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钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用

张县民 蒋官澄 宣扬 付建国 董伟

张县民, 蒋官澄, 宣扬, 付建国, 董伟. 钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用[J]. 钻井液与完井液, 2017, 34(1): 39-44. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.01.007
引用本文: 张县民, 蒋官澄, 宣扬, 付建国, 董伟. 钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用[J]. 钻井液与完井液, 2017, 34(1): 39-44. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.01.007
ZHANG Xianmin, JIANG Guancheng, XUAN Yang, FU Jianguo, DONG Wei. Development and Application of High Performance Drilling Fluid Bridging Formation Stabilizer[J]. DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID, 2017, 34(1): 39-44. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.01.007
Citation: ZHANG Xianmin, JIANG Guancheng, XUAN Yang, FU Jianguo, DONG Wei. Development and Application of High Performance Drilling Fluid Bridging Formation Stabilizer[J]. DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID, 2017, 34(1): 39-44. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.01.007

钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用

doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.01.007
基金项目: 

国家“863”项目“致密气藏高效钻井技术研究”(2013AA064803);国家自然科学石油化工联合基金重点支持项目(U1262201);国家自然科学基金面上项目(51474231);中石油重点项目(2014D-4407);中石油新方法新技术项目(2014A-4212)。

详细信息
    作者简介:

    张县民,在读博士研究生,1987年生,研究方向为油气井化学工程。电话(010)89732239;E-mail:zhangxianmin2007@126.com。

    通讯作者:

    蒋官澄,电话(010)89732196

  • 中图分类号: TE254.4

Development and Application of High Performance Drilling Fluid Bridging Formation Stabilizer

  • 摘要: 井壁失稳一直是钻井过程中未能彻底解决的问题。根据防塌剂与钻井液中的黏土及地层矿物吸附联结的作用机理,采用AM、AMPS和一种强吸附单体M,通过以过硫酸钾作引发剂,在60℃反应4 h,合成了一种抗温达150℃的高温桥联型防塌剂QFT,产物为白色黏稠状,QFT分子量约为(8~60)×104 g/mol,有效含量为10%。该防塌剂具有强抑制、降滤失及对基浆黏度影响小的特点,对其进行了性能评价和机理分析,并介绍了其现场应用情况。与清水相比,3% QFT水溶液使泥页岩岩心线性膨胀量降低44.56%,泥页岩岩屑150℃滚动回收率提高34.1%,回收率大于KCl及KPAM和FA-367;在清水中浸泡10 min后完全分散开的岩心,在QFT溶液中浸泡24 h仍保存完整。X-射线衍射分析结果说明,QFT由于分子量较小,可以进入黏土层间,阻止水分子进入黏土层。含有QFT的基浆老化后黏土颗粒粒径较小,比表面积较大,说明该防塌剂可以通过与黏土的桥联吸附,阻止基浆中固相颗粒高温聚集,保证基浆中具有一定量的细颗粒,有利于形成薄而致密的滤饼,老化后3% QFT可以使4%基浆的API滤失量降低48.33%。钾钙基钻井液体系中引入QFT后,有效地降低了滤失量,现场的泥岩岩屑滚动回收率在95%以上,且120℃下浸泡后的人造岩心强度比原体系提高14%以上。通过在红山嘴H160井的应用,表明该防塌钻井液体系能够防止井塌等复杂事故。此外,由于该体系有良好的降滤失及抑制性,试验井钻井周期比邻井H170-X井缩短43%,钻机月速提高了70%,显著提高了钻井时效,降低钻井成本。

     

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  • 收稿日期:  2016-12-24
  • 刊出日期:  2017-01-31

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