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暂堵型保护油气层钻井液技术研究进展与发展趋势 被引量：48
1
作者 蒋官澄 毛蕴才 +1 位作者 周宝义 宋然然 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2018年第2期1-16,共16页
通常在勘探开发油气过程中会发生不同程度的油气层损害,导致产量下降、甚至"枪毙"油气层等,钻井液是第一个与油气层相接触的外来流体,引起的油气层损害程度往往较大。为减轻或避免钻井液导致的油气层损害、提高单井产量,国内... 通常在勘探开发油气过程中会发生不同程度的油气层损害,导致产量下降、甚至"枪毙"油气层等,钻井液是第一个与油气层相接触的外来流体,引起的油气层损害程度往往较大。为减轻或避免钻井液导致的油气层损害、提高单井产量,国内外学者们进行了长达半个世纪以上的研究工作,先后建立了"屏蔽暂堵、精细暂堵、物理化学膜暂堵"三代暂堵型保护油气层钻井液技术,使保护油气层效果逐步提高,经济效益明显。但是,与石油工程师们追求的"超低"损害目标仍存在一定差距,特别是随着非常规、复杂、超深层、超深水等类型油气层勘探开发力度的加大,以前的保护技术难以满足要求。为此,将仿生学引入保护油气层钻井液理论中,发展了适合不同油气层渗透率大小的"超双疏、生物膜、协同增效"仿生技术,并在各大油田得到推广应用,达到了"超低"损害目标,标志着第四代暂堵型保护油气层钻井液技术的建立。对上述4代暂堵型保护油气层技术的理论基础、实施方案、室内评价、现场应用效果与优缺点等进行了论述,并通过梳理阐明了将来的研究方向与发展趋势,对现场技术人员和科技工作者具有较大指导意义。 展开更多
关键词 钻井完井液 油气层保护 屏蔽暂堵 超双疏 生物膜 综述
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无土相油基钻井液关键处理剂研制及体系性能评价 被引量：29
2
作者 孙金声 黄贤斌 +3 位作者 蒋官澄 吕开河 刘敬平 代志文 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期713-718,共6页
针对传统油基钻井液固相含量较高、不利于提高机械钻速和保护储集层的问题,研制了一种无土相油基钻井液体系,阐述了关键处理剂的合成方法、作用机理,并进行了体系性能评价。利用二聚脂肪酸与二乙醇胺反应,制备了提切剂;利用脂肪酸的氧... 针对传统油基钻井液固相含量较高、不利于提高机械钻速和保护储集层的问题,研制了一种无土相油基钻井液体系,阐述了关键处理剂的合成方法、作用机理,并进行了体系性能评价。利用二聚脂肪酸与二乙醇胺反应,制备了提切剂;利用脂肪酸的氧化和加合反应,制备了主乳化剂;对脂肪酸进行酰胺化改性,制备了辅乳化剂;将丙烯酸单体引入到苯乙烯、丙烯酸丁酯聚合反应中,合成了水性丙烯酸树脂降滤失剂。提切剂通过分子间的氢键作用增强乳液中液滴、颗粒之间的相互作用力,在乳液中形成三维网架结构,从而起到提切的作用。室内性能评价实验表明:无土相油基钻井液可抗220℃高温,高温高压滤失量小于5 mL;与传统油基钻井液相比,无土相油基钻井液具有较低的黏度以及较高的切力、动塑比和渗透率恢复值,有利于提高钻速、清洁井眼和保护储集层。 展开更多
关键词 无土相 油基钻井液 提切剂 乳化剂 降滤失剂 弱凝胶 储集层保护
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基于盐响应型两性离子聚合物的饱和盐水钻井液 被引量：23
3
作者 蒋官澄 贺垠博 +2 位作者 崔物格 杨丽丽 叶晨曦 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期385-390,共6页
基于带有等量阴、阳离子电荷的两性离子聚合物特殊的反聚电解质效应,采用反相乳液聚合法分别研制了高分子量低离子度(HvL)与低分子量高离子度(LvH)两种盐响应型两性离子聚合物。通过核磁共振氢谱与流变性测试分别表征了聚合物的结构与... 基于带有等量阴、阳离子电荷的两性离子聚合物特殊的反聚电解质效应,采用反相乳液聚合法分别研制了高分子量低离子度(HvL)与低分子量高离子度(LvH)两种盐响应型两性离子聚合物。通过核磁共振氢谱与流变性测试分别表征了聚合物的结构与盐响应特性。利用饱和盐膨润土基浆对HvL与LvH进行了单剂评价,并考察了两者配比对基浆表观黏度与滤失量的影响,发现HvL具有更有效的降滤失作用而LvH更利于保持低黏度。以HvL、LvH为核心研制了一种配方简单的饱和盐水钻井液,研究表明,盐响应型聚合物的性能优于钻井液常用的两种抗盐聚合物AM-AMPS阴离子共聚物与AM-AMPS-DMDAAC两性离子共聚物;研制的钻井液具有出色的热稳定性与抗膨润土、泥页岩屑污染的性能,并有一定的抗CaCl2能力;盐响应型聚合物也适用于饱和KCl钻井液,普适性好。 展开更多
关键词 盐响应性 反聚电解质效应 两性离子聚合物 饱和盐水钻井液
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智能钻井液技术研究现状与发展方向 被引量：21
4
作者 蒋官澄 董腾飞 +4 位作者 崔凯潇 贺垠博 全晓虎 杨丽丽 付玥 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期577-585,共9页
通过对当前国内外具有初级智能特点的钻井液技术研究现状的系统总结,阐述了可变密度、盐响应、可逆转乳化、恒流变、形状记忆防漏堵漏、智能保护油气层和原位流变可控共7种初级智能钻井液技术的发展背景和智能响应机理,分析了初级智能... 通过对当前国内外具有初级智能特点的钻井液技术研究现状的系统总结,阐述了可变密度、盐响应、可逆转乳化、恒流变、形状记忆防漏堵漏、智能保护油气层和原位流变可控共7种初级智能钻井液技术的发展背景和智能响应机理,分析了初级智能钻井液技术目前存在的问题与未来面临的挑战,指出智能材料学、纳米科学和人工智能理论等是未来研究具有“自识别、自调节和自适应”更高级智能水平钻井液技术的重要手段。在此基础上,结合钻井液技术需求和智能钻井液理论发展需要,提出了3个方面的发展方向:①研发响应多变地层压力、多变地层岩性、多变地层流体、多变储集层特征、高温地层与复杂地面环保需要的智能钻井液;②建立智能钻井液设计与管理专家系统;③构建实时智能检测与维护处理网络。 展开更多
关键词 智能钻井液 智能添加剂 智能材料 纳米材料 人工智能 专家系统
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水基钻井液用润滑剂SDL-1的研制与评价 被引量：20
5
作者 李斌 蒋官澄 +4 位作者 王金锡 王兰 刘凡 王玺 杨丽丽 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第2期170-175,共6页
高摩阻高扭矩问题是制约水基钻井液在大位移长水平段井应用的因素之一。针对这一问题,利用长链脂肪酸、小分子多元醇等原料,合成出了多元醇合成酯主剂,然后与极压添加剂复配形成水基钻井液用润滑剂SDL-1。性能评价结果表明,4%淡水基浆... 高摩阻高扭矩问题是制约水基钻井液在大位移长水平段井应用的因素之一。针对这一问题,利用长链脂肪酸、小分子多元醇等原料,合成出了多元醇合成酯主剂,然后与极压添加剂复配形成水基钻井液用润滑剂SDL-1。性能评价结果表明,4%淡水基浆中加入1%润滑剂SDL-1,润滑系数的降低率为85.2%,泥饼的黏附系数降低率为59.3%;在150℃下老化16 h后,润滑系数的降低率可达94.0%,泥饼的黏附系数降低率为62.3%;在180℃下老化16 h后,润滑系数降低率仍可达90%,因此润滑剂SDL-1可抗温180℃;此外还能抵抗30%NaCl和30%CaCl_2的污染。四球摩擦实验表明,经30 min摩擦后,SDL-1能有效减少划痕,降低表面磨损,抗磨效果优于国外润滑剂DFL。在2.0 g/cm^3无土相钻井液体系和2.2 g/cm^3环保钻井液体系中加入2%的SDL-1润滑剂后对体系的流变性影响较小,并能将体系的润滑系数降至0.08。整体而言,SDL-1具有良好的润滑性能和抗温抗盐污染性能,在深层大位移井中具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 水基钻井液 润滑剂 钻井液添加剂 高摩阻 高扭矩
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超支化聚乙烯亚胺作为钻井液页岩抑制剂研究 被引量：18
6
作者 宣扬 蒋官澄 +2 位作者 宋然然 王治法 林永学 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期178-186,共9页
研究超支化聚乙烯亚胺作为水基钻井液高性能页岩抑制剂的应用潜力,通过膨润土线性膨胀实验、造浆实验、沉降实验以及泥页岩热滚回收实验等手段对不同相对分子质量聚乙烯亚胺的抑制性能进行评价,考察不同相对分子质量聚乙烯亚胺对无土相... 研究超支化聚乙烯亚胺作为水基钻井液高性能页岩抑制剂的应用潜力,通过膨润土线性膨胀实验、造浆实验、沉降实验以及泥页岩热滚回收实验等手段对不同相对分子质量聚乙烯亚胺的抑制性能进行评价,考察不同相对分子质量聚乙烯亚胺对无土相钻井液体系性能的影响。结果表明:超支化聚乙烯亚胺能够有效抑制膨润土和泥页岩的水化分散,其中相对分子质量为600和750000的聚乙烯亚胺抑制效果相对最强;低相对分子质量聚乙烯亚胺主要通过抑制膨润土晶层膨胀以及中和膨润土颗粒外表面负电荷来抑制膨润土的水化膨胀、分散,而高相对分子质量聚乙烯亚胺主要通过超支化分子链的架桥作用抑制膨润土颗粒的分散;高相对分子质量聚乙烯亚胺尽管抑制性优异,但是与阴离子聚合物类处理剂配伍性较差,而低相对分子质量聚乙烯亚胺对体系的流变性和滤失量基本没有负面作用,甚至能够小幅提高体系切力,改善体系的携岩和悬浮加重材料的能力。 展开更多
关键词 钻井液 页岩抑制剂 井壁稳定 聚乙烯亚胺 超支化
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高温成胶可降解聚合物凝胶堵漏剂的研制与评价 被引量：18
7
作者 郭永宾 颜帮川 +3 位作者 黄熠 李磊 蒋官澄 邓正强 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第3期293-297,共5页
以甲基丙烯酸酐对明胶进行季铵化改性,合成了一种可聚合改性明胶交联剂。基于热熔胶的热塑性,成功将引发剂包覆在热熔胶颗粒中,实现高温缓释引发。利用丙烯酰胺(AM)和自制交联剂(DGCL)为原料研发了抗高温可降解聚合物凝胶堵漏剂P(AM-DG... 以甲基丙烯酸酐对明胶进行季铵化改性,合成了一种可聚合改性明胶交联剂。基于热熔胶的热塑性,成功将引发剂包覆在热熔胶颗粒中,实现高温缓释引发。利用丙烯酰胺(AM)和自制交联剂(DGCL)为原料研发了抗高温可降解聚合物凝胶堵漏剂P(AM-DGCL)。利用核磁共振对自制交联剂进行了结构表征,并对凝胶的力学行为、封堵能力和破胶性能进行了测试。结果表明,P(AM-DGCL)凝胶堵漏剂成胶时间随热熔胶引发剂胶囊浓度的增大而缩短,随温度的增加,成胶时间逐渐减少,150℃高温下成胶时间在2~13h可调;P(AM-DGCL)表现出优良的力学性能,断裂延伸率达1279%,拉伸强度为0.0425MPa;由于起化学交联作用的交联剂DGCL本身具有可破胶性,在高温和破胶剂的作用下P(AM-DGCL)凝胶16h破胶率达95%以上,保证了储层漏失封堵后的反排能力。 展开更多
关键词 高温成胶聚合物凝胶 季铵化反应 改性明胶交联剂 破胶
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基于形状记忆环氧树脂聚合物的温敏可膨胀型堵漏剂研制及性能评价 被引量：18
8
作者 王照辉 崔凯潇 +4 位作者 蒋官澄 滑志超 许朋琛 郭玉锋 孙昊 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第4期412-420,共9页
为避免当前常规惰性堵漏颗粒和吸水凝胶颗粒在堵漏应用过程中存在的问题,以热固性形状记忆环氧树脂作为基础材料,通过添加空心玻璃微珠改善了可压缩性能,形成了形状记忆环氧树脂复合泡沫,最后成功制备出具有不同响应温度和膨胀倍数的温... 为避免当前常规惰性堵漏颗粒和吸水凝胶颗粒在堵漏应用过程中存在的问题,以热固性形状记忆环氧树脂作为基础材料,通过添加空心玻璃微珠改善了可压缩性能,形成了形状记忆环氧树脂复合泡沫,最后成功制备出具有不同响应温度和膨胀倍数的温敏可膨胀型智能堵漏剂SMP-LCM。通过控制形状记忆环氧树脂中交联组分含量,得到了不同响应温度区间(50~100℃)的形状记忆环氧树脂。通过控制体系中孔隙含量,得到了一系列不同膨胀率(5%~110%)的形状记忆环氧树脂泡沫及其颗粒。室内评价表明,SMP-LCM温敏堵漏剂可在温度激发下实现快速体积膨胀,且膨胀率不受介质种类影响,对大孔隙砂盘和砂床具有良好的封堵承压效果。所研发的形状记忆泡沫堵漏剂属于温敏膨胀型堵漏材料,能够以较小尺寸进入漏层深处并在地层温度下发生膨胀,通过自身因形状记忆效应产生的恢复应力有效加固井眼而又不致压裂地层,进而提高井筒薄弱地层承压能力,展现出了良好的应用前景。 展开更多
关键词 井漏 形状记忆 环氧树脂 温敏堵漏剂
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高温延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏剂的研究 被引量：17
9
作者 颜帮川 蒋官澄 +2 位作者 胡文军 向雄 邓正强 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第6期679-682,共4页
利用热熔胶的热塑性,制备了热熔胶延迟引发剂。基于自由基聚合,以丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为单体合成了高温延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏剂。利用红外光谱和扫描电镜对高温延迟交联堵漏剂进行了结构表征,并对凝胶的成胶时间、... 利用热熔胶的热塑性,制备了热熔胶延迟引发剂。基于自由基聚合,以丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为单体合成了高温延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏剂。利用红外光谱和扫描电镜对高温延迟交联堵漏剂进行了结构表征,并对凝胶的成胶时间、封堵能力和抗温性能进行了测试。实验结果表明,引发剂成功被热熔胶包覆。此外,高温延迟交联堵漏剂性能评价实验表明,相比空白样,其可有效地延迟成胶时间,成胶时间为1~4 h可调;同时,该凝胶还具有优良的封堵性能,高温下可有效封堵4 mm缝宽缝板,承压4.83 MPa以上;凝胶具有良好的抗温能力,150℃热滚96 h后,破胶率仅5%。高温延迟交联凝胶保证了现场地下交联凝胶堵漏施工的顺利进行,可有效封堵裂缝型恶性漏失。 展开更多
关键词 热熔胶 延迟交联 裂缝型漏失 聚丙烯酰胺凝胶
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抗高温超分子降滤失剂的合成及性能评价 被引量：17
10
作者 蒋官澄 祁由荣 +2 位作者 安玉秀 葛庆颖 张领宇 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第2期39-44,共6页
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... 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℃。 展开更多
关键词 降滤失剂 抗高温 超分子聚合物 水基钻井液
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超双疏强自洁高效能水基钻井液 被引量：17
11
作者 蒋官澄 倪晓骁 +2 位作者 李武泉 全晓虎 罗绪武 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期390-398,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 聚合物 超双疏剂 水基钻井液 储集层保护 井壁稳定
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超分子化学堵漏技术研究与应用 被引量：16
12
作者 王勇 蒋官澄 +5 位作者 杜庆福 薛民生 杨萍 刘建全 刘永峰 李英进 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2018年第3期48-53,共6页
采用目前国际上近年发展起来的超分子化学理论,研发了一种超分子堵漏新材料,其能够适应不同深度地层,在不同温度下形成不同强度和弹性的凝胶,具有广泛适应性。经过实验研究,分别研发出针对不同漏失情况的堵漏技术,解决了以前堵漏剂在漏... 采用目前国际上近年发展起来的超分子化学理论,研发了一种超分子堵漏新材料,其能够适应不同深度地层,在不同温度下形成不同强度和弹性的凝胶,具有广泛适应性。经过实验研究,分别研发出针对不同漏失情况的堵漏技术,解决了以前堵漏剂在漏层中停不住、易被水混合冲稀、难以滞留堆集在漏层入口附近、难以堵死漏失通道等技术难题。使用该超分子堵漏剂配制的堵漏浆在可控时间内在漏失层形成具有一定强度的凝胶颗粒(粒径为100~2 000μm),凝胶颗粒有弹性、易变形,可以进入地层孔隙或裂缝,封堵孔隙尺寸为0.15~1.5 mm的孔隙,承压达到7.5 MPa以上。采用该超分子堵漏材料,在准东区块克205井等3口井进行了应用。现场应用表明,该超分子堵漏材料结合常规堵漏材料,能够很好地解决钻进过程中存在的各类漏失,堵漏成功率高,对不同的漏失情况能够起到较好的堵漏效果,在后期作业过程中没有发生重复漏失的现象,有利于降低综合钻井成本。 展开更多
关键词 超分子 堵漏材料 井漏 凝胶 钻井液
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油基钻井液面临的技术难题与挑战 被引量：14
13
作者 孙金声 蒋官澄 +4 位作者 贺垠博 史赫 杜明亮 董腾飞 杨丽丽 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期76-89,共14页
自20世纪20年代以来,为解决钻井过程中遇到的各种复杂问题,在钻井液体系优化和新材料研发的基础上,对油基钻井液技术进行不断完善和改进,目前已形成包括抗高温、低固相、无土相、可逆乳化及恒流变等多种高性能油基钻井液体系和技术,并... 自20世纪20年代以来,为解决钻井过程中遇到的各种复杂问题,在钻井液体系优化和新材料研发的基础上,对油基钻井液技术进行不断完善和改进,目前已形成包括抗高温、低固相、无土相、可逆乳化及恒流变等多种高性能油基钻井液体系和技术,并得到广泛应用。近年来,随着陆上易开采油气资源逐渐枯竭,世界范围内油气勘探开发逐步向页岩气、超深层、超深水等非常规油气、复杂油气资源迈进,对钻井液性能要求越发严苛。在水基钻井液无法满足要求的情况下,油基钻井液因固有的抗温性、页岩抑制性、水合物抑制性、润滑性和储层保护性等优势已逐渐成为钻探高温深井、大斜度定向井、页岩气水平井、海洋深水等各种复杂地层的主体钻井液技术,不仅给油基钻井液的发展带来了机会,也使油基钻井液面临前所未有的挑战。梳理并阐述油基钻井液的发展历程和目前技术现状、难点以及未来发展趋势;提出研发适合油基钻井液的“固壁剂”、油基钻井液配套的系列防漏堵漏材料、Gemini型油溶性聚合物等具特殊分子结构的絮凝剂、油基钻井液携屑剂、抗极高温度的乳化剂等,并开展生物质合成基液和绿色油基钻井液处理剂应用研究,以及采取光催化和微生物协同降解原理的废弃油基钻井液无害化处理研究。 展开更多
关键词 钻井液 油基钻井液 研究现状 发展趋势
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新型纳米材料在页岩气水基钻井液中的应用研究 被引量：15
14
作者 刘凡 蒋官澄 +2 位作者 王凯 王玺 王金锡 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2018年第1期27-33,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 纳米材料 水基钻井液 页岩气开采 流变调节 纳米孔隙封堵
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临兴区块钻井液仿生润滑剂研究和应用 被引量：11
15
作者 贾佳 蒋官澄 +1 位作者 夏忠跃 冯雷 《非常规油气》 2022年第1期105-111,共7页
随着临兴区块钻井数量和难度逐渐增加,钻井过程中出现了摩阻高、易卡钻、钻速慢、周期长等问题,对钻井液润滑性提出了更高的要求。为了提高钻井液润滑性,结合临兴区块地质特征,针对高摩阻、钻速慢、周期长的问题,运用试验的方法,通过长... 随着临兴区块钻井数量和难度逐渐增加,钻井过程中出现了摩阻高、易卡钻、钻速慢、周期长等问题,对钻井液润滑性提出了更高的要求。为了提高钻井液润滑性,结合临兴区块地质特征,针对高摩阻、钻速慢、周期长的问题,运用试验的方法,通过长链脂肪酸和多元醇,在约150℃反应6 h,研制了仿生润滑剂,经过性能评价,润滑剂的极压润滑系数降低率达到90%,抗温可达120℃,可以显著提高滤饼的润滑性能。同时,润滑剂对钻井液体系的流变性能影响较小。现场应用结果表明可以提高机械钻速33%,降低井眼扩大率34%,水平井作业井深超过3500 m,可以为后续井作业提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 钻井液 仿生 润滑剂 摩阻 钻速
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超分子聚合物堵漏技术在长庆油田恶性漏失井的应用 被引量：10
16
作者 艾磊 宫臣兴 +3 位作者 谢江锋 蒋官澄 崔凯潇 邓正强 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2021年第6期705-714,共10页
长7页岩油储层致密但流体流动性好,砂岩储层存在微米级孔隙,加上存在断层构造,导致钻进过程中渗透性漏失、裂缝性漏失甚至失返性漏失频发,常规堵漏材料无法满足钻井施工要求,造成非生产时间和成本大幅度增加,严重制约了勘探开发进程。... 长7页岩油储层致密但流体流动性好,砂岩储层存在微米级孔隙,加上存在断层构造,导致钻进过程中渗透性漏失、裂缝性漏失甚至失返性漏失频发,常规堵漏材料无法满足钻井施工要求,造成非生产时间和成本大幅度增加,严重制约了勘探开发进程。借助超分子化学理论,通过合成优化配方,研发出了新型超分子聚合物防漏堵漏材料,并对其微观结构、剪切稀释性和恶性漏失承压堵漏能力进行了表征与测试。研究结果表明,超分子聚合物堵漏材料不仅具有优异的剪切稀释性和黏附能力,而且对两层钢珠床(钢珠直径8~10 mm)模拟的大孔隙性漏失和直缝板(缝宽2~6 mm)模拟的裂缝性漏失均具有较强的承压堵漏效果,承压达6 MPa。在长7页岩油区块典型恶性漏失井应用表明,超分子聚合物堵漏技术可以有效提高裂缝性漏层的承压能力,减少漏失量并降低综合堵漏成本,助力长7页岩油勘探开发,值得进一步研究和推广。 展开更多
关键词 井漏 裂缝性漏失 超分子聚合物 长7页岩油
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双疏型储层保护技术在吉兰泰油田的应用 被引量：10
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作者 全晓虎 蒋官澄 +4 位作者 吕传炳 李拥军 张勇 邱爱民 贾东民 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第3期306-312,共7页
巴彦河套地区为快速沉积、超补偿型盆地,2000 m以上的储层“三低一高”(低成熟度、低渗透、低强度、高泥质含量)特性显著,储层岩心水敏性强,盐敏性极强;储层岩心岩性胶结较差,粒径不统一,泥质含量高,岩石颗粒间胶结疏松,岩心制备较难、... 巴彦河套地区为快速沉积、超补偿型盆地,2000 m以上的储层“三低一高”(低成熟度、低渗透、低强度、高泥质含量)特性显著,储层岩心水敏性强,盐敏性极强;储层岩心岩性胶结较差,粒径不统一,泥质含量高,岩石颗粒间胶结疏松,岩心制备较难、洗油后容易破碎,对产量影响严重。针对储层的强敏感性、胶结性差的问题,对储层岩性进行分析,开发了双疏剂和成膜剂,通过室内实验对其进行了评价,结果表明,加入双疏剂和成膜剂可将体系转化为双疏型储层保护钻井液,不影响原钻井液的流变参数,可实现岩石表面由亲水性转变为疏水性,同时在井壁形成膜状物,减少外来固相和液相进入储层,从而实现通过疏水、封堵等途径维持井壁稳定,减轻或避免储层损害。该技术在吉华2-209x井和吉华2-322X井的应用效果表明,双疏型储层保护技术使钻井液流变性稳定、滤失量低、抑制能力强、井壁稳定增强,保证了井径规则,未发生井下复杂事故,与邻井相比钻速提高、周期缩短、成本降低,应用效果显著,为该地区的安全高效开发提供了强有力的技术保障。 展开更多
关键词 双疏型 成膜 强水敏 防止地层损害 钻井液 应用
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一种无氯盐环保型强抑制水基钻井液体系 被引量：10
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作者 罗健生 蒋官澄 +3 位作者 王国帅 董腾飞 贺垠博 李斌 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第5期594-599,共6页
为减少油气资源勘探与开发过程中钻井液对周围环境的污染与生态系统的破坏,实现“绿色”钻井,并尽可能提高钻井液性能,笔者采用研制的包被剂、仿生固壁剂等与优选的处理剂进行复合,研发出了一套无氯盐环保型强抑制水基钻井液体系。室内... 为减少油气资源勘探与开发过程中钻井液对周围环境的污染与生态系统的破坏,实现“绿色”钻井,并尽可能提高钻井液性能,笔者采用研制的包被剂、仿生固壁剂等与优选的处理剂进行复合,研发出了一套无氯盐环保型强抑制水基钻井液体系。室内研究结果表明,该体系在热稳定性、抗污染能力、抑制性能等方面表现优异,在120℃下连续热滚72 h后钻井液性能稳定,可抗土粉污染达10%,抗钙侵0.8%,抗盐侵30%,页岩岩屑滚动回收率高达98.5%,抑制性评价结果优于PHPA/KCl体系。该体系能够满足常规环保评价指标,同时避免了使用氯盐,减轻对土壤结构、植物生长和地下水产生的负面影响。半数有效浓度EC50小于106 mg/L,易生物降解比值BOD5/CODCr为0.633,重金属含量远低于标准值,因此,无生物毒性,可降解,可排放。实验数据和评价结果均表明,该体系是一种既能满足钻井工程需求又能保护生态环境的新型水基钻井液体系,有较好的应用前景。 展开更多
关键词 环保钻井液 无氯盐 抑制性 生物毒性 水基钻井液
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油基钻井液用憎液性纳米封堵剂 被引量：10
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作者 倪晓骁 蒋官澄 +2 位作者 王建华 闫丽丽 刘人铜 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2021年第3期298-304,共7页
为了解决油基钻井液在页岩气藏钻遇井壁失稳的难题,以纳米材料物理封堵和改变岩石表面润湿性为研究思路,通过溶胶-凝胶法对纳米二氧化硅进行表面改性,合成具有憎液性能的纳米封堵剂SNP-1。利用核磁共振进行分子结构表征,同时结合扫描电... 为了解决油基钻井液在页岩气藏钻遇井壁失稳的难题,以纳米材料物理封堵和改变岩石表面润湿性为研究思路,通过溶胶-凝胶法对纳米二氧化硅进行表面改性,合成具有憎液性能的纳米封堵剂SNP-1。利用核磁共振进行分子结构表征,同时结合扫描电镜等微观实验和自然渗吸等宏观实验对其性能进行评价。结果表明,合成的纳米封堵剂SNP-1具有预先设计的基团,其能够使页岩表面液相接触角大于150°,反转毛细管附加压力为阻止液相进入孔喉的阻力,进一步降低岩心自然渗吸油含量;150℃老化后,使得油基钻井液的高温高压滤失量低至2.4 mL,破乳电压达800 V以上,能有效阻止页岩岩心的压力传递。 展开更多
关键词 纳米封堵剂 润湿性 油基钻井液 毛细管力 压力传递
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改性脂肪酸提切剂的研制及其应用 被引量：9
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作者 黄贤斌 孙金声 +4 位作者 蒋官澄 吕开河 王金堂 刘敬平 罗少杰 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期107-112,共6页
合成一种可在油基钻井液中代替有机土的改性脂肪酸提切剂,测定提切剂对乳液流变性能的影响,分析乳液样品的三段式触变性,使用冷冻电镜观察提切剂对乳液微观结构的影响,采用界面流变仪分析提切剂对油水界面流变性的影响,分析提切剂的作... 合成一种可在油基钻井液中代替有机土的改性脂肪酸提切剂,测定提切剂对乳液流变性能的影响,分析乳液样品的三段式触变性,使用冷冻电镜观察提切剂对乳液微观结构的影响,采用界面流变仪分析提切剂对油水界面流变性的影响,分析提切剂的作用机制,在高密度油基钻井液中进行适用性评价。结果表明:提切剂有利于提高乳液黏度尤其是低剪切速率黏度;加入提切剂后,乳液具有优良的触变性,并观测到蜂窝状结构;提切剂能够显著增强油水界面弹性模量和界面膜强度,有利于乳液稳定;提切剂吸附在油水界面,通过氢键作用在乳液中构建三维网架结构,从而增强弱凝胶结构和提高切力;与含有机土的油基钻井液相比,使用提切剂的无土相油基钻井液具有较优异的流变结构与电稳定性。 展开更多
关键词 提切剂 改性脂肪酸 弱凝胶 无土相 油基钻井液
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