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MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)

MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)

MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)是針對(duì)深井、超深井、特殊井和復(fù)雜井在高溫高壓環(huán)境下作業(yè)而研發(fā)的一種新型鉆井液技術(shù)。通過優(yōu)化鉆井液配方與性能,MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液在220℃高溫及2.0g/cm3以上高密度條件下,仍能保持良好的流變性能。

l  特點(diǎn)

1.    流變性好:在密度達(dá)到2.0g/cm3時(shí),該體系展現(xiàn)出卓越的流動(dòng)性,塑性粘度低于50mPa·s,動(dòng)切力維持在5~10Pa范圍內(nèi),確保鉆井液在復(fù)雜地質(zhì)條件下的順暢循環(huán)。

2.    抗溫穩(wěn)定性強(qiáng):經(jīng)過220℃高溫滾動(dòng)老化16小時(shí)的嚴(yán)格測(cè)試,鉆井液體系未出現(xiàn)增稠現(xiàn)象,粘切性能保持穩(wěn)定,確保在高溫環(huán)境中作業(yè)的安全性與穩(wěn)定性。

3.    封堵性能優(yōu)異:通過精心設(shè)計(jì)的封堵劑配方,MicroDRIL能夠在地層孔隙中形成有效的封堵層,降低壓力傳遞,保護(hù)井壁穩(wěn)定。

4.    抗污染能力強(qiáng):具備出色的抗鹽、抗鈣性能及耐泥巖侵污能力,能夠在復(fù)雜地層中保持鉆井液性能的穩(wěn)定性

5.    潤滑性能卓越:在高密度條件下,極壓摩擦系數(shù)小于0.1,顯著降低鉆井過程中的摩擦阻力,提高機(jī)械鉆速,延長鉆頭使用壽命。

6.    環(huán)保性能提升:關(guān)鍵材料均采用非磺化工藝制備,大幅降低了對(duì)環(huán)境的潛在影響,符合現(xiàn)代綠色勘探開發(fā)理念。

l  優(yōu)點(diǎn)

1.    提高鉆井作業(yè)安全性:在高達(dá)220℃甚至更高溫度的環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能,避免了因高溫導(dǎo)致的鉆井液性能下降或失效,從而提高了鉆井作業(yè)的安全性。

2.    提高鉆井效率:顯著降低鉆頭與地層之間的摩擦阻力,減少鉆頭磨損,提高機(jī)械鉆速。

3.    降低鉆井成本:延長鉆頭使用壽命,減少因鉆頭磨損而頻繁更換的成本。

4.    增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性:高溫高壓下,MicroDRIL鉆井液能夠有效封堵地層孔隙,減少鉆井液和地層流體的交換,降低壓力傳遞,穩(wěn)定井壁,防止井塌等安全事故的發(fā)生。

5.    環(huán)境友好:關(guān)鍵材料均采用非磺化工藝制備,相比傳統(tǒng)磺化材料環(huán)保性能有較大幅度提升。

l  應(yīng)用

1.    高溫環(huán)境鉆井:當(dāng)井底溫度超過傳統(tǒng)鉆井液所能承受的范圍時(shí)(如超過200℃),MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)能夠保持穩(wěn)定的性能,確保鉆井作業(yè)的安全進(jìn)行。

2.    高密度鉆井需求:在需要高密度鉆井液以平衡地層壓力、防止井噴等情況下,MicroDRIL技術(shù)能夠提供密度高達(dá)2.0g/cm3以上的鉆井液體系,且保持良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。

3.    復(fù)雜地層鉆井:包括高礦化度地層、含鹽地層、泥巖地層等,這些地層往往對(duì)鉆井液的性能提出更高要求。MicroDRIL技術(shù)通過其優(yōu)異的抗污染性能(如抗鹽抗鈣)、封堵性能和潤滑性能,能夠有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜地層的挑戰(zhàn)。

4.    深井及超深井鉆井:隨著油氣資源勘探開發(fā)的不斷深入,鉆井作業(yè)逐漸向更深的地層發(fā)展。MicroDRIL技術(shù)的高溫穩(wěn)定性和高密度性能使其成為深井及超深井鉆井作業(yè)的理想選擇。

5.    環(huán)保要求高的鉆井項(xiàng)目:MicroDRIL技術(shù)采用非磺化工藝制備關(guān)鍵材料,相比傳統(tǒng)磺化材料在環(huán)保性能上有較大幅度提升。這使得該技術(shù)更加符合當(dāng)前環(huán)保政策的要求,適用于對(duì)環(huán)保要求較高的鉆井項(xiàng)目。

綜上所述,MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)適用于高溫、高密度、復(fù)雜地層以及深井及超深井等鉆井作業(yè)場(chǎng)景。其優(yōu)異的性能表現(xiàn)和廣泛的適用性使其成為現(xiàn)代鉆井技術(shù)中的重要組成部分。

l  體系配套添加劑

MicroG高溫穩(wěn)定劑

HUMSEAL封堵劑

THERMOFLO高溫降濾失劑

關(guān)鍵添加劑MicroG高溫穩(wěn)定劑簡介

MicroG是一款專為高溫、高密度水基鉆井液設(shè)計(jì)的聚合物類高溫穩(wěn)定劑。通過先進(jìn)的乳液聚合技術(shù),該產(chǎn)品不僅易于在鉆井體系中應(yīng)用,還具備多重優(yōu)異性能,能夠有效提升鉆井作業(yè)的效率與安全性。

功能

1.    流變調(diào)節(jié):優(yōu)化鉆井液的流動(dòng)性,減少泵送阻力。

2.    井眼凈化:增強(qiáng)鉆井液的攜帶能力,有效清除井底巖屑。

3.    絮凝包被:使鉆屑形成易于清除的絮凝體,保持井眼清潔。

4.    抑制頁巖水化:防止頁巖遇水膨脹,減少井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。

5.    抗溫抗污染:提升鉆井液在高溫和污染環(huán)境下的穩(wěn)定性。

6.    降低濾失:API濾失量低,保護(hù)地層,減少鉆井液流失。

7.    潤滑減阻:改善鉆井液的潤滑性,降低鉆具磨損,延長使用壽命。

適用范圍

1.    適用溫度:≥220℃,適用于高溫鉆井作業(yè)。

2.    適用體系:高溫、高密度水基鉆井液體系。

3.    推薦加量:根據(jù)鉆井液配方和現(xiàn)場(chǎng)條件調(diào)整,一般建議加量為2.0%~6.0%。

l  案例

松科2井井于2014413日開鉆,至2018317日完鉆,是全球第 一口鉆穿白堊紀(jì)的全球最 大陸相地層的大陸科學(xué)鉆探井,為研究距今6500萬年至1.4億年間地球溫室氣候和環(huán)境變化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);松科二井最終完鉆井深7018.88m,獲取了松遼盆地7018.00m的原位連續(xù)地球物理參數(shù);為松遼盆地及其相關(guān)類似盆地的地球物理勘探提供科學(xué)標(biāo)尺,由中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)技術(shù)研究所施工的國家重點(diǎn)科探井。是亞洲國家組織實(shí)施的最深科學(xué)鉆探井,也是國際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃(ICDP)成立22年來實(shí)施的最深井;實(shí)測(cè)井底溫度241℃,有效鉆井周期為1147d;該井攻克了超高溫鉆探和大口徑取心等地球深部探測(cè)重大技術(shù)難題,獲取了415萬組24TB的深部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),全井累計(jì)取心進(jìn)尺4279 m,收獲巖心4135 m,巖心采取率達(dá)96.6%。同時(shí),創(chuàng)造了四項(xiàng)鉆探世界記錄:F311 mm口徑超千米連續(xù)同徑取心鉆進(jìn),F311 mm口徑單回次進(jìn)尺30.60 m、F216 mm口徑單回次進(jìn)尺41.69 mF152 mm口徑單回次進(jìn)尺33.91 m等。對(duì)搶占國際深部鉆探技術(shù)制高點(diǎn)、拓展中國深部能源。干熱巖是火成巖或是變質(zhì)巖,如花崗巖、片麻巖等,硬度大,可鉆性極差,鉆井液循環(huán)溫度高,井底溫度高達(dá)210℃,鉆井液中有機(jī)添加劑會(huì)逐漸降解、失效,同時(shí)還引起黏土鈍化,造成鉆井液性能惡化;干熱巖井需要鉆穿多套壓力系統(tǒng),鉆井液密度難以選擇和控制,井漏問題很突出,提高了高溫條件下防漏和堵漏的難度。在鉆井過程中,井壁圍巖受到溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的多場(chǎng)耦合作用,井壁熱破裂現(xiàn)象明顯,形成大量裂紋,巖石強(qiáng)度明顯降低,極易造成掉塊、卡鉆和憋鉆。

松科2井和干GH-02井高溫井段使用的氯化鉀聚磺鉆井液、高溫聚合物鉆井液、超高溫甲酸鹽聚合物鉆井液3種體系具有良好的高溫穩(wěn)定性和剪切稀釋性,高壓濾失量低等特點(diǎn),抗溫能力達(dá)到241℃,且處理工藝簡單、配制方便、便于調(diào)整和維護(hù),五開調(diào)整后的鉆井液性能較穩(wěn)定, 期間因倒換鉆桿靜置72 h,到底后開泵順利, 未發(fā)生此前的憋泵現(xiàn)象。取心作業(yè)順利, 巖心采取率高。在鉆進(jìn)過程中,采用高溫流變儀等對(duì)鉆井液性能進(jìn)行超溫監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),做好各類相關(guān)小型實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)鉆井液的處理和維護(hù);盡量保證鉆井液在高溫井段取心鉆進(jìn)工況下的性能穩(wěn)定,保障了松科2井和干GH-02井的順利完鉆。