摘要：焦页18-10HF井是中石化在涪陵页岩气田部署的一口开发井,完钻井深4560 m,水平段长度1378 m。该工区三开井段页岩脆性矿物含量高,微纳米级孔隙裂缝和层理发育,一直使用油基钻井液应对井下复杂情况。针对龙马溪五峰组页岩裂缝发育等特性,通过核心处理剂端胺基聚醚抑制页岩表面水化,植物油酰胺极压减摩剂有效润滑减阻,纳米封堵封固,构建了JHGWY-1高性能水基钻井液,页岩滚动回收率大于98%,极压润滑系数0.16,钻井液封堵泥饼承压超过10 MPa,满足龙马溪五峰组页岩微裂缝发育、脆弱胶结面对封堵封固及水平段润滑减阻要求。该体系首次在涪陵工区的焦页18-10HF井三开井段代替油基钻井液,在设计垂厚10 m、实钻8~10 m的五峰组中顺利穿行,起下钻畅通,钻完井顺利。该体系表现出良好的流变性、低滤失量和稳定页岩井壁能力,完井作业顺利,满足了该井三开钻完井工程需要。

摘要：长庆页岩油井区在2019年完成亚洲陆上首口4000 m级水平段水平井的基础上,2021年施工完成了5000 m级水平段水平井,该井采用了水基钻井液技术进行施工。超长水平段水平井的关键问题是钻井液润滑性和井眼清洁,为了较好地解决这两个技术难题,以天然材料为骨架,通过基团接枝、发酵等方式进行改性,自主研发了高性能提切剂TQ-8和高效润滑剂HTZ,并以这2种处理剂为核心研制了5000 m水平段高性能水基钻井液体系。体系的主剂配方为(4%~6%)高效润滑剂HTZ+(0.5%~2%)高性能提切剂TQ-8+(0.5%~2%)泥岩抑制剂YYZ-1+(1%~2%)PAC-LV+(1%~2%)BLA-LV+(3%~4%)成膜封堵剂FDJ-1+(20%~80%)可溶性加重剂+烧碱,该体系在井眼清洁、润滑性和抗污染等方面,均比4000 m水平段水基钻井液性能更优。该技术在长庆页岩油华H90-3井进行了试验应用,下套管前的钻具摩阻为400 kN,下完套管后钩载余17 t,具备将水平段长度进一步延长的能力。

摘要：针对高性能水基钻井液体系配方复杂、性能调控难度大、生物毒性与重金属超标等技术难题,采用疏水缔合与接枝复合改性方法,设计、研发了一种基于天然高分子/无机纳米复合材料的环保降滤失剂EFR-1,并对其性能进行评价。结果表明,EFR-1的抗温可达170℃,在饱和盐水中API滤失量仅为14.8 mL,生物毒性EC50值为96500 mg/L,生物降解性BOD5/CODCr为18.56%,较好地解决了降滤失剂抗温、耐盐与环境友好性能相互制约的问题。构建了抗高温为170℃的高性能环保水基钻井液体系HPHB,该钻井液的流变、滤失性能稳定,配方组成简单,高温高压滤失量仅为7.8 mL,生物毒性EC50值为56800 mg/L。目前高性能环保水基钻井液体系HPHB已在胜利油田、新疆准中区块等现场应用20余口井,施工顺利,实验井段的井径扩大率≤5%。在显著提升钻井液工程性能的基础上,实现了绿色无毒,为深层超深层、海洋深水、非常规等复杂油气藏的绿色开发提供了技术支撑。

摘要：分析了墨西哥湾、巴西、西非等深水区块地层特性,介绍了深水盐层特性以及钻井过程中面临的技术挑战,并针对深水盐岩及活性泥岩等复杂地层对钻井液设计提出了要求,结合国内外不同公司研制开发的深水高性能水基钻井液以及深水恒流变合成基钻井液体系,归纳总结了深水钻井液国内外发展现状。

摘要：针对油气井钻井过程中泥页岩地层井壁失稳的难题,基于钻进液技术要求,结合分子结构优化设计,以三乙醇胺、顺丁烯二酸酐和冰乙酸为原料,研制了环保聚胺强抑制剂HGI体系。采用传统评价方法(粒度分布实验、流变性实验)与新型评价方法(X射线衍射分析、热重分析)相结合的方式评价了HGI的抑制性能,并对抑制作用机理进行了探讨。研究结果表明:HGI体系的抑制性优于其同类聚胺抑制剂UHIB-Ⅰ、UHIB-Ⅱ的,能有效抑制泥页岩水化和分散,表现出更加突出的抑制性能。HGI以插层方式进入黏土晶层空间,通过与黏土表面的静电作用、氢键作用吸附在黏土晶层表面。HGI分子中的羟基以其独特的"遥爪"状结构与黏土晶层表面的金属离子形成螯合键,紧密地包裹在黏土晶层表面,也起到一定的吸附作用。利用X射线衍射分析测试黏土晶层间距的方法弥补了传统方式常温常压线性膨胀法对小分子胺类抑制剂性能评价的不足。

摘要：综述了胺类化合物作为泥页岩抑制剂的发展及含胺优质水基钻井液的技术现状,介绍了国外近期研发的UltraDrill高性能水基钻井液,并从分子结构的设计上对高效胺类抑制剂的研发进行了展望,浅析了含胺优质水基钻井液的发展方向。

摘要：在巴西Campos盆地上的具有挑战性的复杂井眼中,大多数钻井作业方通常会采用非水基钻井液体系(NAF)来钻进。为了达到不同的目的,在新区的勘探以及在巴西深水区域井眼开发方案的优化需要考虑钻井液设计,如大位移井的钻井液设计、复杂井眼轨迹设计以及钻水平井的可能性,从而减少技术套管的使用。尽管NAF体系在这些应用中最为理想,但是环保问题和录井要求都限制了这种体系在探井中的应用,需要寻找新的替代体系。在巴西Campos盆地上的一些深水和超深水(UDW)井眼钻进中,采用了高性能水基钻井液体系(HP-WBM)来取代NAF。这项新技术在UDW区域、活性黏土地层、分散页岩地层、天然裂缝发育地层和水平井眼的钻探过程中取得了成功。HPWBM性能特点:①新一代覆膜聚合物;②应用胺基化合物增强体系的黏土稳定性;③新型封堵聚合物,可增强页岩稳定性;④优良的润滑性能。

摘要：近年来,为满足环保要求和降低钻井液成本,国外钻井液公司研制了一种以胺基抑制剂为主剂的高性能水基钻井液,因其良好的抑制性和环保性能而深受重视。近期,受国外胺基抑制性钻井液研究与应用的启示,国内出现了"聚胺"热。聚胺是指重复结构单元中含有胺基的聚合物,而钻井液行业所谓的"聚胺",并非真正意义上的聚胺,而是聚醚的胺基化产物,即端氨基聚醚或聚醚胺,其主要合成方法包括聚醚催化还原加氢胺化法、聚醚腈催化加氢法和离去基团法。胺基聚醚独特的分子结构,能很好地镶嵌在黏土层间,并使黏土层紧密结合在一起,从而有效抑制黏土和岩屑的分散,且其抑制性持久,有利于井壁稳定和储层保护,可以单独作为钻井液抑制剂或防塌剂,也可以形成胺基聚醚钻井液体系。在胺基聚醚钻井液设计中,要突出胺基聚醚的主体作用,钻井液中胺基聚醚的量的控制及配伍处理剂的选择是该体系控制的关键。强抑制性及可生物降解是胺基聚醚钻井液体系的突出之处。需要指出的是,胺基聚醚作为一种有效的钻井液抑制剂,其抑制性评价方法还需要进一步探讨。

摘要：由于硬脆性地层具有较高的岩石硬度和脆性,钻井过程中易发生井壁坍塌、井眼不稳等问题,从而导致钻井效率低下,因此研究一种合适的钻井液配方来提高钻井液的抑制性和封堵能力,减少井壁坍塌和井眼不稳等问题是钻井过程中急需解决的难题。首先对川渝地区破碎性地层裂缝的特征进行分析,然后对该地层岩石初始的膨胀分散性能和加入不同流体之后的膨胀分散性能进行评价,室内配置了高性能水基钻井液的配方为:清水 + 3~5%膨润土 + 0.3~0.5% NaOH + 4~5% RSTF + 10%~15% JD-6 + 0.3~0.5% CaO + 5~7% KCl + 3~5% FRH (润滑剂) + 特级重晶石 + 1% HAR + 1% CJD-1 + 3% NFA-25 + 4% YRZ-1。并对所设计的钻井液配方进行性能测定,高温高压滤失量的测定和渗透性封堵实验两种评价方法都显示该配方的纳米封堵剂与微米级封堵剂之间共同作用,150℃下该配方的YP/PV值较高,钻井液有较好的流变性能和悬浮性能,该配方在120℃和160℃下的高温高压滤失量和滤失速率均有所降低,钻井液具有了良好的封堵性、抑制性和稳定性等性能。Due to the high rock hardness and brittleness of the hard and brittle formation, problems such as borehole collapse and borehole instability are prone to occur during the drilling process, resulting in low drilling efficiency. Therefore, it is an urgent problem to be solved in the drilling process to study a suitable drilling fluid formula to improve the inhibition and plugging ability of the drilling fluid and reduce problems such as wellbore collapse and wellbore instability. First, the characteristics of fractures in the broken formations in Sichuan and Chongqing were analyzed, and then the initial expansion and dispersion properties of the formation rock and the expansion and dispersion properties after adding different fluids were evaluated. The formula of high-performance water-based drilling fluid was developed as follows: clean water + 3~5% bentonite + 0.3~0.5% NaOH + 4~5% RSTF + 10%~15% JD-6 + 0.3~0.5% CaO + 5~7% KCl + 3~5% FRH (Lubricant) + premium barite + 1% HAR + 1% CJD-1 + 3% NFA-25 + 4% YRZ-1. The performance of the designed drilling fluid formula was measured, and the two evaluation methods of high temperature and high pressure filtration loss and permeability plugging experiment showed that the nano plugging agent of the formula and the micron-level plugging agent acted together, the YP/PV value of the formula was higher at 150˚C, the drilling fluid had good rheological properties and suspension properties, the filtration loss and filtration rate of the formula

摘要：针对泥页岩储层段黏土矿物含量较高,钻井过程中易发生井壁失稳现象等问题,以小分子有机胺(LCA-2)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(HPEG)为单体,制备了一种两性离子聚合物页岩抑制剂DDM-1。采用红外光谱对其结构进行了表征,结果表明其分子结构符合预期设计。考察了DDM-1的抑制性能、耐温抗盐性能和对钻井液性能的影响,结果表明,加入1.0%DDM-1可以使泥页岩钻屑滚动回收率达到90%以上,并具有良好的抑制膨润土造浆能力,抑制效果明显优于无机盐类抑制剂;同时具有良好的耐温抗盐性能;DDM-1对现场钻井液体系的流变性和滤失量的影响较小,具有较好的配伍性,且抑制性强于国内同类产品,与国外产品效果相当。说明DDM-1是一种性能优良的泥页岩抑制剂,能够满足高性能水基钻井液对强抑制性的要求。