摘要：针对聚合物钻井液的抗钙难题,以分散解絮凝为主要思路,使用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯基磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体合成了一种抗高温抗钙两性离子聚合物分散剂。对影响聚合反应的关键参数进行了优选,最终将单体物质的量比优选为AMPS∶SSS∶DMDAAC=7.5∶0.5∶2,引发剂K2S2O8加量优选为单体总质量的0.4%。单剂评价结果表明,分散剂能够在高钙且高温的环境中有效分散膨润土,具有降低滤失量与低剪切速率黏度的作用。从分散剂的分子构型入手分析了其作用机理。以分散剂为核心,配伍消泡剂与惰性封堵材料,配制了高钙钻井液。

摘要：首先在研究影响各防砂效果因素、有效期等的基础上,采用多元回归分析,建立了计算孤东油田各区块、各层位、各防砂方法有效期的数学模型,并进行了现场验证;然后在综合分析各防砂方法原理、特点、适应性等的基础上,采用模糊数学原理,建立了防砂方法优化决策的技术评价模型和经济评价模型.通过对3 000余井次的现场验证和应用表明,采用该优化决策技术不仅提高了防砂成功率和有效期,克服了防砂工艺决策的盲目性,而且还降低了防砂措施的费用,保证了油田生产的顺利进行.该技术对同类油藏具有重要的指导意义.

摘要：在系统研究影响油藏出砂因素的基础上,采用人工神经网络BP模型,首先从理论上研究了引起地层砂粒运移的最低地层流体流速———门限流速预测方法,并建立了实际日产量较大时的地层最大出砂半径计算模型;然后,结合岩石力学、渗流力学等知识,建立了引起岩石结构破坏的临界井底流压的计算模型,并推导了当实际井底流压小于临界井底流压,因岩石结构破坏而引起大量出砂时,出砂半径的计算公式,同时,给出了防砂工艺设计中抑砂剂用量和固体防砂剂用量的计算式,避免了防砂剂量设计的盲目性。现场应用表明,建立的计算模型可明显提高防砂措施的成功率和有效期。

摘要：针对油藏充填砂的治理,研制了一种新型的防膨抑砂剂NTW-1。室内性能评价表明,防膨抑砂剂具有防膨和抑砂能力,其效果分别优于目前常用的其它抑砂剂或粘土稳定剂的平均水平10.5%和65.6%,同时现场使用简便、成本较低。根据油藏出砂机理,提出了“深部稳砂”新观点,以合成的防膨抑砂剂NTW-1为基础,研究了“深部稳砂”新体系配方,现场应用表明,与常规措施相比,该体系增强了充填砂与骨架砂间的结合力,阻止了深部充填砂的运移,缩小了出砂空间,防砂成功率和有效期分别提高了8.8%和37.3%,单井增油平均提高了46.2%。

摘要：为了能够在低孔低渗储层中应用KCl聚合物钻井液进行钻井,研究了其防水锁性能。在探讨水锁损害机理的基础上,提出了防水锁损害的技术对策,通过向KCl聚合物钻井液中加入防水锁剂FCS和油膜暂堵剂GPJ,提高该钻井液的防水锁性能,并对其防水锁效果进行了评价。岩心自吸试验表明,岩心的钻井液滤液饱和度由76.24%降至35.41%,钻井液的防水锁性能大大提高。钻井液体系优化后,钻井液滤液对岩心的侵入量和深度都明显降低,返排能力增强,岩心动态污染渗透率恢复率达到90%以上。研究表明,该提高钻井液防水锁性能的方法可行,拓宽了KCl聚合物钻井液在低孔低渗储层中的应用。

摘要：使用LAMMPS分子动力学开源软件包,利用分子动力学模拟技术针对Lecithin分子等几种类似结构分子在NPT系综下进行了吸附条件下天然气水合物分解特征模拟研究。综合运用角序参数、分子构象及相互作用能、均方位移和扩散系数等多种手段对模拟结果进行了分析,研究结果表明,Lecithin分子和二(十二酰基)磷脂乙醇胺在水合物晶体表面的吸附层,能有效抑制水合物中水分子和甲烷分子的运移,同时较容易引发天然气水合物记忆效应,从而进一步抑制天然气水合物的分解。几种类似结构的抑制剂分子中,Lecithin分子具有更好的分解抑制效果。研究结果对研发新型钻井液用水合物稳定剂、提高水合物地层钻井安全性有重要的参考意义。

摘要：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。

摘要：针对油层非均质性强、孔径分布范围较宽、油层孔径难以准确预知，常规屏蔽暂堵技术几乎无法实现对整个油层井段的保护、油层保护效果差等特点，设计了广谱“油膜”暂堵型保护油层钻井完井液体系，并进行了室内系统评价和现场应用。结果表明，当广谱“油膜”暂堵剂GPJ的加量达到3％时，可在近井壁处形成很好的屏蔽暂堵“油膜”带，渗透率堵塞率和恢复率皆大于90％，与常规屏蔽暂堵技术相比，可使油层损害程度降低7．4—10倍，产量提高1．82—2．96倍，而且与油层渗透率和温度无关。

摘要：为解决现有交联压裂液抗剪切稀释性差、仅靠高黏度携砂,且残渣含量高易造成储层损害等问题,利用超分子聚合物化学原理,设计和制备出了一种超分子聚合物稠化剂,并研制出了配方简单、无需交联的超分子聚合物压裂液,并对其流变性、静态悬砂性、破胶性、静态滤失性和岩心基质伤害率进行了评价。结果表明,该压裂液体系在130℃、170 s-1剪切2 h后黏度可保持在140 m Pa·s;支撑剂的24 h和48 h沉降速率分别为3.7×10-4 mm/s和5.6×10-4mm/s;在80℃时加入0.05%的破胶剂过硫酸钾,2 h破胶后,破胶液黏度为1.32 m Pa·s,破胶液表面张力为25.23 m N/m,破胶液透明、基本无残渣;初滤失量为2.32×10-3 m3/m2,滤失系数为1.86×10-4 m3/min0.5,滤失速率为3.23×10-5 m/min,压裂液滤液对岩心基质的伤害率为10.8%。室内评价结果证明,该超分子聚合物压裂液体系满足致密气藏使用要求。

摘要：针对页岩气钻探中水基钻井液携岩、封堵纳米孔径、抑制页岩分散等方面需求,研制了一种直径约为30 nm的纳米层状材料LDP。在流变方面,120℃老化后,2%LDP悬浮液比6%钠膨润土具有更高的弹性模量、屈服应力和剪切稀释性,与0.5%PAC-LV溶液复配实验表明,1%LDP的增黏提切性能优于4%钠膨润土;同时,周期震荡应变扫描实验表明,LDP悬浮液在高低应变转换时具有更好的凝胶结构恢复和拆散性能;粒径分析、透射电镜分析表明,LDP比钠膨润土在水溶液和PAC-LV溶液中更容易形成明显的网状结构;在封堵方面,利用N_2吸附分析了页岩在不同溶液浸泡后的孔隙,结果表明,LDP比纳米二氧化硅、钠膨润土具有更明显的封堵效果,扫描电镜分析揭示了LDP材料能够封堵页岩狭长纳米孔道。在页岩抑制方面,2%LDP抑制黏土线性膨胀率较清水降低45%,优于7%KCl,100℃页岩滚动回收率约为59.6%,与7%KCl基本一致,土块浸泡在2%LDP溶液96 h形貌完整。整体而言,LDP纳米材料在增黏提切、纳米孔隙封堵和页岩抑制方面有良好的效果,在页岩气高性能水基钻井液中有一定的应用前景。