石油化工联合基金(U1262201)
- 作品数：13 被引量：112H指数：7
- 相关作者：蒋官澄张弘邓正强安玉秀黄贤斌更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油大学(北京)教育部更多>>
- 发文基金：石油化工联合基金国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球更多>>
- 基于乳状液转相技术的钻井液新体系室内研究被引量：15
- 2013年
- 为有效解决油基钻井液应用中存在的固井质量较差、环境污染严重等问题,采用有机胺质子化可逆原理,赋予油基钻井液以乳化相态的可逆性,研制了一套可逆乳化钻井液体系。该钻井液体系的配方为5#白油+25.0%CaCl2溶液+1.0%有机土+0.5%石灰+1.0%润湿剂RS+4.0%乳化剂ET,油水比为50∶50,密度为1.2kg/L。通过室内试验对该钻井液体系进行了全面的性能评价,结果表明,通过酸触相反转和碱触相回转,可实现W/O型与O/W型间自由转换;且转换前后的钻井液性能良好:破乳电压达500-900V,抗温达180℃,高温高压滤失量小于15mL,流变性与传统逆乳化钻井液相当,可抗10%硫酸钙、20%钻屑污染,渗透率恢复率和滚动回收率都达90%以上,泥饼和含油钻屑更易处理。这说明,研制的可逆乳化钻井液体系兼备油基钻井液和水基钻井液的优点,且各项性能均为优良,能解决常规油基钻井液应用中存在的问题。
- 任妍君蒋官澄张弘刘凡张民
- 关键词：油基钻井液储层保护
- 钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用被引量：4
- 2017年
- 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。
- 张县民蒋官澄宣扬付建国董伟
- 关键词：水基钻井液防塌剂桥联井壁稳定
- 基于超分子技术的高密度无黏土油基钻井液体系被引量：14
- 2016年
- 基于超分子原理，研制了用于油基钻井液的提切剂CFZTQ-1，以此为核心开发了新型高密度无黏土油基钻井液体系，并对其进行了性能评价和现场应用。研究表明CFZTQ-1在水相中缔合形成的超分子结构显著增加了反相乳液的弹性，提切效果与助悬浮性能均优于国外几种同类提切剂，且CFZTQ-1与有机土之间存在协同增效作用，同时适用于常规含土油包水钻井液。通过对相关处理剂的优选与加量优化，确定了高密度无黏土油基钻井液体系的配方，对其进行了基本性能评价，结果表明：体系密度在2．20～2．60g／cm3，动切力在13～17Pa，且表观黏度适中，塑性黏度不高，流变性能良好；体系在240℃高温热滚后黏度涨幅不大，高温高压滤失量在10mL左右，破乳电压大于400V，性能稳定。体系现场应用效果良好。
- 蒋官澄贺垠博黄贤斌邓正强覃勇
- 关键词：油基钻井液超分子化学黏弹性钻井液性能
- 莺歌海盆地抗高温高密度钻井液技术被引量：7
- 2015年
- 南海莺歌海盆地储层具有高温高压特征,主要储层温度范围为186～218℃,地层压力系数范围为1.6～2.4,现用的水基钻井液抗温达到180℃,密度能够达到2.0 g/cm3,存在抗温性能不足,在200℃老化后钻井液增稠严重,密度难以达到地层要求的压力范围,对储层损害程度较严重等问题。结合该区域地质概况和储层损害机理分析,对钻井液进行了优化,加入超细碳酸钙和广谱油膜封堵剂,形成良好泥饼和致密的封堵薄膜;加入表面活性剂,改变孔隙岩石的表面性质,防止水锁现象的发生;加入白油和表面活性剂提高体系抗温性。优化的抗高温高密度水基钻井液在200℃条件下性能良好,密度可达到2.2 g/cm3,能够满足井下安全生产需要;钻井液具有良好的封堵性和防水锁能力,渗透率恢复值达90%左右;具有一定的抗CO2污染能力。
- 张群刘建全蒋官澄王东超
- 关键词：高温钻井液高密度钻井液防止地层损害钻井液配方莺歌海盆地
- 鄂尔多斯盆地延长组页岩气井壁稳定钻井液被引量：26
- 2013年
- 针对鄂尔多斯盆地延长组页岩气水平井钻井过程中存在的裸眼井壁失稳问题,对该组地层进行理化性能分析,明确了导致页岩井壁失稳的主要因素,即钻井液滤液沿地层微裂缝进入地层引起伊蒙混层膨胀,岩石强度降低,为此提出了采用油包水乳化钻井液的技术对策。在此基础上,通过室内实验优选了一套页岩水平井油包水乳化钻井液。室内性能评价实验表明:该体系可加重至1.60 g/cm3,破乳电压高于800 V,抗温120℃,封堵突破压力为7.28 MPa,浸泡后对页岩强度影响较小,能够有效抑制页岩膨胀和封堵裂缝性地层,对于解决该区页岩气钻井过程中的井壁失稳问题具有指导意义。
- 高莉张弘蒋官澄吴金桥于小龙李红梅
- 关键词：页岩气井壁稳定乳化钻井液延长组鄂尔多斯盆地
- 聚氧乙烯脂肪胺乳状液性能——不同pH值清洗条件下对硅酸盐岩储集层润湿性、渗透性的影响被引量：5
- 2015年
- 通过室内岩心驱替实验、接触角测量、红外光谱分析研究了不同pH值清洗条件下聚氧乙烯脂肪胺乳状液对硅酸盐岩润湿性、渗透性的影响规律及聚氧乙烯脂肪胺在硅酸盐岩表面的吸附行为,提出了关于可逆逆乳化钻井液储集层损害特性和机理的新认识,以及可改进完井、固井效果的井眼清洗方法。研究表明：pH值为4～8的清洗条件下,聚氧乙烯脂肪胺在硅酸盐岩表面发生吸附,使岩石表面由水润湿状态转变为油润湿状态,严重损害储集层渗透性;pH值为10的清洗条件下,聚氧乙烯脂肪胺发生脱附,使储集层岩石表面恢复为水润湿状态,有利于减轻钻井液对储集层渗透性的损害。建议采用“先酸后碱”的井眼清洗方法,或者在酸清洗液中加入润湿反转剂。
- 任妍君蒋官澄郑杜建孙世林安玉秀王春蕾
- 关键词：润湿性渗透性润湿反转储集层损害
- 泵注反循环岩屑运移实验系统的研制被引量：1
- 2015年
- 设计和研制了一套泵注反循环岩屑运移实验系统。该系统包括泥浆泵、泥浆池组、正反循环控制阀组、模拟井筒、模拟钻柱、模拟钻头、岩屑筒、循环管线和测试仪表等,可以灵活实现钻井液正、反循环的切换。以清水为钻井液,用六种不同粒径的石英砂进行泵注反循环岩屑运移实验,分别测得不同粒径岩屑上返需要的最低排量,为泵注反循环钻井提供了实验依据。该实验系统操作简单,运行可靠,为本科实验教学、大学生科技创新和科研提供了一个良好的实验平台。
- 周劲辉浦世雄王睿博韦帮伟
- 关键词：泵注反循环岩屑运移
- 水性丙烯酸树脂在油包水钻井液中的作用被引量：8
- 2017年
- 现阶段广泛使用的油基钻井液降滤失剂沥青类和腐植酸类产品存在增黏严重、加量大、降滤失效果有限或抗温性能不理想等缺点。利用乳液聚合的方法,以苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸作为单体,合成了一种水性丙烯酸树脂材料WAR,并使用红外光谱对其结构进行表征。热重分析表明单剂抗温可达237℃(失重2%)以上。分别在常规油基钻井液和无土相油基钻井液体系中,从乳液稳定性、流变性、降滤失性、封堵性和抗温性5个方面来综合评价WAR。实验结果表明:水性丙烯酸树脂对稳定乳液有非常积极的作用,放置24 h后基浆乳化率依然可达100%;WAR对油基钻井液流变性影响较小,具有突出的降滤失、封堵和抗温性能:180℃高温高压滤失量可以降至5 mL之内,且滤饼致密;180℃老化16 h后正向封堵率可达75%以上,反向封堵率可达70%以上;与氧化沥青进行对比实验表明,水性丙烯酸树脂综合性能优于氧化沥青。此外,文中分析了水性丙烯酸树脂在油包水钻井液中的作用机理。
- 黄贤斌蒋官澄邓正强
- 关键词：降滤失剂油基钻井液水性丙烯酸树脂
- 抗高温超分子降滤失剂的合成及性能评价被引量：17
- 2017年
- 针对深井、超深井高温钻井过程中钻井液处理剂耐温能力不足、滤失造壁性能差等问题,以超分子聚合物的聚合理论为基础,以AMPS、AM与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,合成了一种三元共聚物降滤失剂。通过优化实验确定了最佳合成条件:单体物质的量比AM:AMPS:NVP=6:3:1,引发剂含量为0.2%,单体总含量为15%,反应温度为50℃,反应时间为4 h。采用红外、热重、TEM对合成产物进行了结构分析,结果表明合成的超分子降滤失剂是由具有特殊功能基团的单体通过自由基聚合而成的,侧链的功能基团通过氢键、亲疏水性、离子键等协同作用形成空间的有序网络结构。这种非共价键的网络结构外界条件变化时,能够迅速改变结构以适应外界条件的变化。此外,分子间强的分子间作用力使超分子降滤失剂具有快速适应环境变化的能力,表现出好的抗温、抗盐和抗钙性。在4%淡水基浆中考察了合成降滤失剂的降滤失性能,合成降滤失剂的抗温性明显优于PAC-LV,抗温高达180℃。
- 蒋官澄祁由荣安玉秀葛庆颖张领宇
- 关键词：降滤失剂抗高温超分子聚合物水基钻井液
- 基于测量工具的U型水平井井身剖面设计被引量：3
- 2014年
- 为实现2口水平井的精确连通,引入了磁场测距导向工具,开展了U型水平井井身剖面设计方法研究。在对井眼轨迹不确定性分析过程中,引入了合成误差圆。通过对比合成误差圆直径与磁场测距导向工具测距范围的大小,得到2种磁场测距导向工具的使用时机。根据磁场测距导向工具的选择使用情况以及测量特点,设计了相应的井身剖面。额外延伸部分为剖面设计的关键所在,根据测距范围给出了其精确的计算公式。通过实例验证可以看出此剖面设计是合理的。U型水平井的井身剖面设计体现了钻井设计与控制一体化,对今后的深入研究和实践具有参考意义。
- 席宝滨高德利
- 关键词：水平井剖面设计不确定性
