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一种单步解除有机沉积及无机垢的单相酸体系 被引量：1
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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纳米改性材料在水基钻井液中的减阻性能 被引量：1
2
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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纳米纤维素的制备及在钻井液中的应用研究进展 被引量：1
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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巴彦油田深层高温高密度韧性水泥浆体系构建
4
作者 段永强 王秀影 +4 位作者 罗玉财 罗敏 孙德 黄盛 李早元 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期368-378,共11页
针对巴彦-河套盆地井深6000 m以上的膏盐层,井底循环温度180℃左右,常规的高温高密度水泥浆存在流变性和稳定性差,失水量大,稠化时间难以调控、早期强度发育缓慢等技术难题,急需研发出密度为2.30~2.50 g/cm^(3)的耐盐高温高密度韧性水... 针对巴彦-河套盆地井深6000 m以上的膏盐层,井底循环温度180℃左右,常规的高温高密度水泥浆存在流变性和稳定性差,失水量大,稠化时间难以调控、早期强度发育缓慢等技术难题,急需研发出密度为2.30~2.50 g/cm^(3)的耐盐高温高密度韧性水泥浆体系。针对水泥浆外加剂以“无机纳米颗粒+聚合物弱交联”结构设计制备出降失水剂(LHF)、“强吸附阳离子单体+阴离子单体”制备出缓凝剂(LHR)和“温敏缔合+微交联”结构设计制备出悬浮稳定剂(LHX)分别调控水泥浆的失水量,稠化时间,沉降稳定性;依靠紧密堆积理论,采用Dinger与Funk对Andrease方程进行修正的MAA模型,以铁矿粉为主,GM-1为辅作为加重剂构建密度为2.30、2.40和2.50 g/cm^(3)的高密度水泥浆体系,颗粒之间以滚珠形式相接触,降低摩阻;针对早期水泥石力学性能发展缓慢,分别引入增强剂和增韧剂,从纳米尺度、微米尺度两方面增加水泥石的力学性能:一部分填充孔隙,另一部分充当骨架结构,形成类似于“钢筋混泥土”构型,降低了水泥石的脆性。最终形成密度为2.30、2.40和2.50 g/cm^(3)的水泥浆体系,该体系流变性好,稳定性高,失水量小于50 mL,稠化时间可调。 展开更多
关键词 超深井 高温 水泥石 增韧剂 抗盐 高密度
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铝酸三钙和石膏协同对油井水泥浆性能的影响
5
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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特深井钻井液微纳米有机封堵剂的研制及应用
6
作者 刘锋报 尹达 +3 位作者 罗绪武 孙金声 黄贤斌 吴虹宇 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期462-471,共10页
以有机材料为水解单体,AMPS、DMAA和BA为聚合单体,通过预水解反应和自由基聚合反应两步法制备了一种抗超高温微纳米有机封堵剂(TSF)。通过热重分析显示,TSF的初始热分解温度为240℃,热稳定性优异;220℃老化前后粒径维持在342~825 nm之间... 以有机材料为水解单体,AMPS、DMAA和BA为聚合单体,通过预水解反应和自由基聚合反应两步法制备了一种抗超高温微纳米有机封堵剂(TSF)。通过热重分析显示,TSF的初始热分解温度为240℃,热稳定性优异;220℃老化前后粒径维持在342~825 nm之间,具有分散稳定性;玻璃化转变温度为192℃,能够由玻璃态转变为黏弹橡胶态,具有形变封堵性和黏结固壁性。TSF加量为4%时,220℃老化16 h后,可使钻井液基浆高温高压滤失量降低43.1%,对5μm和10μm陶瓷砂盘的高温高压滤失量分别降低37.1%和34.5%,表明TSF封堵降滤失效果优异;在220℃高温下无H2S气体产生,表明TSF在超高温下具有较高的安全性;220℃老化后基浆泥饼渗透率降低50.8%,黏结固壁作用可将岩心柱抗压强度提升12.6~17倍,表明TSF通过自适应充填来提高其对超深井地层孔缝的封堵及固壁性能,并在特深井A中成功应用。 展开更多
关键词 特深井 钻井液 微纳米封堵剂 黏结固壁
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油基高密度钻井液污染解堵液体系
7
作者 罗志锋 李轲 闫丙森 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期418-424,共7页
油基高密度钻井液因其高度的稳定性和抑制性,在钻井过程中有着广泛的应用,但因其经过滤失、迁移后所形成的重晶石滤饼对储层有着很大的危害,导致油气产量下降。常规化学方法如酸溶,碱溶等方式难以解除滤饼造成的污染。以螯合剂DTPA为主... 油基高密度钻井液因其高度的稳定性和抑制性,在钻井过程中有着广泛的应用,但因其经过滤失、迁移后所形成的重晶石滤饼对储层有着很大的危害,导致油气产量下降。常规化学方法如酸溶,碱溶等方式难以解除滤饼造成的污染。以螯合剂DTPA为主体,添加碳酸钾为转化剂、草酸为催化剂、过硫酸铵为氧化剂,结合以AEC为表面活性剂和乙二醇丁醚为有机溶剂,形成了一套稳定、高效的油基高密度解堵液体系,其对钻井液滤饼渗透、螯合、增溶及洗涤作用,能破坏油基钻井液滤饼内部结构,降低物质间的胶黏作用,增加对油基高密度钻井液污染的解除。高密度钻井液固相螯合液配方为:20%DTPA+3%草酸+6%K_(2)CO_(3)+0.06%过硫酸铵+KOH,油相清洗液的最终配方为:12%乙二醇丁醚+0.5%AEC,对该体系解堵能力,油相清洗能力进行评价。结果表明,在不同的温度条件下(120℃~180℃),复合解堵体系均能对高密度钻井液滤饼有效降解,120℃下单级处理4 h达到66.7%的滤饼溶解率,在120℃多级处理4 h对滤饼的溶解率为72.22%,且滤饼溶解率随温度上升也同时增加,180℃多级处理8 h后溶解率为89.24%,最高腐蚀速率为1.1537g/(m^(2)·h),其具有优秀的解堵性能和耐温性能,在同等实验条件下,复合解堵方法较常规螯合解堵方法对油基钻井液滤饼的溶解效率提升了20%左右,经现场试验证明,该体系能有效解决高密度钻井液所造成的污染及堵塞,其产能恢复率为90%左右。 展开更多
关键词 油基高密度钻井液 解堵液体系 油相清洗能力 重晶石滤饼 油相
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深水盐下钻井液漏失控制配方设计与堵漏策略
8
作者 许成元 钟江城 +4 位作者 朱海峰 项明 林志强 杨洁 陈家旭 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第5期575-586,共12页
全球范围内的盐下油气资源十分丰富,其中巴西深水海域有着丰富的油气资源。Mero油田属于典型的深水盐下油气资源,位于巴西东南部海域桑托斯盆地,储层埋深大于5000m,上覆盐膏层150~3000m,盐下储层主要为下白垩统BVE和ITP组碳酸盐岩。Mer... 全球范围内的盐下油气资源十分丰富,其中巴西深水海域有着丰富的油气资源。Mero油田属于典型的深水盐下油气资源,位于巴西东南部海域桑托斯盆地,储层埋深大于5000m,上覆盐膏层150~3000m,盐下储层主要为下白垩统BVE和ITP组碳酸盐岩。Mero油田的Mero3区块漏失情况最为严重,漏失总量达17105m^(3)。通过地质资料和钻井资料分析了漏失的主要原因,包括断层和天然裂缝的发育、地层薄弱以及地层的强非均质性,这些因素共同导致了封堵层承压能力差,易发生反复漏失。本研究收集了Mero油田常用的堵漏材料,开展了粒度分布、摩擦系数、抗压能力、配伍性等性能评价实验,建立了堵漏材料性能参数数据库,并优选出了适用于深水盐下储层防漏堵漏作业的高性能堵漏材料。基于不同漏失速度根据高效架桥和致密填充的设计方法设计了3套防漏堵漏配方,并细化了防漏堵漏配方的应用流程。同时,提出了精细调控钻井工艺和坚持防漏堵漏结合的策略,在易漏地层加强井筒ECD的精细控制,降低井下正压差,减少诱导裂缝的产生。研究成果在Mero3区块NW8井现场堵漏施工中取得了显著效果,针对不同漏失速度的情况,均能够有效减缓漏失速度,为巴西Mero油田乃至其他类似盐下储层的油气开发提供有效的技术支持,促进安全、高效的油气资源开采。 展开更多
关键词 盐下储层 钻井液漏失 井漏控制 堵漏策略 巴西Mero油田
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国内外深水钻井液技术进展
9
作者 耿铁 杨洁 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期442-452,共11页
全球深水及超深水油气资源占比达44%,对其开发成为能源供给的重要支柱。近年来,全球70%的重大油气新发现源自深水区域,中国南海深水油气资源丰富,其开发对提升能源自给率及保障国家能源安全至关重要。然而,高温高压、复杂地质、水合物... 全球深水及超深水油气资源占比达44%,对其开发成为能源供给的重要支柱。近年来,全球70%的重大油气新发现源自深水区域,中国南海深水油气资源丰富,其开发对提升能源自给率及保障国家能源安全至关重要。然而,高温高压、复杂地质、水合物形成及井壁稳定性等对深水钻井液技术提出更高要求。国际油服公司如斯伦贝谢、哈里伯顿、BP等在深水水基、合成基及高密度钻井液领域取得突破,并广泛应用于墨西哥湾、巴西盐下油田等深水区块。国内中海油服依托南海多个油田推进自主创新,形成深水水合物防治、高性能水基钻井液、恒流变合成基钻井液等关键技术,显著提升深水钻井安全性与效率。综述了近年来深水及超深水钻井液技术的发展趋势,重点分析深水水基钻井液、合成基钻井液、高密度钻井液等体系的最新进展及其在深水油气开发中的应用,为未来深水钻井液技术的发展提供参考。 展开更多
关键词 深水钻井液 水合物防治 高性能水基钻井液 恒流变合成基钻井液
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数字孪生环境下基于生成对抗网络的钻井液流变性能预测方法
10
作者 郭亮 徐行 +3 位作者 刘开勇 姚如钢 唐赛宇 向渝 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期359-367,共9页
为了解决实验室中人工测量钻井液流变性能效率低、成本高、稳定性差的问题,提出了数字孪生环境下的基于生成对抗网络的钻井液流变性能预测方法。首先,根据数字孪生五维模型构建了钻井液配制与测量系统的孪生模型,物理配测系统中的传感... 为了解决实验室中人工测量钻井液流变性能效率低、成本高、稳定性差的问题,提出了数字孪生环境下的基于生成对抗网络的钻井液流变性能预测方法。首先,根据数字孪生五维模型构建了钻井液配制与测量系统的孪生模型,物理配测系统中的传感器等信息采集器会收集钻井液流变性能测试实验中的物理实况数据,整合钻井液配方信息和实验测量结果后传输至虚拟空间,建立钻井液流变性能预测数据库;然后,利用改进的生成对抗网络算法,构建钻井液流变性能预测模型。从数据库中抽取钻井液历史孪生数据作为数据集对模型进行训练,得到最佳拟合模型,通过钻井液流变性能预测实验验证模型的预测能力。最终结果表明,模型预测值和真实值之间的相关系数R超过0.96,平均绝对百分比误差AAPE不高于4.1%,模型具有较高的预测精度,能够完成钻井液流变性能预测任务。 展开更多
关键词 数字孪生 生成对抗网络 钻井液 性能预测
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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 被引量：2
11
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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滑溜水压裂返排液在钻井液中资源化利用 被引量：1
12
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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低腐蚀自生热冻胶压裂液流变性能及反应动力学研究 被引量：2
13
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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硅酸盐水泥石超高温干热环境热损伤规律 被引量：1
14
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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清除井壁滤饼提高固井质量的冲洗液性能影响研究 被引量：1
15
作者 吴彦先 赵增新 +5 位作者 巩加芹 张浩 吴宝康 张辉 李军 李芷琦 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期398-405,共8页
在钻井过程中未被清除的井壁滤饼严重影响第二界面的胶结质量,导致固井质量变差。当前提高固井质量的研究多以替净钻井液为目的,未考虑井壁滤饼的影响。为了提高固井质量,考虑冲洗液对钻井液的调节作用,建立了三维偏心环空中隔离液、钻... 在钻井过程中未被清除的井壁滤饼严重影响第二界面的胶结质量,导致固井质量变差。当前提高固井质量的研究多以替净钻井液为目的,未考虑井壁滤饼的影响。为了提高固井质量,考虑冲洗液对钻井液的调节作用,建立了三维偏心环空中隔离液、钻井液和滤饼的3种赫巴流体流动模型,系统研究了受冲洗液调节后的钻井液密度、稠度系数、流性指数以及动切力变化对钻井液和滤饼冲洗效率的影响。结果表明,减小冲洗液的密度和流变参数,能够提高钻井液的冲洗效率,但是会使滤饼的冲洗效率降低。冲洗液的密度和流变参数不是越小越好,在保证钻井液高冲洗效率的情况下,适当增大冲洗液的密度和流变参数,使钻井液保留较高的黏度和切力,有利于促进井壁滤饼去除。优先调控冲洗液的流性指数,使钻井液的的流性指数达到理想值,会显著提高固井质量。研究结果可为优化冲洗液性能参数,为提高固井质量提供理论指导。 展开更多
关键词 固井质量 赫巴流体 钻井液 滤饼 流变性能 数值模拟
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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 被引量：1
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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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黏弹性六聚阳离子表面活性剂胶束压裂液体系流变性 被引量：1
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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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井壁强化承压防漏技术模拟实验研究 被引量：1
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作者 吴春林 文明 邱正松 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期318-323,共6页
针对承压防漏钻井液技术难题,为揭示井壁强化封堵裂缝微观机理,开展了井壁强化承压模拟实验研究。综合考虑井壁强化过程中裂缝闭合应力对裂缝开度的影响,建立了可变裂缝封堵模拟实验装置及评价方法,提出了最大封堵压差和等效封堵位置的... 针对承压防漏钻井液技术难题,为揭示井壁强化封堵裂缝微观机理,开展了井壁强化承压模拟实验研究。综合考虑井壁强化过程中裂缝闭合应力对裂缝开度的影响,建立了可变裂缝封堵模拟实验装置及评价方法,提出了最大封堵压差和等效封堵位置的定量化评价指标。修正的正态分布粒度匹配准则与常用的粒度匹配准则相比,最高可提升承压能力2.36倍。等效封堵位置与承压能力呈反比,修正的正态分布连续粒度准则可在裂缝入口端形成薄而致密的封堵层;尽可能提高承压封堵材料的强度可降低井筒压力波动的影响,增加井壁强化封堵材料的弹性可提高封堵层对动态裂缝的适应性;另外,适当增加封堵体系的悬浮稳定性,及合理降低其注入速度,均有利于承压封堵层形成及井壁强化效果改善。 展开更多
关键词 井壁强化 承压封堵机理 可变裂缝模拟实验 井漏预防
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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 被引量：1
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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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低温低密度早强水泥浆体系研究及应用 被引量：1
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作者 孙建峰 付玥颖 +3 位作者 邱卫红 刘景丽 赵秋羽 曹洪昌 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期392-397,共6页
北方煤层气井冬季施工通常会面临着环境温度低、地层承压能力弱、破裂压力极低,低密水泥浆低温环境下长期不固化无强度等问题。通过优选早强补充材料及配套外加剂,研发了一套密度在1.03~1.30 g/cm^(3)范围内适用于煤层气固井的低温低密... 北方煤层气井冬季施工通常会面临着环境温度低、地层承压能力弱、破裂压力极低,低密水泥浆低温环境下长期不固化无强度等问题。通过优选早强补充材料及配套外加剂,研发了一套密度在1.03~1.30 g/cm^(3)范围内适用于煤层气固井的低温低密度早强水泥浆体系。研究结果表明:该体系沉降稳定性良好,流动度为19~22 cm,析水率为0,稠化时间可调,API失水小于50 mL,4℃养护48 h水泥石抗压强度达7.0 MPa以上。该体系现场应用固井12井次,封固段固井质量平均合格率93.03%,平均优质率86.70%,冬季施工上部油层固井质量明显改善。 展开更多
关键词 煤层气固井 低温低密度水泥浆 冬季施工 固井质量
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