桂脂为原料,利用反相乳液聚合法,研制了一种适用于超低温环境的有机/无机杂化封堵剂(GSF),并通过红外光谱仪、激光粒度仪、金相显微镜... 针对南极地区冰岩夹层井壁稳定风险高的问题,以纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸月桂脂为原料,利用反相乳液聚合法,研制了一种适用于超低温环境的有机/无机杂化封堵剂(GSF),并通过红外光谱仪、激光粒度仪、金相显微镜对GSF的结构进行了表征。结果表明,封堵剂在−50℃低温钻井液中分散性及配伍性良好,随着封堵剂加量增加,钻井液对砂床的侵入深度越低,砂盘的滤失量减少;当加量为5%时,封堵效果最优,侵入深度为7.0 cm,滤失量为76 mL。 展开更多
关键词 南极钻探 冰岩夹层 低温钻井液 封堵剂 反相乳液
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有机膦酸盐缓凝剂异常增稠油井水泥浆作用机理
15
作者 邹亦玮 代丹 +3 位作者 王义昕 耿晨梓 朱思佳 姚晓 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期110-116,共7页
有机膦酸盐是延长油井水泥浆中高温稠化时间的常用缓凝剂。通过讨论乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)缓凝剂对G级高抗硫(HSR)油井水泥浆稠化性能的影响,研究了EDTMPS掺量对4种不同厂家水泥稠化性能的影响。使用水化热、XRD和溶解度实验研究... 有机膦酸盐是延长油井水泥浆中高温稠化时间的常用缓凝剂。通过讨论乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)缓凝剂对G级高抗硫(HSR)油井水泥浆稠化性能的影响,研究了EDTMPS掺量对4种不同厂家水泥稠化性能的影响。使用水化热、XRD和溶解度实验研究了EDTMPS缓凝剂在不同厂家油井水泥浆中的作用机理。结果表明,EDTMPS缓凝剂抑制了二水石膏的溶解,同时促进了C_(3)A溶解。失去二水石膏缓凝作用的C_(3)A快速水化,导致水泥浆初始稠度上升;而EDTMPS缓凝剂促进了半水石膏溶解,释放的SO_(4)^(2-)延缓了C_(3)A的水化作用。通过调整G级HSR油井水泥中C_(3)A和二水石膏/半水石膏的含量匹配关系,可以改善水泥与EDTMPS缓凝剂的配伍性。 展开更多
关键词 油井水泥 高温 有机膦酸盐 稠化性能 微观结构
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渤海盆地锦州25-1区块中部泥岩地层井壁失稳机理及钻井液对策
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作者 耿立军 刘峰 +3 位作者 冮鹏 董新柔 刘伟 李博佳 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期58-65,共8页
渤海盆地锦州25-1区块中部东营组泥页岩地层井壁失稳状况频发。根据泥页岩组构、理化性质分析及力学特性测试结果,发现泥页岩水化膨胀所导致的强度弱化及易沿层理面的剪切滑移是该层位主要失稳机理。基于泥页岩强度弱化及沿层理面滑移特... 渤海盆地锦州25-1区块中部东营组泥页岩地层井壁失稳状况频发。根据泥页岩组构、理化性质分析及力学特性测试结果,发现泥页岩水化膨胀所导致的强度弱化及易沿层理面的剪切滑移是该层位主要失稳机理。基于泥页岩强度弱化及沿层理面滑移特性,从基本性能、封堵性、抑制性、维持力学强度等角度对水基PEM及合成基BIODRILL S钻井液体系进行对比评价优化。研究结果表明,合成基BIODRILL S钻井液体系在滚动回收率、线性膨胀率、高温高压滤失量及维持泥页岩力学强度等方面均具有明显优势,同时配合(2%~2.5%)纳米材料乳胶封堵剂PF-NSEAL能够对泥页岩微裂缝进行有效封堵。现场应用表明,优化后的合成基BIODRILL S钻井液体系在两口大位移井的应用过程中起到了大幅降低复杂情况,提效43.7%的良好应用效果,为解决锦州25-1区块井壁失稳问题提供了技术支撑。 展开更多
关键词 锦州25-1区块 泥页岩 井壁失稳 钻井液 封堵性
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考虑盐浓度的天然气水合物三维相平衡曲面热力学预测模型
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作者 张更 李文拓 +4 位作者 黄洪林 罗鸣 马传华 吴艳辉 李军 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期90-101,共12页
准确预测含盐体系中天然气水合物的热力学稳定性,对预测水合物成藏范围、确定水合物分解域等具有重要意义。因此,综合考虑水合物晶穴非球形特征和含盐体系中电解质相互作用,建立考虑盐浓度的天然气水合物相平衡热力学模型,并与实验数据... 准确预测含盐体系中天然气水合物的热力学稳定性,对预测水合物成藏范围、确定水合物分解域等具有重要意义。因此,综合考虑水合物晶穴非球形特征和含盐体系中电解质相互作用,建立考虑盐浓度的天然气水合物相平衡热力学模型,并与实验数据进行对比验证。研究结果表明,建立的三维相平衡曲面能有效预测天然气水合物热力学稳定性,纯水条件下的温度绝对平均相对偏差仅为0.08,且含盐条件下不超过0.15。在氯盐摩尔分数大于0.02、压力高于20 MPa时,化学因素导致p-T曲线发生平移。在压力较小时,平衡温度沿盐浓度方向的梯度剧烈变化,p-T曲线不再具有平移特性。同时,摩尔分数相同时,AlCl_(3)比其他氯盐对CH_(4)水合物的抑制作用更强。CH_(4)水合物的lnp-X-1/T三维曲面局部表现出较好的Clausius-Clapeyron线性行为,曲面整体具有非线性特征,且氯盐电解质对CH_(4)水合物的抑制效果越好,非线性特征越强。 展开更多
关键词 天然气水合物 热力学模型 相平衡 Clausius-Clapeyron线性特征
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深水深层高温高压裂缝性呼吸效应动态响应特征
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作者 吴艳辉 黄洪林 +4 位作者 罗鸣 李文拓 马传华 代锐 李军 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期167-179,共13页
在深水深层,裂缝/裂隙较为发育,钻井过程中井筒压力的波动易诱发呼吸效应。同时,高温高压环境使得呼吸效应更加复杂。研究深水深层高温高压裂缝性呼吸效应动态响应,对加强井筒压力的控制、保证钻井安全具有重要意义。对此,本文考虑高温... 在深水深层,裂缝/裂隙较为发育,钻井过程中井筒压力的波动易诱发呼吸效应。同时,高温高压环境使得呼吸效应更加复杂。研究深水深层高温高压裂缝性呼吸效应动态响应,对加强井筒压力的控制、保证钻井安全具有重要意义。对此,本文考虑高温高压环境,构建井筒-裂缝-地层系统的温-压耦合模型,分析呼吸效应的动态响应及其影响因素。研究结果表明,在高温、低排量条件下,呼吸效应会受到一定程度的抑制。提高钻井液动切力、降低比热容有利于减少钻井液漏失;钻井液塑性黏度对呼吸效果影响显著,且存在临界值使得钻井液漏失量最低。在变形能力强的长裂缝地层中钻井时,发生呼吸效应的概率更高;同时,小缝宽裂缝地层或许会诱发更严重的呼吸效应。研究成果为裂缝性呼吸效应的预防和控制提供理论支持。 展开更多
关键词 深水高温高压 裂缝呼吸效应 动态响应 钻井液漏失与返排
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适用于新疆沙排9组地层抗高温新型离子液体抑制剂及抑制机理
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作者 高世峰 屈沅治 +4 位作者 黄宏军 任晗 贾海东 刘敬平 贾寒 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期66-73,共8页
借助X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜和水接触角从多角度探明了新疆沙排9组储层岩性对井壁稳定的影响,并对3种典型离子液体(MOA、CP-DES、MM6)进行了抑制性能评价、抑制机理研究和应用效果分析。该组岩石黏土矿物含量高,且表面含... 借助X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜和水接触角从多角度探明了新疆沙排9组储层岩性对井壁稳定的影响,并对3种典型离子液体(MOA、CP-DES、MM6)进行了抑制性能评价、抑制机理研究和应用效果分析。该组岩石黏土矿物含量高,且表面含有大量羟基,遇水极易膨胀。在3种离子液体抑制剂处理的岩样中,最低的线性膨胀率(21.2%),最高的滚动回收率(63.1%,180℃)以及钻井液体系良好的应用效果,表明共熔物类离子液体(CP-DES)最适宜作为新疆沙排9组地层的抑制剂。进一步研究发现,CP-DES能够通过氢键与黏土表面形成强相互作用,并进入黏土层间阻碍水的入侵。同时阳离子基团压缩黏土颗粒周围的扩散双电层,减弱颗粒间的静电排斥力,进而抑制了黏土矿物的水化膨胀。 展开更多
关键词 离子液体 页岩抑制剂 岩性分析 分子间相互作用
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蓖麻油基环保水性聚氨酯成膜剂CWPU
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作者 肖沣峰 杨丽丽 +3 位作者 吴家乐 冯尚江 邱士鑫 蒋官澄 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期201-208,共8页
随着油气勘探的进行,低渗透油气层易受损害,且难恢复的问题愈加严重,成膜剂的研发有助于解决这一难题。然而,目前成膜剂合成的原料为石油类产品,对环境保护不利。蓖麻油作为一种价廉易得的生物质资源,是自然界中存在的不需要改性就具有... 随着油气勘探的进行,低渗透油气层易受损害,且难恢复的问题愈加严重,成膜剂的研发有助于解决这一难题。然而,目前成膜剂合成的原料为石油类产品,对环境保护不利。蓖麻油作为一种价廉易得的生物质资源,是自然界中存在的不需要改性就具有羟基的植物油,还含有多种活性化学键,可用于制备各种高效的处理剂。在蓖麻油分子上,引入异佛尔酮和扩链剂,制备了一种环保水性聚氨酯成膜剂CWPU-1。该改性产物粒径主要分布在40~200 nm之间,能够覆盖在微纳米孔隙及裂隙上。通过AFM观察,其微观表面是连续、平滑的,表明聚氨酯成膜剂可通过吸附、疏水缔合和电中和作用形成一层薄膜。这种薄膜使泥饼更加紧致,降低钻井液的滤失量,在常温与150℃老化16 h后的滤失量降低率分别可达64.7%和61.1%。通过黏土小球对抑制性进行评价,结果表明,在添加CWPU-1的钻井液中浸泡6 h后,黏土小球的质量降低率可达46%,可降低小球的吸水膨胀。经使用某地区地层水进行测试,CWPU-1不易发生结垢损害。因此,CWPU-1具有良好的防止钻井液侵入和对储层的保护效果。 展开更多
关键词 蓖麻油 聚氨酯 成膜剂
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