《钻井液技术发展》PPT课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《《钻井液技术发展》PPT课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钻井液技术发展 钻井 技术发展 PPT 课件
- 资源描述:
-
1、h1钻井液技术发展钻井液技术发展2h2 目录目录 钻井液概论钻井液概论 钻井液分类钻井液分类 钻井液技术的发展钻井液技术的发展 我国钻井液技术发展概况我国钻井液技术发展概况 国内外钻井液技术对比分析国内外钻井液技术对比分析3h3钻井液概论钻井液概论4h4钻井液体系介绍钻井液体系介绍uPEMPEMTMTM钻井液体系钻井液体系uPECPECTMTM钻井液体系钻井液体系uPRDPRDTMTM储层钻进液储层钻进液u小阳离子钻井液体系小阳离子钻井液体系u油基钻井液体系油基钻井液体系u其他钻井液体系简介其他钻井液体系简介5h5PEM钻井液体系钻井液体系6h6 中国海域应用最广泛中国海域应用最广泛/最成熟的
2、泥浆体系最成熟的泥浆体系 PEMPEM泥浆从泥浆从9595年至今在渤海使用现已超年至今在渤海使用现已超300300口口, ,并在大港使并在大港使用十多口井,在胜利、冀东均有应用;也曾在用十多口井,在胜利、冀东均有应用;也曾在PHILIPPSPHILIPPS的外方井使用,均获成功。的外方井使用,均获成功。 最大使用密度最大使用密度1.971.97,最高使用井温超,最高使用井温超170C170C。其抗温及抗。其抗温及抗各种污染能力均得到充分验证。各种污染能力均得到充分验证。 为渤海的优快钻井项目中立下汗马功劳为渤海的优快钻井项目中立下汗马功劳PEM钻井液体系钻井液体系7h7PEM 泥浆是一种与环境
3、更友善且部分具有油基泥浆是一种与环境更友善且部分具有油基泥浆特性的水基泥浆。泥浆特性的水基泥浆。其主要产品是其主要产品是PF-JLX 一种聚合醇。一种聚合醇。PEM 泥浆钻井液体系泥浆钻井液体系PEMPEM泥浆作用机理泥浆作用机理F高分子材料的吸附包被絮凝高分子材料的吸附包被絮凝FJLXJLX氢键作用氢键作用FJLXJLX在高温雾点的行为在高温雾点的行为FPFPFTEXTEX的防塌作用的防塌作用FK K的防塌作用的防塌作用8h8强抑制性强抑制性优良的润滑性和防泥包性优良的润滑性和防泥包性良好的兼容性良好的兼容性大的固相容量限大的固相容量限良好的油层保护效果良好的油层保护效果环境可接受性好环境可
4、接受性好对录井无影响对录井无影响PEMPEM钻井液优点钻井液优点PEM 泥浆钻井液体系泥浆钻井液体系9h91 1、强抑制性,粘度颗粒运移对油层损害机理减轻强抑制性,粘度颗粒运移对油层损害机理减轻2 2、可控制使用相对较低的比重,降低、可控制使用相对较低的比重,降低P P3 3、良好的钻井液性能使钻井作业更为顺利,减少储层浸泡、良好的钻井液性能使钻井作业更为顺利,减少储层浸泡时间时间4 4、良好的封堵作用,钻井液滤液侵入浅、良好的封堵作用,钻井液滤液侵入浅 5 5、低比重固相含量低,对储层的固相侵入伤害小、低比重固相含量低,对储层的固相侵入伤害小6 6、钻井液与地层液体配伍性普遍较好、钻井液与地
5、层液体配伍性普遍较好10h10 PECTMTM钻井液体系钻井液体系Polymer Enhance Cation Drilling Fluid 11h11主剂主剂PF-JMH-YJPF-JMH-YJ(有机正电胶材料):(有机正电胶材料): PF-JMH-YJ是由阳离子单体合成的,由于机理是需要有强的正电荷,因此是由阳离子单体合成的,由于机理是需要有强的正电荷,因此和小阳离子不同,在阳离子单体的选择上选择了强正电荷的阳离子单体,而和小阳离子不同,在阳离子单体的选择上选择了强正电荷的阳离子单体,而且在合成工艺上减少了因自聚以及可能造成阳离子电荷下降的因素,另外还且在合成工艺上减少了因自聚以及可能造成
6、阳离子电荷下降的因素,另外还在控制分子量上使其分子量降低,从而保证该产品具有高的正电荷,其机理在控制分子量上使其分子量降低,从而保证该产品具有高的正电荷,其机理主要是由于粘土表面都带负电荷的,地层粘土矿物高,也会带负电荷,水进主要是由于粘土表面都带负电荷的,地层粘土矿物高,也会带负电荷,水进入后势必会造成水化膨胀,而采用正电荷进入后,通过电荷中和使其压缩双入后势必会造成水化膨胀,而采用正电荷进入后,通过电荷中和使其压缩双电层,因而减少粘土水化膨胀的可能性,以达到抑制的效果。电层,因而减少粘土水化膨胀的可能性,以达到抑制的效果。PEC钻井液体系主剂主剂PF-JHA(PF-JHA(聚醇醚材料):聚
7、醇醚材料): 醇醚润滑剂是由天然物质(聚乙烯醚的衍生物)经精练提纯后,在一定的醇醚润滑剂是由天然物质(聚乙烯醚的衍生物)经精练提纯后,在一定的温度和压力下,进行相关的化学处理,使其具有活泼的反应性基团,再与低温度和压力下,进行相关的化学处理,使其具有活泼的反应性基团,再与低分子烷氧基化合物缩合而成,由于其固有的结构特征,使醇醚润滑剂具有与分子烷氧基化合物缩合而成,由于其固有的结构特征,使醇醚润滑剂具有与其他润滑剂比较更为突出的特点。该材料同样具有其他润滑剂比较更为突出的特点。该材料同样具有“浊点浊点”行为。行为。12h12机理机理: PF-JMH-YJ能够牢固地吸附在粘土颗粒表面并进入层间,使
8、粘土颗粒所能够牢固地吸附在粘土颗粒表面并进入层间,使粘土颗粒所带电荷发生变化,使其电位转化为正电位,利于带电荷发生变化,使其电位转化为正电位,利于PF-PLH对粘土颗粒的包对粘土颗粒的包被并形成较强的结构。被并形成较强的结构。 PEC钻井液利用钻井液利用PF-PLH与与PF-JMH-YJ的复配,可以达到较理想的的复配,可以达到较理想的“软抑软抑制制”效果,同时使用效果,同时使用PF-EPF(纳米级乳化石蜡)配合(纳米级乳化石蜡)配合PF-TEX加强泥浆的加强泥浆的封堵效果,阻止压力及滤液的传递。封堵效果,阻止压力及滤液的传递。 PF-JHA同样具有类似同样具有类似PF-JLX的浊点行为,但抑制
9、性较的浊点行为,但抑制性较PF-JLX差,但其差,但其润滑性更佳。润滑性更佳。 本体系不含无机盐,不会造成地层内离子局部浓集本体系不含无机盐,不会造成地层内离子局部浓集PEC钻井液体系13h13PEC和PEM钻井液对比PEC钻井液较钻井液较PEM钻井液优点:钻井液优点:可提供较好的携砂和悬浮能力,有利于钻速很快的井的作业,如渤海可提供较好的携砂和悬浮能力,有利于钻速很快的井的作业,如渤海的优快钻井的优快钻井由于携带效果好,环空岩屑浓度低,生产井作业钻速较由于携带效果好,环空岩屑浓度低,生产井作业钻速较PEM泥体系作泥体系作业的井快业的井快生产井起钻相对较生产井起钻相对较PEM体系作业的井快体系
10、作业的井快电测一次成功率更高电测一次成功率更高油层浸泡时间更短,有利于油层保护油层浸泡时间更短,有利于油层保护体系本身对渤中体系本身对渤中25-1油田和油田和NB35-2油田油层保护能力略强于油田油层保护能力略强于PEM钻井钻井液(对以上两个油田的天然岩心渗透率恢复值高于用液(对以上两个油田的天然岩心渗透率恢复值高于用PEM钻井液做的钻井液做的实验)实验)使用有机抑制剂,不用无机盐抑制剂,对测井影响较小使用有机抑制剂,不用无机盐抑制剂,对测井影响较小14h14PEC钻井液较钻井液较PEM钻井液不足:钻井液不足:PEC钻井液是针对软泥岩为主的地层开发的钻井液,钻井液是针对软泥岩为主的地层开发的钻
11、井液,适用的范围没有适用的范围没有PEM钻井液广钻井液广PEC钻井液抑制性较钻井液抑制性较PEM泥浆差,钻井液长时间的泥浆差,钻井液长时间的稳定性不如稳定性不如PEM泥浆泥浆PEC钻井液由于全部材料均为有机物,对探井岩屑钻井液由于全部材料均为有机物,对探井岩屑地化分析的影响远比地化分析的影响远比PEM泥浆大,不太适合探井作业泥浆大,不太适合探井作业PEC和PEM钻井液对比15h15 PRDTMTM储层钻进液储层钻进液Protecting Reservoir Drill-in Fluid 16h16PRD体系的主要特点 具有独特的流变特性具有独特的流变特性 最大限度地减少储层损害最大限度地减少储
12、层损害Brookfiled DV 17h17F独特的流变性独特的流变性 粘弹性,与时间无关的假塑性流体粘弹性,与时间无关的假塑性流体 能有效地阻止大斜度井和水平井钻进时岩屑床的形成能有效地阻止大斜度井和水平井钻进时岩屑床的形成PRD体系的主要特点18h18F独特的流变性独特的流变性 高屈服值高屈服值 有效地携带岩屑有效地携带岩屑 高的低剪切速率粘度高的低剪切速率粘度(LSRV)(LSRV) 有效地阻止固、液相侵入地层,避免对井壁的冲蚀有效地阻止固、液相侵入地层,避免对井壁的冲蚀PRD体系的主要特点19h19F最小的储层损害最小的储层损害 低的孔隙介质滤失量低的孔隙介质滤失量 有效地控制污染带的
13、深度有效地控制污染带的深度 易破胶解堵易破胶解堵 有效地清除内、外滤饼有效地清除内、外滤饼低剪切速率粘度低剪切速率粘度40,000cp低剪切速率粘度低剪切速率粘度1,000cpPRD体系的主要特点20h20 解堵原理解堵原理 解堵液通过剪断聚合物的长链,使聚合物的分子解堵液通过剪断聚合物的长链,使聚合物的分子量变小;其直观表现为液体的粘度下降。当低剪切速量变小;其直观表现为液体的粘度下降。当低剪切速率粘度下降率粘度下降150015002000cp2000cp时可认为已破胶解堵。时可认为已破胶解堵。 解堵液可为酸、氧化剂或酶。解堵液可为酸、氧化剂或酶。PRD钻开液解堵21h21 小阳离子钻井液体
14、系小阳离子钻井液体系PDF-JFC Drilling Fluid System 22h22PF-JFC小阳离子的作用机理聚合物中季胺原子上的正电荷与粘土表面上的负电荷聚合物中季胺原子上的正电荷与粘土表面上的负电荷产生强烈的静电作用,在粘土表面形成单层或多层的产生强烈的静电作用,在粘土表面形成单层或多层的高分子吸附膜,从而阻止外来水分子进入粘土层间产高分子吸附膜,从而阻止外来水分子进入粘土层间产生膨胀。生膨胀。由于桥联式的多点吸附,从而抑制粘土的分散和微粒由于桥联式的多点吸附,从而抑制粘土的分散和微粒运移。运移。 23h23PDF-JFC体系的优点一定的抑制性一定的抑制性良好的泥浆流变性良好的泥
15、浆流变性良好的热稳定性良好的热稳定性良好的润滑性良好的润滑性较强的抗钙、镁离子的能力较强的抗钙、镁离子的能力能够有效地保护油气层能够有效地保护油气层维护简单,成本较其它泥浆低维护简单,成本较其它泥浆低具有较低的生物毒性,环境可接受具有较低的生物毒性,环境可接受24h24 PF-JFCPF-JFC稳定性较差,在加入稳定性较差,在加入3 3个循环周后逐渐失效个循环周后逐渐失效 泥浆性能稳定性较差,不适合长时间使用泥浆性能稳定性较差,不适合长时间使用 抑制性较差,不适用于水敏性页岩及胶结差的泥岩地抑制性较差,不适用于水敏性页岩及胶结差的泥岩地层层 与其他材料配伍性不强,加入与其他材料配伍性不强,加入
16、KClKCl等无机盐会对体系电等无机盐会对体系电性产生不良的影响性产生不良的影响PDF-JFC体系的缺点25h25 水包油钻井液体系水包油钻井液体系26h26水包油钻井液体系 水包油欠平衡钻井液是水包油欠平衡钻井液是采用高闪点特精白油或采用高闪点特精白油或新气制油作为密度减轻新气制油作为密度减轻剂,并作为分散相;水剂,并作为分散相;水相为分散介质,作为连相为分散介质,作为连续相,通过水溶性聚合续相,通过水溶性聚合物物YJD作为悬浮稳定剂作为悬浮稳定剂而形成的乳状液而形成的乳状液 27h27水包油钻井液特点优点:()密度从0.891.00 g/cm3之间可以调整;()现场配制工艺简单,不需特殊的
17、乳化设备;()钻井液荧光级小于6级,成本较低,安全性好,对橡胶件腐蚀度轻;()具有良好的流变性、失水造壁性、抗侵污性、抗温性,良好的润滑性28h28 GID钻井液体系钻井液体系29h29体系介绍GID钻井液体系是在参考了BZ25-1油田二期应用的PEC钻井液体系的成功经验,并进一步改进以适应BZ34-1区块地层特点,经过近半年的立项研究而推出的。主要在PEC体系的基础上引入了聚胺盐,进一步加强原有泥浆的抑制性,仍然采取”软抑制”的钻井效果.30h30解决解决BZ34-1油田明化镇井段起钻问题;油田明化镇井段起钻问题;解决解决PEC钻井液在性能控制方面的不稳定钻井液在性能控制方面的不稳定性,提高
18、体系的可操作性,适应现场优快性,提高体系的可操作性,适应现场优快钻井需求钻井需求 对井壁的稳定性较好对井壁的稳定性较好,为工程的顺利进行为工程的顺利进行提供了保障;提供了保障;成果31h31存在的问题仍然存在流变性不易控制的现象,主要表现仍然存在流变性不易控制的现象,主要表现在在HPA与与JMH-YJ的加入对流变性影响比较明的加入对流变性影响比较明显,由于考虑流变性,不能依据钻井液的抑显,由于考虑流变性,不能依据钻井液的抑制性需要而增加其用量。制性需要而增加其用量。HPA的加入对失水的增加十分明显,需要增的加入对失水的增加十分明显,需要增加失水剂用量,如果不控制低失水,粘钻具加失水剂用量,如果
19、不控制低失水,粘钻具现象比较明显。现象比较明显。本体系在使用过程当中不能有效避免泥岩胶本体系在使用过程当中不能有效避免泥岩胶结成块的现象。结成块的现象。抑制性没有很大的改观抑制性没有很大的改观32h32需要改进的方向增加主剂材料对泥岩的抑制性,尽量降低对增加主剂材料对泥岩的抑制性,尽量降低对流变性的影响。流变性的影响。根据岩性研究,引进或筛选合适的配伍性好根据岩性研究,引进或筛选合适的配伍性好分散剂或防粘结剂,避免泥岩胶结成块,因分散剂或防粘结剂,避免泥岩胶结成块,因为据了解为据了解MI也曾遇到此类问题,并且很严重,也曾遇到此类问题,并且很严重,但加入一种药剂后效果明显。但加入一种药剂后效果明
20、显。进一步通过现场使用,在现有条件下更新改进一步通过现场使用,在现有条件下更新改进适应本区块的钻井液施工工艺,从工艺上进适应本区块的钻井液施工工艺,从工艺上克服体系本身的不足。克服体系本身的不足。33h33 油基合成基钻井液体系油基合成基钻井液体系OBM/SBM Drilling Fluid System 34h34油基/合成基钻井液油基钻井液概念:油基钻井液概念:以油为连续相的钻井液体系以油为连续相的钻井液体系分类:分类:1 1)原油钻井液)原油钻井液2 2)油包水乳化钻井液(反相乳化钻井液,逆乳化)油包水乳化钻井液(反相乳化钻井液,逆乳化钻井液,简称油包水钻井液)钻井液,简称油包水钻井液)
21、3 3)全油钻井液)全油钻井液4) 4) 合成基钻井液合成基钻井液35h35现有的油基/合成基泥浆体系uPDF-MOMPDF-MOMSMSM钻井液体系钻井液体系uHTHP-MOMHTHP-MOMSMSM钻井液体系钻井液体系uPDF-SBMPDF-SBMSMSM钻井液体系钻井液体系uPDF-SBMPDF-SBMSMSM钻井液体系钻井液体系油基/合成基钻井液体系36h36v特强的抑制性特强的抑制性v很高的耐温能力很高的耐温能力v很强的抗污染能力很强的抗污染能力v极好的储层保护特性极好的储层保护特性v特佳的润滑性能特佳的润滑性能v很好的抗腐蚀性很好的抗腐蚀性v维护相对简单维护相对简单油基钻井液特点3
22、7h37v成本较高成本较高v技术难度较大技术难度较大v环保及地质录井有一定影响环保及地质录井有一定影响v工作环境差工作环境差v钻速低(被渤海的实践否定)钻速低(被渤海的实践否定)油基/合成基钻井液基础特点38h38油包水钻井液的组成油包水钻井液的组成 以水为分散相(内相),油为连续相(外以水为分散相(内相),油为连续相(外相),并添加乳化剂、亲油性胶体及其它处理相),并添加乳化剂、亲油性胶体及其它处理剂和加重材料所形成的稳定的乳状液,常用符剂和加重材料所形成的稳定的乳状液,常用符号号W/OW/O表示表示。油基/合成基钻井液基础39h39(1 1)油相)油相油基/合成基钻井液基础产品:白油产品:
23、白油, PF-JPA, PF-SGO, PF-JPA, PF-SGO40h40淡水、海水或盐水均可作为水相淡水、海水或盐水均可作为水相有效控制水相活度,消除泥、页岩水化膨胀,保证井壁稳定有效控制水相活度,消除泥、页岩水化膨胀,保证井壁稳定有的盐类可降低水相的表面张力,对乳状液起稳定作用有的盐类可降低水相的表面张力,对乳状液起稳定作用增加抗地下水或盐类的污染能力增加抗地下水或盐类的污染能力可提高乳状液密度可提高乳状液密度(2 2)水相)水相油基/合成基钻井液基础41h41乳化剂是乳状液能否稳定的决定性因素,主要乳化剂是乳状液能否稳定的决定性因素,主要作用有以下几种:作用有以下几种:在油水界面形成
24、具有一定强度的吸附膜,阻止液滴碰撞时发生聚在油水界面形成具有一定强度的吸附膜,阻止液滴碰撞时发生聚并而使乳状液稳定并而使乳状液稳定降低油水界面张力,使得体系稳定降低油水界面张力,使得体系稳定增加外相粘度,增加液滴发生碰撞阻力增加外相粘度,增加液滴发生碰撞阻力(3 3)乳化剂)乳化剂泥产品:泥产品: 主乳化剂:主乳化剂:PF-MOEUAL,PF-MEAPF-MOEUAL,PF-MEA 辅乳化剂:辅乳化剂:PF-MOCOAT,PF-IEAPF-MOCOAT,PF-IEA油基/合成基钻井液基础42h42重要性:重要性: 大多数天然矿物是亲水的,加重材料和钻屑趋向于与大多数天然矿物是亲水的,加重材料和
展开阅读全文