MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術
MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術是針對深井、超深井、特殊井和復雜井在高溫高壓環(huán)境下作業(yè)而研發(fā)的一種新型鉆井液技術。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
1. 流變性好:在密度達到2.0g/cm3時,該體系展現出卓越的流動性,塑性粘度低于50mPa·s,動切力維持在5~10Pa范圍內,確保鉆井液在復雜地質條件下的順暢循環(huán)。
2. 抗溫穩(wěn)定性強:經過220℃高溫滾動老化16小時的嚴格測試,鉆井液體系未出現增稠現象,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:通過精心設計的封堵劑配方,MicroDRIL能夠在地層孔隙中形成有效的封堵層,降低壓力傳遞,保護井壁穩(wěn)定。
4. 抗污染能力強:具備出色的抗鹽、抗鈣性能及耐泥巖侵污能力,能夠在復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,極壓摩擦系數小于0.1,顯著降低鉆井過程中的摩擦阻力,提高機械鉆速,延長鉆頭使用壽命。
6. 環(huán)保性能提升:關鍵材料均采用非磺化工藝制備,大幅降低了對環(huán)境的潛在影響,符合現代綠色勘探開發(fā)理念。
l 優(yōu)點
1. 提高鉆井作業(yè)安全性:在高達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 應用
1. 高溫環(huán)境鉆井:當井底溫度超過傳統(tǒng)鉆井液所能承受的范圍時(如超過200℃),MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術能夠保持穩(wěn)定的性能,確保鉆井作業(yè)的安全進行。
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技術能夠提供密度高達2.0g/cm3以上的鉆井液體系,且保持良好的流動性和穩(wěn)定性。
3. 復雜地層鉆井:包括高礦化度地層、含鹽地層、泥巖地層等,這些地層往往對鉆井液的性能提出更高要求。MicroDRIL技術通過其優(yōu)異的抗污染性能(如抗鹽抗鈣)、封堵性能和潤滑性能,能夠有效應對復雜地層的挑戰(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)保要求高的鉆井項目:MicroDRIL技術采用非磺化工藝制備關鍵材料,相比傳統(tǒng)磺化材料在環(huán)保性能上有較大幅度提升。這使得該技術更加符合當前環(huán)保政策的要求,適用于對環(huán)保要求較高的鉆井項目。
綜上所述,MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術適用于高溫、高密度、復雜地層以及深井及超深井等鉆井作業(yè)場景。其優(yōu)異的性能表現和廣泛的適用性使其成為現代鉆井技術中的重要組成部分。
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計的聚合物類高溫穩(wěn)定劑。通過先進的乳液聚合技術,該產品不僅易于在鉆井體系中應用,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. 流變調節(jié):優(yōu)化鉆井液的流動性,減少泵送阻力。
2. 井眼凈化:增強鉆井液的攜帶能力,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)風險。
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:根據鉆井液配方和現場條件調整,一般建議加量為2.0%~6.0%。
l 案例
松科2井井于2014年4月13日開鉆,至2018年3月17日完鉆,是全球第 一口鉆穿白堊紀的全球最 大陸相地層的大陸科學鉆探井,為研究距今6500萬年至1.4億年間地球溫室氣候和環(huán)境變化奠定堅實基礎;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;為松遼盆地及其相關類似盆地的地球物理勘探提供科學“標尺”,由中國地質科學院勘探技術技術研究所施工的國家重點科探井。是亞洲國家組織實施的最深科學鉆探井,也是國際大陸科學鉆探計劃(ICDP)成立22年來實施的最深井;實測井底溫度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重大技術難題,獲取了415萬組24TB的深部實驗數據,全井累計取心進尺4279 m,收獲巖心4135 m,巖心采取率達96.6%。同時,創(chuàng)造了四項鉆探世界記錄:F311 mm口徑超千米連續(xù)同徑取心鉆進,F311 mm口徑單回次進尺30.60 m、F216 mm口徑單回次進尺41.69 m、F152 mm口徑單回次進尺33.91 m等。對搶占國際深部鉆探技術制高點、拓展中國深部能源。干熱巖是火成巖或是變質巖,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210℃,鉆井液中有機添加劑會逐漸降解、失效,同時還引起黏土鈍化,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、滲流場和應力場的多場耦合作用,井壁熱破裂現象明顯,形成大量裂紋,巖石強度明顯降低,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,抗溫能力達到241℃,且處理工藝簡單、配制方便、便于調整和維護,五開調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)生此前的憋泵現象。取心作業(yè)順利, 巖心采取率高。在鉆進過程中,采用高溫流變儀等對鉆井液性能進行超溫監(jiān)測與評價,做好各類相關小型實驗,指導鉆井液的處理和維護;盡量保證鉆井液在高溫井段取心鉆進工況下的性能穩(wěn)定,保障了松科2井和干GH-02井的順利完鉆。
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