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钻井液新技术方向的一些介绍

时间:2013-07-08 08:39来源:未知 作者:admin 点击:
1.渗透膜钻井液技术 这种技术在理论上认为,在水基钻井液中,通过加入几种成膜剂,可以使钻井液体系在泥页岩等类地层井壁表面形成较高质量的膜,这样可阻止钻井液滤液进入地层


   1.渗透膜钻井液技术
    这种技术在理论上认为,在水基钻井液中,通过加入几种成膜剂,可以使钻井液体系在泥页岩等类地层井壁表面形成较高质量的膜,这样可阻止钻井液滤液进入地层,从而在保护油气层和稳定井壁方面发挥类似油基钻井液的作用。
    国外M—I钻井液公司对页岩的膜效率进行过比较系统的研究,并取得了一些成果,比如他们研究认为,在水基钻井液中可以形成三种类型的膜:Ⅰ型膜(水基钻井液成膜)、Ⅱ型膜(封堵材料成膜)和Ⅲ型膜(合成基和逆乳化钻井液成膜)。其中Ⅱ型膜的膜效率最高,并认为,各种类型膜的渗透机理是完全不同的。
    就能形成膜的钻井液种类来讲有:合成基钻井液、硅酸盐钻井液、逆乳化钻井液和聚合醇类钻井液等。
    据报道,目前,国外CSIRO和Baroid公司已联合开发研制了具有高膜效率的新型水基钻井液,在现场使用获得较好的效果。国内已研制出BTM-1水基钻井液成膜剂,具有良好的半透膜效能,抑制泥页岩水化膨胀、分散能力较硅酸盐、聚合物钻井液强。
    2.正电性钻井液技术
    目前常用的钻井液处理剂大多数为负电性,少数由天然的或有机高分子改性的处理剂为中性,仅有极少数处理剂为正电性处理剂,所以以上处理剂配制的、我国现有 的各种钻井液体系,基本上都属于阴离子体系,钻井液体系的Zeta电位小于零。如果使钻井液体系的Zeta电位大于零,这不仅有利于抑制地层粘土的水化膨 胀和分散,提高钻井液的抗盐、抗污染能力,而且正电性钻井液体系的形成能解决“钻井稳定性”与“地层稳定性”及保护油气层之间的矛盾,对油气层的保护,提 高原油产量具有重要意义。
    3.纳米处理剂基础上的钻井液技术
    通常将纳米尺寸范围定义为1~100nm,处于团簇(尺寸小于1nm的原子聚集体)和亚微米级体系之间,其中纳米微粒是该体系的典型代表。由于纳米微粒尺 寸小、比表面积大,表面原子数、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大,表现出四大效应:小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点, 从而使纳米粒子出现了许多不同于常规粒子的新奇特性,展示了广阔的应用前景。
    如何改变钻井液体系中组份的物理化学性质来达到目的,有目的地从纳米技术的角度来对钻井液技术进行研究,探索纳米技术在钻井液完井液领域中的应用。由胜利 石油管理局、中国石化石油勘探开发研究院和山东大学共同承担了中国石化科技开发部《纳米技术在钻井液完井液中的应用研究》项目,通过此项攻关研究,达到以 下目标:(1)研究成功正电纳米钻井液处理剂;(2)研究成功一种新型纳米润滑剂;(3)形成一种新型防塌保护油层钻井液体系和新型纳米润滑工艺技术。
    4.深井、超深井钻井液技术
    目前,油气勘探开发区域不断拓宽,逐渐由浅层向深层、由简单地层向复杂地层发展,由于储层埋藏相对较深、地层压力变化大、岩性复杂多变,钻探较为困难,时效低,成本高。深井、超深井钻井液技术存在的主要问题:
    (1)深井、超深井井下温度和压力高、地层复杂,温度可达250℃以上,密度可达2.6g/cm3以上;
    (2)使用高密度钻井液钻进时,钻井液流动性差、泥饼厚、滤失量大、固相清除困难、钻井液性能难以维护;
    (3)随着井深的增加,地温越来越高,钻井液在井底高温条件下,处理剂降解加快,失水大幅度增加,造成钻井液粘度增加或固化,井壁不稳定等。
    5.盐膏层钻井液技术
    钻遇超高压盐水层、复杂的盐膏层和膏泥岩,常规钻井液体系难以解决钻井液高固相含量、滤液高矿化度、性能不稳定、滤失量过高等技术难题。在钻井施工过程中 经常发生盐膏层蠕变,井壁不稳定、易喷易漏、起下钻遇阻和易卡钻等井下复杂事故,同时由于地层盐溶解造成井径扩大,严重影响井身质量,给油气钻探带来极大 的困难,严重阻碍着油气勘探进程。
    6.绿色环保钻井液技术
    为了满足对环境保护越来越严格的要求,必须发展绿色环保钻井液技术,以满足在环境敏感地区的勘探开发需要。
    7.综合自控钻井液技术
    此技术包括固控设备自控监视器、钻井液处理剂自动加料器、主要钻井液性能连续检测器。


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