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钻井液性能在线监测系统流变参数校准方法
1
作者 涂留军 王建龙 +5 位作者 郭晓冰 王韧 张伟杰 吕盛安 刘胜 杨泽星 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期350-358,共9页
在钻井作业过程中,准确快速测量钻井液流变性能对于安全高效钻井至关重要。管流法可以实时监测钻井液各项流变性,但壁面滑移现象会严重影响测量的准确性。基于此问题,深入探讨了管流与滑移影响间的关系,并提出了一种基于管流法的流变性... 在钻井作业过程中,准确快速测量钻井液流变性能对于安全高效钻井至关重要。管流法可以实时监测钻井液各项流变性,但壁面滑移现象会严重影响测量的准确性。基于此问题,深入探讨了管流与滑移影响间的关系,并提出了一种基于管流法的流变性校准方法。该方法使用管流式测量方法,对数据使用门尼和正则化方法获得滑移速度,时间加窗形成有序数据,并构建了WOA-SVR滑移速度预测模型,再通过滑移速度对壁面剪切率和广义流性指数进行了修正。最终,校准了钻井液流变参数,流变参数输出值准确度提高了75.01%。该研究成果已在塔里木、新疆、华北等油田应用,仪器测量结果与手动取样分析结果高度吻合,验证了该方法的有效性和实用性。该方法为钻井液性能在线监测系统流变参数的综合评估提供可靠的数据支持,对于提升钻井作业的效率和安全性意义重大。 展开更多
关键词 钻井液性能 流变性校准 机器学习 鲸鱼优化算法 滑移修正
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水基钻井液用离子液体聚合物包被剂的合成及性能研究
2
作者 黄丹超 晏玮 +3 位作者 张闯 张国虎 王昭 杨国栋 《应用化工》 北大核心 2025年第5期1144-1148,1155,共6页
以1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、N,N-二甲基丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠通过自由基共聚法合成离子液体聚合物包被剂PDSV。结果表明,PDSV初始分解温度256℃,分子量低于100万且分布较宽,PDI值为4.289。性能评价表明,PDSV包被抑制效果优异,0.5%... 以1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、N,N-二甲基丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠通过自由基共聚法合成离子液体聚合物包被剂PDSV。结果表明,PDSV初始分解温度256℃,分子量低于100万且分布较宽,PDI值为4.289。性能评价表明,PDSV包被抑制效果优异,0.5%加量时表观黏度和动切力上升率分别为40.7%和55.6%,1%浓度下滚动回收率高达81.5%;兼具改善钻井液滤失性能和对流变性能影响小的特点。机理分析表明,PDSV通过多重协同机制发挥作用:①阳离子基团吸附于黏土表面,中和负电荷,使得基浆的Zeta电位由-46.1 mV降至-28.25 mV,压缩双电层并引起黏土颗粒桥接团聚导致黏土颗粒的中值粒径由9μm增至43.69μm;②低分子量组分通过插层抑制作用,抑制黏土颗粒层间的水化,使得层间距由1.91 nm降低至1.51 nm;③改变岩石表面润湿性,使得岩石与清水的接触角由11.09°提升至48.20°,能够在钻屑表面形成聚合物“保护膜”阻碍其与水分子的接触。 展开更多
关键词 离子液体 聚合物 包被剂 作用机理
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超双疏强自洁高效能水基钻井液 被引量：22
3
作者 蒋官澄 倪晓骁 +2 位作者 李武泉 全晓虎 罗绪武 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期390-398,共9页
基于井下岩石表面双疏理论,研发出可在岩石、滤饼和钻具等表面形成纳—微米乳突物理结构并降低表面自由能,具有'防塌、保护储集层、润滑、提速'功能的聚合物超双疏剂并对其进行性能评价。以该超双疏剂为核心,结合钻遇的地层概况... 基于井下岩石表面双疏理论,研发出可在岩石、滤饼和钻具等表面形成纳—微米乳突物理结构并降低表面自由能,具有'防塌、保护储集层、润滑、提速'功能的聚合物超双疏剂并对其进行性能评价。以该超双疏剂为核心,结合钻遇的地层概况,配套其他处理剂形成了超双疏强自洁高效能水基钻井液体系,并与现场用高性能水基钻井液和典型油基钻井液的性能进行对比。结果表明:超双疏强自洁高效能水基钻井液流变性更佳且高温高压滤失量与油基钻井液相当;超双疏强自洁高效能水基钻井液的抑制性和润滑性接近油基钻井液水平;体系无毒且安全环保。现场试验证明,利用该体系解决了钻井过程中井壁失稳、储集层损害和阻卡卡钻严重、钻速慢、成本高等技术难题,满足了安全、高效、经济、环保的钻井需要,与其他钻井液技术相比,同区块井下复杂情况减少82.9%,钻速提高32.8%,钻井液综合成本降低39.3%,日产量提高1.5倍以上。 展开更多
关键词 聚合物 超双疏剂 水基钻井液 储集层保护 井壁稳定
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长宁区块强封堵油基钻井液技术研究及应用 被引量：24
4
作者 王志远 黄维安 +3 位作者 范宇 李萧杰 王旭东 黄胜铭 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期31-38,共8页
分析清楚长宁区块龙马溪组和五峰组井眼失稳的原因,提出强化井眼稳定的钻井液技术对策,对该区块水平井水平段的钻进至关重要。基于X射线衍射、扫描电子显微镜、页岩膨胀、滚动分散试验,揭示了复杂地层的井眼失稳机理,提出了“强化封堵... 分析清楚长宁区块龙马溪组和五峰组井眼失稳的原因,提出强化井眼稳定的钻井液技术对策,对该区块水平井水平段的钻进至关重要。基于X射线衍射、扫描电子显微镜、页岩膨胀、滚动分散试验,揭示了复杂地层的井眼失稳机理,提出了“强化封堵微观孔隙、抑制滤液侵入和阻缓压力传递”协同的井眼稳定技术对策。采用砂床滤失仪、高温高压滤失模拟装置、微孔滤膜等试验装置,优选了以封堵剂为主的长宁区块油基钻井液处理剂,构建了适用于长宁区块的强封堵油基钻井液体系,其抗温135℃,抗盐10%,抗钙1%,抗劣土8%,400μm宽裂缝的承压能力达5 MPa,0.22和0.45μm孔径微孔滤膜的滤失量均为0,封堵效果突出,综合性能优于常规油基钻井液。该钻井液在长宁区块现场试应用10余口井,龙马溪组和五峰组水平段均未出现井眼失稳的问题;与同区块采用常规钻井液的已钻井相比,复杂地层的井径扩大率平均降低10.82%,建井周期平均缩短4.5 d。研究结果表明,强封堵油基钻井液技术解决了长宁区块水平井龙马溪组和五峰组水平段的井眼失稳问题,具有较好的推广应用价值。 展开更多
关键词 强封堵性 油基钻井液 井眼稳定 页岩气 水平井 微纳米尺度 长宁区块
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准噶尔盆地玛东油田水平井高性能油基钻井液技术 被引量：17
5
作者 张雄 余进 +1 位作者 毛俊 刘祖磊 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期21-27,共7页
准噶尔盆地玛东油田水平井造斜段和水平段存在因泥岩水化、压力异常和砂砾层多而造成的起下钻阻卡、井眼失稳和机械钻速低等问题,为此开展了高性能油基钻井液技术研究。根据玛东油田的储层特征和中长水平段的钻进要求,配制了XZ高性能油... 准噶尔盆地玛东油田水平井造斜段和水平段存在因泥岩水化、压力异常和砂砾层多而造成的起下钻阻卡、井眼失稳和机械钻速低等问题,为此开展了高性能油基钻井液技术研究。根据玛东油田的储层特征和中长水平段的钻进要求,配制了XZ高性能油基钻井液,并通过室内试验评价了其加重、抗高温、提切、封堵承压、抗污染和抗冻等性能。试验结果显示:该油基钻井液密度在1.35~2.01 kg/L时流变性能稳定、切力可调;热、冻稳定性好,低温可至-24℃,高温可达180℃;乳化稳定性好,破乳电压普遍在1000 V以上;抗污染能力强,可抗20%钻屑、20%地层水和10%水泥的污染;封堵能力强,分别采用孔径为120和150μm的砂盘进行承压封堵时,承压均可达15 MPa。该钻井液在玛东油田4口井进行了应用,钻井过程中井眼稳定,造斜段井径扩大率仅3.55%,起下钻顺利,平均机械钻速较同层位水基钻井液提高79%,取得了显著的提速效果。研究结果表明,采用XZ高性能油基钻井液可以解决玛东油田砂砾岩储层水平井钻井中存在的问题,满足该油田长水平段安全快速钻井需求。 展开更多
关键词 水平井 油基钻井液 钻井液性能 井眼稳定 机械钻速 玛东油田 准噶尔盆地
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油气钻采用pH响应材料的研究与应用进展
6
作者 王军平 曹青天 《油田化学》 北大核心 2025年第1期159-166,173,共9页
随着国内油气田开发进程的加快,传统油田化学材料难以适应日益复杂化的井下作业环境。pH响应材料能够在井下酸碱环境的刺激下做出响应,从而发生自身结构、表面性质等方面的变化,继而更好地适应井下环境,以满足油气钻采作业需求。文章简... 随着国内油气田开发进程的加快,传统油田化学材料难以适应日益复杂化的井下作业环境。pH响应材料能够在井下酸碱环境的刺激下做出响应,从而发生自身结构、表面性质等方面的变化,继而更好地适应井下环境,以满足油气钻采作业需求。文章简要分析了pH响应材料的作用机理,并综述了以表面活性剂和聚合物为主的pH响应材料在钻井流体、化学驱油和压裂液中的响应机理和研究现状。 展开更多
关键词 PH响应 表面活性剂 聚合物 钻井流体 化学驱油 压裂液 综述
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一种应用于低渗透储层的高性能防水锁剂 被引量：1
7
作者 王军平 曹青天 +3 位作者 杨国栋 陈量 管玉龙 徐鹏 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第3期337-343,共7页
低渗透油气藏具有岩石致密、物性差和孔喉细小的特点,外来流体在毛细管力作用下进入储层孔喉中,造成水锁损害,严重影响低渗透储层油气藏的产量。针对这一问题,以全氟辛酸、单乙醇胺和氯乙酸钠为原料制备高性能氟碳防水锁剂(FS-1),通过... 低渗透油气藏具有岩石致密、物性差和孔喉细小的特点,外来流体在毛细管力作用下进入储层孔喉中,造成水锁损害,严重影响低渗透储层油气藏的产量。针对这一问题,以全氟辛酸、单乙醇胺和氯乙酸钠为原料制备高性能氟碳防水锁剂(FS-1),通过红外光谱对其结构进行了表征,并研究了该氟碳防锁水剂对盐水溶液在岩心孔喉中水锁性能的影响。结果表明,该防锁水剂显著降低盐水溶液的表面张力(小于15 mN/m),且使蒸馏水在砂岩表面的接触角增大至85.3°,表明防水锁剂FS-1可将岩心表面润湿性由亲水性反转为中性湿,有降低了水相对岩心的水锁损害。另外,防锁水剂FS-1含有多个吸附、抗盐基团,提高分子在岩石表面的吸附能力,且使其耐盐能力达到了7%(NaCl)。渗吸实验、渗透率测试实验和核磁共振实验发现该防水锁剂减缓岩心的自吸作用,降低了岩心孔喉对盐水的束缚能力和岩心的水锁损害,提高了岩心渗透率恢复率。 展开更多
关键词 低渗透储层 防水锁剂 接触角 表面张力 储层保护
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旋转导向仪器用随钻堵漏剂
8
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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吉木萨尔页岩油区块防漏堵漏技术 被引量：12
9
作者 周双君 朱立鑫 +3 位作者 杨森 毛俊 李萧杰 黄维安 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期66-70,共5页
针对吉木萨尔页岩油区块钻井过程中漏失频发的问题,从地层分布、岩性差异与储层发育特性方面分析了漏失机理,发现该页岩油区块的漏失主要集中在侏罗系八道湾组和二叠系梧桐沟组,浅部漏失地层砂砾岩孔隙发育,胶结疏松,深部漏失地层诱导... 针对吉木萨尔页岩油区块钻井过程中漏失频发的问题,从地层分布、岩性差异与储层发育特性方面分析了漏失机理,发现该页岩油区块的漏失主要集中在侏罗系八道湾组和二叠系梧桐沟组,浅部漏失地层砂砾岩孔隙发育,胶结疏松,深部漏失地层诱导裂缝发育,所发生漏失分别为渗透性漏失和诱导裂缝漏失。基于吉木萨尔页岩油区块的漏失机理,结合该区块处理漏失的经验,制定了堵漏材料与漏失速度的匹配原则及防漏堵漏技术措施,形成了适用于吉木萨尔页岩油区块的防漏堵漏技术。吉木萨尔页岩油区块应用该技术以后,漏失发生率由38.0%降至19.7%,堵漏成功率提高到了75%。这表明,页岩油区块防漏堵漏技术可以解决吉木萨尔页岩油区块漏失频发的问题,可为该区块的开发提供技术支持。 展开更多
关键词 页岩油 井漏 漏失机理 防漏 堵漏 吉木萨尔
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