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固井清洗剂DQQX-2及其冲洗液体系的研制与应用

刘昊

刘昊. 固井清洗剂DQQX-2及其冲洗液体系的研制与应用[J]. 钻井液与完井液,2024,41(4):531-536 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.015
引用本文: 刘昊. 固井清洗剂DQQX-2及其冲洗液体系的研制与应用[J]. 钻井液与完井液,2024,41(4):531-536 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.015
LIU Hao.The development and application of well cementing cleaning agent DQQX-2 and flushing fluid formulated with it[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(4):531-536 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.015
Citation: LIU Hao.The development and application of well cementing cleaning agent DQQX-2 and flushing fluid formulated with it[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(4):531-536 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.015

固井清洗剂DQQX-2及其冲洗液体系的研制与应用

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.04.015
基金项目: 中国石油天然气股份有限公司科技专项项目“陆相页岩油规模增储上产与勘探开发技术研究”中课题5“陆相页岩油规模增储上产与勘探开发技术研究”(2023ZZ15YJ05);中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目“公司发展战略与科技基础工作决策支持研究”子专题“油气钻完井技术国家工程研究中心运行管理研究”(2022DQ0107-26)。
详细信息
    作者简介:

    刘昊,工程师,1992年生,2019年毕业于沈阳化工研究院,主要从事固井外加剂和固井前置液的研发。电话17678618281;E-mail:liuhao_zy@cnpc.com.cn

  • 中图分类号: TE256

The Development and Application of Well Cementing Cleaning Agent DQQX-2 and Flushing Fluid Formulated with It

  • 摘要: 为解决油基钻井液在套管壁及井壁形成不易冲洗的胶凝结构影响固井质量的问题,该研究重点进行了固井冲洗液用清洗剂的研制,通过对助剂体系各项物性指标的考察,筛选出具有高效清洗及助悬浮能力的清洗剂体系,同时根据固井前置液所要求的技术指标优选固井冲洗液用悬浮剂及其他助剂的种类及加入量,得到了一套具备高效清洗能力的固井冲洗液体系。室内实验发现,在清洗剂加入量达到3%~6%,悬浮剂加入量达到3%时,冲洗液可抗温180 ℃,加重密度可在1.2~2.0 g/cm3范围内调节,23 ℃静止24 h冲洗液上下密度差小于0.03 g/cm3,冲净油基钻井液的时间不大于7 min,与钻井液和水泥浆相容性优异。现场试验表明,应用该冲洗液体系,现场施工顺利,固井质量优质,水平段优质井段比例大于93%。说明该冲洗液体系可提升冲洗顶替效率,从而提升固井质量,具有较高推广价值。

     

  • 图  1  加入3.5%冲洗剂时冲洗破乳电压1200 V的油基钻井液效果

    图  2  低密度水泥浆 110 ℃稠化曲线

    图  3  前置液与水泥浆以 25∶75 混合后的 110 ℃稠化曲线

    表  1  单一表面活性剂乳化白油实验

    助剂种类及名称乳液粒径/μm乳液稳定性(23 ℃)
    D50D984 h24 h
    烷基酚聚氧
    乙烯醚
    RH11.023.22优异优异
    RH21.053.50优异良好
    蓖麻油聚氧
    乙烯醚
    FS11.374.01良好破乳
    椰子油聚氧
    乙烯醚
    RH31.243.98良好破乳
    脂肪醇聚氧
    乙烯醚
    ST11.133.20优异优异
    ST21.283.67良好良好
    烷基苯
    磺酸盐
    JX11.414.58良好良好
    JX21.253.92优异良好
    聚氧乙烯失水
    山梨醇脂肪酸酯
    ZR12.545.37良好破乳
    ZR22.445.33破乳破乳
    ZR33.015.89破乳破乳
    失水山梨醇
    脂肪酸酯
    RH43.366.88破乳破乳
    RH53.286.67破乳破乳
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    表  2  3组备选较优清洗剂主剂配方

    清洗剂主剂RH1/%ST1/%JX2/%
    CX1404020
    CX2304030
    CX3454015
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    表  3  清洗剂使用溶剂的筛选

    溶剂%23 ℃静置24 h150 ℃静置4 h
    初切/PaFV/s初切/PaFV/s
    01633519362
    0.53511638121
    1.024922695
    2.018791981
    2.513581358
    3.0642443
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    表  4  悬浮剂的筛选

    悬浮剂加量/
    %
    ρ(23 ℃、24 h)/
    g·cm−3
    ρ(180 ℃、4 h)/
    g·cm−3
    黄原胶50.040.10
    80.030.08
    温轮胶50.020.03
    80.020.02
    聚乙烯吡
    咯烷酮
    50.050.12
    80.040.07
    聚乙烯醇50.030.04
    80.020.03
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    表  5  冲洗性能评价

    FV/
    s
    Gel/
    Pa/Pa
    ES/
    V
    泥饼厚
    度/mm
    冲洗剂/
    %
    冲净时间/
    min
    607/1685023.54
    5.03
    6710/23120023.57
    6.05
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    表  6  不同清洗剂体系助悬性能评价

    悬浮剂ρ(23 ℃、24 h)/
    g·cm−3
    ρ(180 ℃、4 h)/
    g·cm−3
    5%温轮胶0.020.03
    8%温轮胶0.020.02
    3%温轮胶+4%CX10.020.05
    3%温轮胶+4%CX20.010.02
    3%温轮胶+4%CX30.030.06
    6%CX2>0.05(15 min
    后即明显析水)
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    表  7  不同密度冲洗液悬浮稳定性评价

    冲洗液原始密度/
    g·cm−3
    23 ℃静置24 h上下
    密度/(g·cm−3
    180 ℃静置4 h上下
    密度/(g·cm−3
    1.201.191.201.191.20
    1.301.301.301.291.31
    1.401.391.401.391.40
    1.501.501.501.491.50
    1.601.591.601.601.60
    1.701.691.721.691.71
    1.801.781.811.781.81
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    表  8  不同比例的冲洗液与钻井液相容性实验数据

    混合比例φ600φ300φ200φ100φ6φ3
    100%冲洗液4831221454
    100%钻井液996241271211
    100%水泥浆255162110671614
    95%钻井液+5%冲洗液9559372498
    75%钻井液+25%冲洗液8955342387
    50%钻井液+50%冲洗液7549322176
    50%冲洗液+50%水泥浆153996743119
    25%冲洗液+75%水泥浆20413089551412
    5%冲洗液+95%水泥浆242152104621513
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-15
  • 修回日期:  2024-03-29
  • 刊出日期:  2024-09-30

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