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纳米改性材料在水基钻井液中的减阻性能
1
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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基于β-环糊精修饰的抗高温降滤失剂
2
作者 马超 刘怡麟 +2 位作者 唐嘉婧 周旭 刘超 《油田化学》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
深井及超深井油气勘探开发对钻井液降滤失剂的抗温性能提出了更高的要求。利用β-环糊精具有的锥状环台形特殊刚性稳定结构和内疏水外亲水的特殊吸附能力,通过马来酸酐(MAH)接枝β-环糊精(β-CD),同时引入高温稳定性优良的3-(三甲氧基... 深井及超深井油气勘探开发对钻井液降滤失剂的抗温性能提出了更高的要求。利用β-环糊精具有的锥状环台形特殊刚性稳定结构和内疏水外亲水的特殊吸附能力,通过马来酸酐(MAH)接枝β-环糊精(β-CD),同时引入高温稳定性优良的3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(KH_(570)),并与对苯乙烯磺酸钠(SSS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)在水溶液中共聚,合成了耐高温降滤失剂(LY-1)。通过测定含3%LY-1钠基膨润土基浆的高温高压滤失量,优选LY-1的最佳合成条件;采用凝胶色谱仪、红外光谱仪、热重分析仪对LY-1的结构进行了表征;评价了LY-1对基浆滤失量和流变性的影响,并和常用的3种抗高温降滤失剂进行了性能对比。结果表明,LY-1的最优合成条件为:单体总质量分数为25%,引发剂质量分数为单体质量的1%,单体SSS、KH_(570)、DMDAAC、MAH-β-CD的质量比为15∶3∶2∶15,pH值为10,反应温度为75℃,反应时间为4 h。LY-1的数均相对分子质量为14589,在284~453℃的总热失质量约为35.98%,在300℃内具有较好的耐温特性。LY-1在高温下的降滤失性能良好,在基浆中加入3%LY-1,200℃下热滚16 h后的基浆滤失量由143 mL降至12 mL,降低率为91.6%。LY-1对基浆流变性能的影响较小,降滤失性能和抗温性能均优于常用的3种抗高温降滤失剂。 展开更多
关键词 Β-环糊精 降滤失剂 抗高温 水基钻井液
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抗温耐盐钻井液降滤失剂DASAN的合成及性能研究
3
作者 全红平 肖盛文 梁燕 《现代化工》 北大核心 2025年第5期151-157,共7页
针对现用水基钻井液降滤失剂抗温耐盐能力不足的问题,以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、磺酸甜菜碱(SPE)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-2400)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,采用水溶液聚合方式合成了一种抗温耐... 针对现用水基钻井液降滤失剂抗温耐盐能力不足的问题,以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、磺酸甜菜碱(SPE)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-2400)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,采用水溶液聚合方式合成了一种抗温耐盐水基钻井液降滤失剂DASAN。通过单因素法对合成条件进行优化,利用傅里叶红外光谱仪和凝胶色谱仪确定了聚合产物的分子结构及分子质量;通过热重分析仪分析了DASAN的热重稳定性。结果表明,在DASAN质量分数为1.5%,200℃老化后,滤失量为8.6 mL;在36%NaCl和1.0%CaCl_(2)的盐水泥浆中滤失量分别3.7 mL和7.3 mL,同时耐复合盐方面也有优良的性能。通过形貌、Zeta电位和粒度分析表明,DASAN能有效地提高滤饼质量,增强静电稳定性和降低黏土颗粒大小,以此达到降滤失的效果。 展开更多
关键词 水基钻井液 降滤失剂 抗温 耐盐
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国内外深水钻井液技术进展
4
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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延安南部陆相页岩油水平井优质水基钻井液技术实践与思考
5
作者 张文哲 孙金声 +4 位作者 王永炜 申峰 李伟 薛少飞 王涛 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期195-199,共5页
延长页岩油水平井勘探开发技术发展迅速,延安地区中生界延长组长7页岩主力层位开发初具规模,延安陆相页岩油水平井钻井技术,特别是低成本高性能水基钻井液技术研究显得尤为关键。延安陆相页岩油水平井水基钻井液面临页岩井壁易失稳、长... 延长页岩油水平井勘探开发技术发展迅速,延安地区中生界延长组长7页岩主力层位开发初具规模,延安陆相页岩油水平井钻井技术,特别是低成本高性能水基钻井液技术研究显得尤为关键。延安陆相页岩油水平井水基钻井液面临页岩井壁易失稳、长水平段井眼清洁难度大和摩阻严重等问题。室内采用X射线衍射分析等手段,分析了陆相页岩井壁失稳机理,完成了基于页岩纳米封堵的高效水基钻井液体系HGW-1的评价,通过研究体系的封堵抑制性、失水造壁性、润滑性等基本原理,不断优化配方,构建了陆相页岩水基钻井液体系序列,针对现场施工中存在的技术难题,制定具体技术对策。现场试验6口水平井,有效保证了井壁稳定、井眼清洁和润滑减阻,提高了钻井效率,节省了成本,研发的水基钻井液体系为非常规油气藏水平井的优快钻井提供了理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 陆相页岩 水基钻井液 水平井 井壁失稳 低成本
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水基钻井液封堵理论和材料研究现状及发展趋势 被引量：1
6
作者 黄宁 孙金声 +3 位作者 刘敬平 吕开河 王宗轮 邓雪菲 《化工进展》 北大核心 2025年第1期367-378,共12页
地层孔隙、微裂缝、裂缝发育会导致井壁坍塌频发,严重阻碍了安全、高效地钻井。封堵理论的成熟性是研发高性能封堵剂的重要保证。通过封堵剂高效封堵孔隙、微裂缝及裂缝,是稳定井壁的关键。本文综述了不同封堵理论(刚性封堵理论、柔性... 地层孔隙、微裂缝、裂缝发育会导致井壁坍塌频发,严重阻碍了安全、高效地钻井。封堵理论的成熟性是研发高性能封堵剂的重要保证。通过封堵剂高效封堵孔隙、微裂缝及裂缝,是稳定井壁的关键。本文综述了不同封堵理论(刚性封堵理论、柔性封堵理论、成膜封堵理论)以及各类封堵材料(沥青类、聚合醇类、硅酸盐类、纳米材料类)研究现状,指出了现有封堵理论和封堵材料所存在的不足,总结了目前封堵理论及封堵材料研发面临的难点,并提出应通过数值模拟等方法深入研究储层孔喉尺寸分布规律以及储层形貌结构,且应试图从树枝状聚合物、刚性外壳与柔性内核复合材料、生物质基纳米材料改性沥青、纳米材料分散稳定性等方面开展研发高效封堵材料。 展开更多
关键词 水基钻井液 封堵理论 封堵材料
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滑溜水压裂返排液在钻井液中资源化利用
7
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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延安地区陆相页岩气水平井低自由水活度水基钻井液技术矿场实践
8
作者 王波 林进 +4 位作者 吴金桥 吴慧民 马振锋 杨先伦 王金堂 《特种油气藏》 北大核心 2025年第2期154-161,共8页
针对陆相页岩气水平井钻井过程中井壁失稳难题,基于降低液相活度、抑制水化作用、强化页岩封堵等原理,研制了页岩气水平井低自由水活度水基钻井液体系PSW-2,并进行了流变性、封堵性、抑制性实验评价和实用效果评价。研究表明:不同密度的... 针对陆相页岩气水平井钻井过程中井壁失稳难题,基于降低液相活度、抑制水化作用、强化页岩封堵等原理,研制了页岩气水平井低自由水活度水基钻井液体系PSW-2,并进行了流变性、封堵性、抑制性实验评价和实用效果评价。研究表明:不同密度的PSW-2水基钻井液的API滤失量低于3.2 mL,封堵率大于86%,滚动回收率高于95%,线性膨胀率低于1.38%,具有较好的流变性、封堵能力和抑制性。矿场实践表明:PSW-2水基钻井液实施过程中性能稳定,API滤失量保持在3.0 mL以内,对长段泥岩、炭质泥岩及页岩井段均具有较好的稳定井壁效果,8口页岩气水平井实施成功率达到87.5%。通过增强纳米-微米级裂缝的封堵能力以及复合加重方式强化钻井液封堵防塌能力,并进一步降低钻井液成本是将来的发展趋势。该技术成果对页岩气水平井的低成本高效钻井具有技术支撑作用。 展开更多
关键词 水基钻井液 陆相页岩 页岩气 弱胶结地层 井壁失稳 延长区块
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鄂尔多斯盆地深层煤岩气水平井水平段安全钻井关键技术 被引量：8
9
作者 史配铭 倪华峰 +3 位作者 贺会锋 石崇东 李录科 张延兵 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第1期17-23,共7页
鄂尔多斯盆地东部气田深层煤岩气水平井目的层本溪组8^(#)煤层埋藏深,非均质性强,钻井过程中存在机械钻速低、井壁易失稳垮塌、井下故障复杂频发、水平段延伸难度大和完井套管下入困难等技术难点。为此,在分析本溪组8^(#)煤岩地层特征... 鄂尔多斯盆地东部气田深层煤岩气水平井目的层本溪组8^(#)煤层埋藏深,非均质性强,钻井过程中存在机械钻速低、井壁易失稳垮塌、井下故障复杂频发、水平段延伸难度大和完井套管下入困难等技术难点。为此,在分析本溪组8^(#)煤岩地层特征和钻井技术难点的基础上,进行了倒划眼高效PDC钻头研制、提速工具优选和无稳定器防卡导向钻具组合优化,研究了水平段精细导向井眼轨迹控制技术、旋转下套管技术及微纳米强抑制高效水基钻井液技术,形成了鄂尔多斯盆地深层煤岩气水平井水平段安全钻井关键技术。该技术在鄂尔多斯盆地东部气田绥德-米脂区块10口深层煤岩气水平井进行了应用,应用井在水平段钻进过程中未发生井壁失稳等井下故障,顺利钻至设计完钻井深,套管顺利下至设计位置,平均机械钻速9.00m/h,较未应用该技术邻井NL1H井提高了48.51%。现场应用表明,鄂尔多斯盆地深层煤岩气水平井水平段安全钻井关键技术可以克服该盆地东部气田深层煤岩气水平井水平段钻进过程中的技术难点,提高水平段机械钻速及煤岩储层的钻遇率,为该盆地深层媒岩气的开发提供技术支撑。 展开更多
关键词 深层煤岩气 水平井 井身结构 机械钻速 井眼轨迹 水基钻井液 鄂尔多斯盆地
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水基钻井液用多元协同纳米润滑剂的研究进展
10
作者 屈沅治 张蝶 +5 位作者 兰雅婧 任晗 刘阔 黄宏军 梁本亮 颜鲁婷 《材料导报》 北大核心 2025年第2期53-58,共6页
纳米技术在钻井液中的应用是目前油田化学领域的研究热点之一,受到国内外钻井液行业的普遍关注。随着纳米粒子的研究越来越深入,国内外已开始将其用于钻井液润滑改性,其用量少、对环境潜在的负面影响小,开发与应用新型环保钻井液纳米润... 纳米技术在钻井液中的应用是目前油田化学领域的研究热点之一,受到国内外钻井液行业的普遍关注。随着纳米粒子的研究越来越深入,国内外已开始将其用于钻井液润滑改性,其用量少、对环境潜在的负面影响小,开发与应用新型环保钻井液纳米润滑剂是当前的发展趋势。本文围绕钻井液用纳米润滑材料的研究进展进行了详细的综述,包含纳米材料抗磨减摩机理、纳米粒子种类及形态、纳米材料在钻井液中的润滑效果,指出了纳米润滑材料应用于钻井液存在的问题,重点探讨了纳米粒子表面修饰改性进展并对多元协同及多效发挥进行了展望。 展开更多
关键词 纳米润滑剂 表面改性 多元协同 水基钻井液
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龙马溪组页岩井壁失稳机理分析及封堵防塌水基钻井液技术研究
11
作者 金文涛 史玉钊 +3 位作者 邢路 秦翰枢 曹锐 谢彬强 《钻采工艺》 北大核心 2025年第4期214-220,共7页
针对龙马溪组地层页岩微纳米多尺度孔缝发育导致的井壁失稳难题,文章通过对龙马溪组代表性泥页岩的矿物组成、微观结构特征和页岩理化特征等测试分析,明确了龙马溪组页岩井壁失稳的潜在机理,并针对性提出了“多级封堵、强化抑制”的技... 针对龙马溪组地层页岩微纳米多尺度孔缝发育导致的井壁失稳难题,文章通过对龙马溪组代表性泥页岩的矿物组成、微观结构特征和页岩理化特征等测试分析,明确了龙马溪组页岩井壁失稳的潜在机理,并针对性提出了“多级封堵、强化抑制”的技术对策,优选出了纳米封堵剂PJ-WBA、PJ-JCD和聚胺抑制剂,构建出一套适用于开发页岩的致密封堵防塌钻井液体系PJ-1,并在现场成功应用。室内研究表明,该体系PJ-1可对孔径与地层孔缝尺寸相近的滤膜均能实现较好的封堵,PPA滤失量由12 mL降低至6.4 mL,表现出较好的封堵性能,使页岩渗透性滤失量降低率达98%以上,并且该体系具有良好的抗污染性。现场应用表明,所研制的PJ-1钻井液有效解决了井壁失稳的情况,井径扩大率仅为3.27%,进一步降低了钻井周期和成本,为该区块页岩气高效钻探开发提供了技术保障。 展开更多
关键词 井壁失稳 水基钻井液 抑制剂 封堵剂
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页岩气井水基钻井液用环保型抑制剂的制备及性能研究
12
作者 李书应 孙钢 《断块油气田》 北大核心 2025年第2期346-352,共7页
为了满足页岩气井水基钻井液对抑制性能和环保性能的要求,以多糖衍生物藻糖肽为主要原料,使用N,N-二丁基-1,3-丙二胺和溴代烷烃对其进行了改性,制备了一种新型环保型抑制剂HBM-T。文中以相对抑制率为评价指标优化了该抑制剂的制备条件,... 为了满足页岩气井水基钻井液对抑制性能和环保性能的要求,以多糖衍生物藻糖肽为主要原料,使用N,N-二丁基-1,3-丙二胺和溴代烷烃对其进行了改性,制备了一种新型环保型抑制剂HBM-T。文中以相对抑制率为评价指标优化了该抑制剂的制备条件,采用红外光谱和核磁共振氢谱表征了其结构,并评价了其抑制性能和环保性能。结果表明:当中间产物DGMT和溴代烷烃的物质的量比为1∶2、反应温度为55℃、反应时间为14 h时,制备的HBM-T抑制性能最好。随着HBM-T质量分数的不断增大,相对抑制率、岩屑滚动回收率逐渐增大,膨润土的Zeta电位值逐渐减小。当HBM-T质量分数为1.5%时,相对抑制率可达到86.5%,岩屑的一次滚动回收率和二次滚动回收率分别为90.7%和81.6%,钠膨润土的Zeta电位值可降低至-14.5 mV。HBM-T与现场水基钻井液的配伍性较好,可以有效提升其抑制性能。另外,HBM-T的环保性能较好,不含有毒重金属,属于无毒、易降解产品。研究结果认为,环保型抑制剂HBM-T能够作为页岩气井水基钻井液用抑制剂使用。 展开更多
关键词 页岩气井 水基钻井液 多糖衍生物 页岩抑制剂 环保性能
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改性纳米CaCO_(3)/PVA钻井液体系的构建与性能评价 被引量：1
13
作者 王宇昊 谭慧静 +3 位作者 罗龙 张浩 郑云天 崔曦月 《应用化工》 北大核心 2025年第3期717-724,735,共9页
加入纳米碳酸钙可提高钻井液对泥页岩微纳米孔隙的封堵作用,但其表面能极高、易团聚。利用丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)对纳米碳酸钙进行接枝改性,在提高其分散性的同时改善其与聚乙烯醇(PVA)的配伍性。采用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)... 加入纳米碳酸钙可提高钻井液对泥页岩微纳米孔隙的封堵作用,但其表面能极高、易团聚。利用丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)对纳米碳酸钙进行接枝改性,在提高其分散性的同时改善其与聚乙烯醇(PVA)的配伍性。采用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、纳米粒度分析、扫描电镜(SEM)等手段对改性纳米碳酸钙进行表征,通过对比加入改性前后纳米碳酸钙的钻井液性能变化,总结改性纳米碳酸钙对聚乙烯醇钻井液体系性能的影响规律及机理,优选改性纳米碳酸钙聚合物钻井液体系。结果表明,改性纳米碳酸钙最优加量为0.4%,此时钻井液流性指数为0.64、动切力8.18 Pa、动塑比0.41 Pa/(mPa·s)。相对于聚合物钻井液,改性纳米CaCO_(3)加入后,钻井液滤失量降低32.5%,滚动回收率提高了15.2%。通过接枝后填补在泥饼和泥页岩中的微孔隙中,其携带的酰胺基团也有抑制与增黏效果,因此与PVA协同作用可改善钻井液的滤失性、抑制性及流变性能。 展开更多
关键词 纳米碳酸钙 水基钻井液 泥饼质量 抑制性 流变性 滤失量
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交联聚乙烯醇基高温钻井液及其性能评价
14
作者 苏建国 王清臣 +2 位作者 常晓峰 魏艳 陈刚 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第5期1206-1215,共10页
聚乙烯醇(PVA)是一种环保可降解的聚合物,在钻井液中可以提高钻井液的粘度、减少水的损失且对环境的影响较小,但是聚乙烯醇分子结构中存在大量的羟基(-OH)官能团,这些官能团在低温下容易发生热分解,导致分子链的断裂,从而影响聚乙烯醇... 聚乙烯醇(PVA)是一种环保可降解的聚合物,在钻井液中可以提高钻井液的粘度、减少水的损失且对环境的影响较小,但是聚乙烯醇分子结构中存在大量的羟基(-OH)官能团,这些官能团在低温下容易发生热分解,导致分子链的断裂,从而影响聚乙烯醇的性能和稳定性。因此,通过物理或者化学方法改善抗温性,使其能够满足较高温度钻井的需求。评价了戊二醛改性聚乙烯醇在水基钻井液中的性能,比较了不同加量的交联聚乙烯醇和非交联聚乙烯醇(PVA)在钻井液处理中的性能差异,并对交联聚乙烯醇作为钻井液添加剂进行筛选与组配。优选出了具有最佳性能的水基钻井液配方:清水+4.0%膨润土+1.6%交联改性聚乙烯醇+1.0%CMC+0.3%KY润滑剂。本研究证明了通过戊二醛改性聚乙烯醇可以提高其抗温性,通过与其他添加剂组配可以进一步提高其性能。 展开更多
关键词 交联聚乙烯醇 抗温性 降滤失剂 水基钻井液
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水基与油基钻井液的水平井环空岩屑浓度对比
15
作者 孙嘉林 张健伟 +2 位作者 范森 柴宜芳 陈灿 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期516-522,共7页
目前多数学者研究岩屑运移问题都是在水基钻井液条件下进行的,但随着油基钻井液的应用增多,探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的差异性是十分必要的。因此通过CFD(计算流体力学)建立了三维井眼模型探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的不... 目前多数学者研究岩屑运移问题都是在水基钻井液条件下进行的,但随着油基钻井液的应用增多,探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的差异性是十分必要的。因此通过CFD(计算流体力学)建立了三维井眼模型探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的不同,并通过与室内实验结果对比,验证了建立的CFD模型是可靠的。通过CFD数值模拟得出,在偏心度或钻井液入口速度相同的条件下油基钻井液的岩屑床高度低于水基钻井液的岩屑床高度;并且在岩屑粒径为2~4 mm、转速小于80 r/min的情况下,油基钻井液的环空岩屑浓度明显低于水基钻井液的环空岩屑浓度。以往研究指出岩屑颗粒越大越难运移出井筒,但该研究发现2~3 mm的岩屑颗粒相较3~4 mm的岩屑颗粒更难运移出井筒,并不是岩屑粒径越大越难运移出井筒。尽管前人研究表明,偏心度越大岩屑浓度越大,但该研究发现,偏心度低于0.3时,水平井环空岩屑浓度变化不大,但当偏心度超过0.3时,岩屑浓度则逐渐增加。基于上述研究,该结果为水平井的钻井参数优选提供了更好的理解和指导。 展开更多
关键词 水平井 岩屑运移 CFD 水基钻井液 油基钻井液 岩屑浓度
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抗高温防塌水基钻井液体系研发与现场应用
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作者 王晓军 平善海 +3 位作者 付云博 李迎 张建辉 戴运才 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期62-68,共7页
为解决常规水基钻井液的防塌性能和抗温性能难以满足复杂深井勘探开发需要的问题,研制了表面水化抑制剂和纳米封堵剂,并通过其他处理剂优选和配比优化,形成了密度达2.00 kg/L的抗高温防塌水基钻井液体系。室内性能评价表明,该钻井液体... 为解决常规水基钻井液的防塌性能和抗温性能难以满足复杂深井勘探开发需要的问题,研制了表面水化抑制剂和纳米封堵剂,并通过其他处理剂优选和配比优化,形成了密度达2.00 kg/L的抗高温防塌水基钻井液体系。室内性能评价表明,该钻井液体系抗温达220℃,静置96 h后上、下部密度差仅0.02 kg/L,抗岩屑污染3.0%以上,抗氯化钙污染0.6%以上,润滑性能和抑制性能稍差于油基钻井液,致密砂岩封堵率达到了85.6%。现场应用效果表明,该钻井液体系在高温深井中仍然保持良好的井眼净化能力,沉降稳定性好,井壁稳定性突出,润滑减阻性能优异。抗高温防塌水基钻井液体系为复杂地层深井超深井钻完井施工提供了技术保障。 展开更多
关键词 水基钻井液 抗高温 防塌 纳米封堵剂 表面水化抑制剂 封堵率
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深地塔科1井钻井液技术 被引量：1
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作者 孙金声 王建华 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期155-166,共12页
深地塔科1井是我国深地勘探领域的一项重大工程,其钻探过程中面临着超高温、超高压、超高盐等一系列极端工况,这些复杂条件给钻井液技术带来了巨大的挑战。钻井液作为钻井过程中的“血液”,其性能的优劣直接关系到钻井的成败。系统介绍... 深地塔科1井是我国深地勘探领域的一项重大工程,其钻探过程中面临着超高温、超高压、超高盐等一系列极端工况,这些复杂条件给钻井液技术带来了巨大的挑战。钻井液作为钻井过程中的“血液”,其性能的优劣直接关系到钻井的成败。系统介绍了万米深层钻井液技术,在揭示钻井液关键处理剂耐超高温高盐机理及堵漏材料提高缝洞漏层承压能力机理的基础上,通过研制新材料、构建新体系、开发新软件,形成了抗温240℃抗盐水基钻井液、抗温240℃油基钻井液和恶性缝洞漏失堵漏3项关键核心技术,成功解决了钻井液高温性能恶化、井壁失稳、减摩降阻和恶性漏失等难题,在深地塔科1井四开、五开成功应用,为深地塔科1井顺利钻至10910 m完钻提供了关键技术支撑。 展开更多
关键词 万米深层 超高温 高盐 水基钻井液 油基钻井液 防漏 堵漏
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抗多价阳离子降滤失剂的研发与性能评价
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作者 曹家俊 张永威 +4 位作者 秦雨箐 余加水 余婷 朱丽敏 杨丽丽 《油田化学》 北大核心 2025年第1期8-13,共6页
油气勘探开发作业中地质情况复杂,盐膏层地层水矿化度极高,大量金属阳离子对水基钻井液黏度、降滤失性产生了严重的负面影响。为了解决这一问题,文章在两性离子聚合物的基础上引入支化剂制备了一种抗多价阳离子的两性离子超支化聚合物... 油气勘探开发作业中地质情况复杂,盐膏层地层水矿化度极高,大量金属阳离子对水基钻井液黏度、降滤失性产生了严重的负面影响。为了解决这一问题,文章在两性离子聚合物的基础上引入支化剂制备了一种抗多价阳离子的两性离子超支化聚合物降滤失剂XZ-DJ2,通过实验探究了其最佳反应条件,并对其理化性质进行了一系列表征测试,测试了钻井液基浆加入XZ-DJ2后的流变性、降滤失性、抗盐性、粒径和Zeta电位。研究结果表明,向基浆中加入2%的XZ-DJ2后,Zeta电位从-31.9 m V变为-42.4 m V,Zeta电位绝对值上升,表明XZ-DJ2可提高体系的稳定性;在150℃下老化16 h前后的滤失量分别为5.6 mL和6 mL,与未加入XZ-DJ2的基浆滤失量(分别为26.6和31.8 mL)相比均有大幅下降,表明XZ-DJ2具有良好的降滤失性能。随着XZ-DJ2加量的增大,钻井液的黏度增大,滤失量略有降低。在30%Na Cl、30%KCl、5%Ca Cl_(2)、5%Mg Cl_(2)和1%Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O污染的情况下,钻井液的黏度明显降低,但滤失量(分别为6.3、6.2、5.2、6.8、7.0 mL)变化不大,保持良好的降滤失性能,表明XZ-DJ2具有优异的抗温性能和抗多价阳离子污染能力,且XZ-DJ2是通过提升滤饼致密性而非提升钻井液黏度来达到降滤失效果,有利于钻井提速,进一步节省钻井液作业成本。 展开更多
关键词 矿化度 多价阳离子 降滤失剂 超支化 水基钻井液
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水基钻井液用降滤失剂的合成与性能评价
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作者 高小芃 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第4期36-40,共5页
合成了一种新型抗高温降滤失剂HT-PAM,通过测试HT-PAM钻井液的性能全面评价其在复杂环境中的性能表现,并探究其在极端条件下的作用机理。结果表明,HT-PAM具有优异的流变性能、热稳定性、抗盐与抗钙性能、降滤失性能、抗温性能、协同效应... 合成了一种新型抗高温降滤失剂HT-PAM,通过测试HT-PAM钻井液的性能全面评价其在复杂环境中的性能表现,并探究其在极端条件下的作用机理。结果表明,HT-PAM具有优异的流变性能、热稳定性、抗盐与抗钙性能、降滤失性能、抗温性能、协同效应;HT-PAM钻井液在100℃时的黏度为46.3 mPa·s,在150℃时的滤失量为15.6 mL,在1000 mg·L^(-1)的NaCl和CaCl_(2)溶液中的滤失量分别为26.8 mL和21.3 mL;HT-PAM在常规条件下具有良好的性能表现,但在极端条件下性能受到影响;HT-PAM与黏度增强剂具有较好的协同效应;HT-PAM适合短期(6个月内)存储,长期存储需要对稳定性进行优化。为适用于高温、高压、高盐等极端条件的水基钻井液开发提供了数据和理论支持。 展开更多
关键词 水基钻井液 降滤失剂 合成工艺 性能评价
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国内钻井液研究应用现状、存在问题与发展建议
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作者 王中华 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期425-441,共17页
针对安全快速高效钻井的需求,近年来我国在钻井液技术领域开展了卓有成效的研究与应用,取得了显著进展。为系统梳理我国钻井液技术发展脉络,推动钻井液体系标准化,持续提升钻井液功能、性能及应用水平,系统综述了近期水基钻井液、油基... 针对安全快速高效钻井的需求,近年来我国在钻井液技术领域开展了卓有成效的研究与应用,取得了显著进展。为系统梳理我国钻井液技术发展脉络,推动钻井液体系标准化,持续提升钻井液功能、性能及应用水平,系统综述了近期水基钻井液、油基钻井液和合成基钻井液的研究进展与应用现状。其中:水基钻井液体系重点发展了高性能水基钻井液、超高温与超高密度钻井液、泡沫钻井液以及环保及储层保护钻井液等体系;油基钻井液领域形成了纯油基钻井液、油包水乳化钻井液和无土相油基钻井液等体系;合成基钻井液则在烃类合成基、酯基及生物质合成基钻井液等方向取得新进展。在综述的基础上,深入剖析了当前钻井液研究与应用中存在的多种问题及成因。基于存在问题,提出了针对性发展建议,对我国钻井液研究、应用与规范化具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 钻井液 水基钻井液 油基钻井液 合成基钻井液 研究进展 现状分析 发展建议
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