MicroDRIL高温高密度水基钻井液技术
MicroDRIL高温高密度水基钻井液技术是针对深井、超深井、特殊井和复杂井在高温高压环境下作业而研发的一种新型钻井液技术。通过优化钻井液配方与性能,MicroDRIL高温高密度水基钻井液在220℃高温及2.0g/cm³以上高密度条件下,仍能保持良好的流变性能。
l 特点
1. 流变性好:在密度达到2.0g/cm³时,该体系展现出卓越的流动性,塑性粘度低于50mPa·s,动切力维持在5~10Pa范围内,确保钻井液在复杂地质条件下的顺畅循环。
2. 抗温稳定性强:经过220℃高温滚动老化16小时的严格测试,钻井液体系未出现增稠现象,粘切性能保持稳定,确保在高温环境中作业的安全性与稳定性。
3. 封堵性能优异:通过精心设计的封堵剂配方,MicroDRIL能够在地层孔隙中形成有效的封堵层,降低压力传递,保护井壁稳定。
4. 抗污染能力强:具备出色的抗盐、抗钙性能及耐泥岩侵污能力,能够在复杂地层中保持钻井液性能的稳定性
5. 润滑性能卓越:在高密度条件下,极压摩擦系数小于0.1,显著降低钻井过程中的摩擦阻力,提高机械钻速,延长钻头使用寿命。
6. 环保性能提升:关键材料均采用非磺化工艺制备,大幅降低了对环境的潜在影响,符合现代绿色勘探开发理念。
l 优点
1. 提高钻井作业安全性:在高达220℃甚至更高温度的环境下保持稳定的性能,避免了因高温导致的钻井液性能下降或失效,从而提高了钻井作业的安全性。
2. 提高钻井效率:显著降低钻头与地层之间的摩擦阻力,减少钻头磨损,提高机械钻速。
3. 降低钻井成本:延长钻头使用寿命,减少因钻头磨损而频繁更换的成本。
4. 增强井壁稳定性:高温高压下,MicroDRIL钻井液能够有效封堵地层孔隙,减少钻井液和地层流体的交换,降低压力传递,稳定井壁,防止井塌等安全事故的发生。
5. 环境友好:关键材料均采用非磺化工艺制备,相比传统磺化材料环保性能有较大幅度提升。
l 应用
1. 高温环境钻井:当井底温度超过传统钻井液所能承受的范围时(如超过200℃),MicroDRIL高温高密度水基钻井液技术能够保持稳定的性能,确保钻井作业的安全进行。
2. 高密度钻井需求:在需要高密度钻井液以平衡地层压力、防止井喷等情况下,MicroDRIL技术能够提供密度高达2.0g/cm³以上的钻井液体系,且保持良好的流动性和稳定性。
3. 复杂地层钻井:包括高矿化度地层、含盐地层、泥岩地层等,这些地层往往对钻井液的性能提出更高要求。MicroDRIL技术通过其优异的抗污染性能(如抗盐抗钙)、封堵性能和润滑性能,能够有效应对复杂地层的挑战。
4. 深井及超深井钻井:随着油气资源勘探开发的不断深入,钻井作业逐渐向更深的地层发展。MicroDRIL技术的高温稳定性和高密度性能使其成为深井及超深井钻井作业的理想选择。
5. 环保要求高的钻井项目:MicroDRIL技术采用非磺化工艺制备关键材料,相比传统磺化材料在环保性能上有较大幅度提升。这使得该技术更加符合当前环保政策的要求,适用于对环保要求较高的钻井项目。
综上所述,MicroDRIL高温高密度水基钻井液技术适用于高温、高密度、复杂地层以及深井及超深井等钻井作业场景。其优异的性能表现和广泛的适用性使其成为现代钻井技术中的重要组成部分。
l 体系配套添加剂
MicroG高温稳定剂
HUMSEAL封堵剂
THERMOFLO高温降滤失剂
关键添加剂MicroG高温稳定剂简介
MicroG是一款专为高温、高密度水基钻井液设计的聚合物类高温稳定剂。通过先进的乳液聚合技术,该J9·产品不仅易于在钻井体系中应用,还具备多重优异性能,能够有效提升钻井作业的效率与安全性。
功能
1. 流变调节:优化钻井液的流动性,减少泵送阻力。
2. 井眼净化:增强钻井液的携带能力,有效清除井底岩屑。
3. 絮凝包被:使钻屑形成易于清除的絮凝体,保持井眼清洁。
4. 抑制页岩水化:防止页岩遇水膨胀,减少井壁失稳风险。
5. 抗温抗污染:提升钻井液在高温和污染环境下的稳定性。
6. 降低滤失:API滤失量低,保护地层,减少钻井液流失。
7. 润滑减阻:改善钻井液的润滑性,降低钻具磨损,延长使用寿命。
适用范围
1. 适用温度:≥220℃,适用于高温钻井作业。
2. 适用体系:高温、高密度水基钻井液体系。
3. 推荐加量:根据钻井液配方和现场条件调整,一般建议加量为2.0%~6.0%。
l J9·案例
松科2井井于2014年4月13日开钻,至2018年3月17日完钻,是全球第 一口钻穿白垩纪的全球最 大陆相地层的大陆科学钻探井,为研究距今6500万年至1.4亿年间地球温室气候和环境变化奠定坚实基础;松科二井最终完钻井深7018.88m,获取了松辽盆地7018.00m的原位连续地球物理参数;为松辽盆地及其相关类似盆地的地球物理勘探提供科学“标尺”,由中国地质科学院勘探技术技术研究所施工的国家重点科探井。是亚洲国家组织实施的最深科学钻探井,也是国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深井;实测井底温度241℃,有效钻井周期为1147d;该井攻克了超高温钻探和大口径取心等地球深部探测重大技术难题,获取了415万组24TB的深部实验数据,全井累计取心进尺4279 m,收获岩心4135 m,岩心采取率达96.6%。同时,创造了四项钻探世界记录:F311 mm口径超千米连续同径取心钻进,F311 mm口径单回次进尺30.60 m、F216 mm口径单回次进尺41.69 m、F152 mm口径单回次进尺33.91 m等。对抢占国际深部钻探技术制高点、拓展中国深部能源。干热岩是火成岩或是变质岩,如花岗岩、片麻岩等,硬度大,可钻性极差,钻井液循环温度高,井底温度高达210℃,钻井液中有机添加剂会逐渐降解、失效,同时还引起黏土钝化,造成钻井液性能恶化;干热岩井需要钻穿多套压力系统,钻井液密度难以选择和控制,井漏问题很突出,提高了高温条件下防漏和堵漏的难度。在钻井过程中,井壁围岩受到温度场、渗流场和应力场的多场耦合作用,井壁热破裂现象明显,形成大量裂纹,岩石强度明显降低,极易造成掉块、卡钻和憋钻。
松科2井和干GH-02井高温井段使用的氯化钾聚磺钻井液、高温聚合物钻井液、超高温甲酸盐聚合物钻井液3种体系具有良好的高温稳定性和剪切稀释性,高压滤失量低等特点,抗温能力达到241℃,且处理工艺简单、配制方便、便于调整和维护,五开调整后的钻井液性能较稳定, 期间因倒换钻杆静置72 h,到底后开泵顺利, 未发生此前的憋泵现象。取心作业顺利, 岩心采取率高。在钻进过程中,采用高温流变仪等对钻井液性能进行超温监测与评价,做好各类相关小型实验,指导钻井液的处理和维护;尽量保证钻井液在高温井段取心钻进工况下的性能稳定,保障了松科2井和干GH-02井的顺利完钻。
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