钻井液技术现状与发展共144页文档
国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势
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我国钻井液技术发展现状及展望
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⑴.没有产生新的理论(观点)、方法、处理剂、普适性很 强,全国普遍采用的新的泥浆体系及应用技术(公认、新一 代);
⑵.水基泥浆技术整体水平与国外先进水平相差不大,且 有自己特色,但油基泥浆仍未成体系(与国外巨大差距);
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(5).“恶性漏失”主要表现为漏失厉害并且很难堵住。 它常有两种不同的情况: 溶洞及较大的天然裂缝引起的有进无出的严重漏失 井段低承压地层“随机性、多点漏失”问题
⑹. 窄安全密度窗口安全钻井问题:
当漏、喷、塌、…位于同一裸眼井段(同层),则引发出 多种复杂问题:主要归纳为窄或负安全密度窗口的安全钻井 复杂问题,成为目前钻井工程亟待解决的重大技术难题,而 喷和漏构成的窄或负安全密度窗口的安全钻井问题则更为复 杂、困难和危险,是我们当前重点攻关解决的重大难题。。
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1.井壁坍塌应(压)力:P塌
井壁不稳定由井壁坍塌应力P塌引起。 井眼形成后,地应力在井壁上的二次分布所产 生的指向井内引起井壁岩石向井内移动的应力,称 为井壁坍塌应力(P塌>0)。它是引起井壁不稳定的根 本原因(P泥<P塌)。但所钻地层形成井眼不一定必然 会产生坍塌压力(P塌=0) 。
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井壁坍塌应(压)力:P塌 P塌一旦产生(P塌>0)井壁岩石必然逐渐掉( 挤)入井中(缩径、掉块丶垮塌)。钻井过程中P塌 可以(也只能)用井内泥浆柱压力有效平衡:
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井壁坍塌应(压)力:P塌
众所周之井壁稳定是岩石力学-化学相耦合的问 题,所以一般情况下,人们常把井壁稳定问题主要分 成二大类:
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常见现象是井眼缩径、掉 块、井壁坍塌…… 这是一项涉及钻井、泥浆、岩石力学-岩矿学-化学渗流力学相耦合……的综合应用技术。目前仍以经验规律总 结及定性判定(半定量解释)相结合的实用系列技术。 这里只讨论由于井壁坍塌压力而引起的技术难题,不讨 论井壁水化分散、泥浆冲刷、井下扰动以及时间因素……等 引起的不稳定。
谈钻井液技术的应用现状及发展方向
谈钻井液技术的应用现状及发展方向摘要:近些年来,随着已有的石油田的日益枯竭,而其需求量也逐渐增大,更多的石油需要被开采和勘探,这对石油勘探的技术提出了更高的要求。
而钻井液技术作为石油开采的中心技术,其发展和研究也成为一种必然趋势。
本文主要通过对国外的钻井液技术的研究,然后综合考虑国内钻井液技术发展情况以及存在的一些问题,结合最新技术的发展情况,提出了关于未来钻井液技术发展方向的重要建议。
关键词:钻井液应用现状发展方向一、钻井液技术概述钻井液就是指在钻探过程中,在孔内使用的一种冲洗物质且可以循环利用。
可以说钻井液就是钻井的血液,同时也称之为钻孔冲洗液。
根据钻井液按的组成的不同,可以将其分为清水、泥浆、乳状液、无粘土相冲洗液和压缩空气等。
最早开始用的钻井液就是清水,因为它无需处理,使用十分方便,尤其是适用于完整岩层和水源充足的地区。
而泥浆是另一种广泛使用的钻井液,因为其具有一定的粘度,所以可以用于一些松散的和容易坍塌的不稳定岩层。
研究表明,钻井液具有很多用途,而最广泛地就是清洁井底,保持井底的清洁,还有就是用来冷却和润滑钻头及钻柱,从而提高其使用寿命。
一般的根据基液和主要处理剂的不同,可以将钻井液分为以下几类:即由气体配制成的空气和氮气钻井液;由水配制而成的充气--泡沫钻井液等;以及由非水物质配置而成的油基或合成基钻井液等。
钻井液是可以分为分散介质和分散相以及添加剂组成的。
此外,一般的钻井液主要由液相、固相再加上相应的化学处理剂组成。
液相可以是水、油和乳状液,而固相则包括有用固相和无用固相两种,相应的化学处理剂则包括无机和有机高分子化合物。
在近些年,随着一些深井、超深井等特殊工艺技术的发展和进步,石油勘探技术也在不断的进步和发展。
这就对钻井液的要求越来越高了,现在国际上对钻井液的要求是“安全、健康和高效”。
然而,国内外在钻井液技术方面的发展有着明显的差距,这就需要我国更好的学习和借鉴国外相关的优秀技术水平,提高自己充实自己,以期更好的为国家石油工业做贡献。
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油和天然气开发过程中的重要环节,它不仅直接影响着能源资源的开采效率和成本,还关乎着能源产业的可持续发展和国家能源安全。
随着石油和天然气勘探开发的不断深入,钻井工程技术也在不断创新和发展。
本文将探讨钻井工程技术的现状及发展趋势。
一、钻井工程技术现状1. 钻井技术设备水平不断提高随着科技的不断进步,钻井技术设备水平也在不断提高。
先进的液压钻机、自动化控制系统、实时数据传输技术等设备的应用,极大地提高了钻井的效率和安全性。
钻头、钻杆、钻井液等钻井工具的制造工艺和材料也得到了革新,使其在各种复杂地层中的应用能力得到了提升。
2. 钻井技术标准化和规范化程度提高钻井工程技术的标准化和规范化程度不断提高,使得钻井作业更加规范和科学。
各种标准化的规范文件和指导意见的制定推动了钻井技术的发展,同时也提高了钻井工程的质量和安全水平。
3. 钻井工程技术在非常规油气领域的应用非常规油气的开发要求对钻井工程技术提出了更高的要求。
水平井、多级水平井、压裂井等技术的应用,需要更加先进的钻井技术和工程手段。
钻井工程技术在非常规油气领域的应用,不断推动着钻井技术的进步和创新。
4. 钻井液技术的改进和创新钻井液是钻井过程中不可或缺的重要技术环节,其性能将直接影响到钻孔的质量和效率。
近年来,钻井液技术得到了较大的进步和改进,高效环保的钻井液技术不断涌现,为钻井工程技术的发展提供了更好的保障。
5. 钻井工程技术的自动化和智能化发展随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展,钻井工程技术也在向自动化和智能化方向不断发展。
自动化控制系统、智能钻头、智能钻井液等技术的应用,使得钻井作业更加安全高效,并且减轻了人力成本。
1. 钻井技术设备向大型化、集成化、智能化方向发展未来,钻井技术设备将更加向大型化、集成化和智能化方向发展。
大型钻机、多功能集成钻机、智能钻井设备等将成为发展的趋势。
这不仅可以降低钻井成本,提高钻井效率,还可以减少工人的作业强度和提高工作安全性。
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势随着石油工业的不断发展,钻井技术作为其中的重要组成部分,已然成为石油勘探与开采的基石。
而钻井液技术,作为钻井技术中的一项重要技术,也随之得到了广泛的应用。
然而,在实践应用中,钻井液技术还面临着很多挑战和需求。
本文将从现状、挑战、需求以及发展趋势四个方面来论述钻井液技术。
一、现状钻井液技术是钻井作业中非常关键的一环,它是为了保证钻井作业的正常进行,同时也是保障钻井设备的正常运转。
目前,钻井液技术主要应用在海洋石油勘探领域,特别是针对深海油田的开发需求。
市面上常见的钻井液有水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等,其中水基钻井液具有成本低、环保等优势,是目前使用最多的一种钻井液。
在钻井液的配制和处理方面,目前采用的是某些特殊并且有毒的化学物质,如羧代酰胺基甲酸钾(K-PAM)、钙镁石、硅胶等。
这些成分的添加帮助控制钻井液的性能,如黏度、密度、pH 值等,使其适应不同的钻井条件。
二、挑战虽然钻井液技术在实际应用中带来了很多好处,但是它也面临着许多挑战。
首先,钻井液技术的环保性得不到保障。
在钻井液制备和处理过程中,需要大量的化学品,这些化学品会和水和土壤中的其他物质形成复合物,使得这些物质在环境中的迁移和转化变得更加复杂和不可控。
因此,制备出符合环保要求且能有效钻井的钻井液,成为了当前技术待解决的问题之一。
其次,随着油气勘探的深入,钻井液性能要求也越来越高。
对钻井液的性能要求越来越复杂,需要涉及到高温、高压、高盐度、高酸碱度等多个因素,而现有的钻井液技术仍无法满足这些要求。
如何优化钻井液成分、提升钻井液性能,是值得深入研究的问题。
三、需求随着石油勘探技术的快速发展和油气资源的进一步枯竭,对钻井液技术的需求也不断增加。
未来将需要更加高效、环保的钻井液;更加具有适应性的钻井液;更加智能化的钻井液等。
四、发展趋势为了应对上述挑战和需求,钻井液技术也正在不断发展和创新。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 钻井液的智能化:随着工业 4.0 的到来,各行各业都在朝着数字化转型,钻井液技术也不例外。
无固相钻井液技术现状及发展趋势
无固相钻井液技术现状及发展趋势摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国石化行业发展的步伐。
随着石油天然气工业的发展,为获得更大的渗流面积,水平井开发方式已成为一种常见模式,水平井钻井作业通常在储层中穿行几百甚至几千米,这样能够使油层完全裸漏,提高单井产能。
钻井液在水平井裸眼储层中穿行将势必造成储层伤害,如何保护储层是水平井钻井液面临的重要技术难题。
传统的钻井液往往采用膨润土配浆以及重晶石加重,这些固相颗粒一旦侵入储层,势必会造成储层孔喉堵塞,影响油气产能,无固相钻井液是解决水平井储层保护的一项重要钻井液技术。
无固相钻井液是不含膨润土及重晶石等固相,以高分子聚合物及可溶盐为主要添加剂的一种钻井液,可避免固相对储层的伤害,在绝大多数水平井储层钻井中得到应用。
关键词:无固相;钻井液;技术;发展趋势引言我国常规浅层油气田资源量逐步减少,油气开发只能着眼于深层、超深层的勘探开发,而深层、超深层都伴随着地层的高温、高压,这给钻井工程提出了严峻的考验,对钻井液而言挑战更大。
水平井开发是增大泄油面积,提高单井产能的重要手段,水平井裸眼完井对储存保护要求较高,通常采用无固相钻井液来钻探水平井,无固相钻井液主要指不添加膨润土和重晶石等固相的钻井液,其具有储层保护好的特点,通常采用可溶性盐来加重,以达到平衡地层压力的目的。
目前已知的可溶盐包括无机盐氯化钾、氯化钙、氯化钠、溴盐等,有机盐甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯等,无机一价金属盐加重密度有限,高价金属盐虽然加重密度高,但往往钻井液用增粘剂在高价盐中匹配性差,有机盐甲酸钠和甲酸钾最高密度为1.6g/cm3,甲酸铯最高密度可达2.3g/cm3,但甲酸铯价格昂贵,无法在钻井液中应用,此时如果需要超过1.6g/cm3的无固相钻井液将面临巨大的挑战。
1无固相钻井液技术无固相钻井液具有如下特点:(1)因为缺少黏土颗粒,所以因固相颗粒堵塞孔隙而产生的影响得到了降低;(2)在变形和流动性以及剪切稀释性方面拥有较强的性能;(3)能够很好的提升钻井的效率;(4)维持井壁稳定的能力较强;(5)基本不会对油气层造成损伤,并且在发现和保护产层方面也具备有效作用;(6)避免出现井漏事故;(7)尽可能的减少钻井成本的消耗。
国内外钻井液技术发展现状
国内外钻井液技术发展现状钻井液技术是石油钻探的重要环节,近年来在国内外得到了广泛关注和发展。
以下是国内外钻井液技术发展现状的概述:1. 国内钻井液技术现状:近年来,我国钻井液技术取得了显著的进步。
通过持续研究和现场实践,国内钻井液技术在多个方面取得了新的进展。
在钻井液体系方面,研究者们关注提高钻井液的抑制性,适用于页岩气水平井和强水敏性易塌地层,以及深井超深井、海洋深水钻井的需要。
此外,还开展了新的研究和应用探索,尤其是近油基钻井液的成功应用,为水基钻井液部分替代油基钻井液奠定了基础。
在钻井液材料方面,国内研究者重视低成本钻井液开发,简化钻井液配方,完善钻井液固相控制技术等。
此外,还针对不同地层和钻井条件,研发了微泡钻井液、强封堵钻井液、环保钻井液和无土/固相水基钻井液等。
2. 国外钻井液技术现状:国外钻井液技术发展较为成熟,主要体现在以下几个方面:(1)水基钻井液:国外水基钻井液研究主要聚焦于提高钻井液的抑制性、抗污染能力和稳定性,以适应复杂地层和环境敏感地区的钻井需求。
(2)油基钻井液:油基钻井液在国外得到了广泛应用,特别是在深井、海洋钻井等领域。
研究者关注提高油基钻井液的性能,如抗高温、抗盐、抗钙等特性。
(3)合成基钻井液:合成基钻井液在国外研究较为成熟,如烃类合成基钻井液、生物质合成基钻井液等。
这些钻井液具有优良的性能,可适应不同钻井条件。
(4)环保钻井液:随着环保意识的提高,国外研究者关注开发环保型钻井液,以减少钻井液对环境的影响。
总之,国内外钻井液技术均在不断发展,研究方向主要集中在提高钻井液的性能、降低钻井液成本、开发环保型钻井液等方面。
未来钻井液技术将继续朝着高效、环保、智能化的方向发展。
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油工业的重要环节,对于油气勘探开发具有至关重要的作用。
随着石油资源逐渐进入开发难度较高的阶段,钻井工程技术的发展也面临着新的挑战和机遇。
本文将探讨钻井工程技术的现状及发展趋势。
一、钻井工程技术现状1. 钻井工具和设备:随着科技的发展,钻井工具和设备不断更新换代,从传统的手工操作逐渐转向机械化、自动化和数字化。
常见的钻井工具有钻杆、钻铤、钻头等,而钻井设备则包括钻机、输送机、井口设备等。
2. 钻井方法和工艺:传统的钻井方法主要依靠地面钻机进行,而随着深水和超深水油气勘探的需求增加,深水钻井、水平井钻井等新的钻井方法和工艺不断涌现。
钻井液技术也在不断改进和优化,以适应不同井型和地质条件的需求。
3. 钻井监测和控制技术:钻井过程中的监测和控制技术是保证钻井安全和效率的关键。
流体控制技术、气体检测技术、井底参数监测技术等不断创新和发展,实时监测和控制井下的状况,提高工作效率和安全性。
4. 钻井工程管理系统:随着钻井作业规模的不断扩大和复杂化,钻井工程管理系统也日趋完善。
利用信息技术和互联网技术,实现钻井作业的可视化和自动化,提高钻井作业的管理水平和效率。
二、钻井工程技术发展趋势1. 深水和超深水钻井:随着陆地石油资源的逐渐枯竭,深水和超深水钻井是未来石油勘探开发的重要方向。
这种钻井方式对技术要求高,涉及到水深、海底温度和压力等复杂条件,因此需要发展适应深水和超深水作业的钻井技术和设备。
2. 水平井和多级水平井钻井:水平井是指井眼倾斜角度大于80度的钻井方式,以增加井下开发面积和油气产量。
水平井在油藏开发中得到广泛应用,尤其是在低渗透和致密油气开发中。
未来,水平井钻井技术将继续改进,发展出更多高效、可控的水平井钻井技术。
3. 钻井液技术:钻井液作为钻井过程中的重要介质,对于井下作业的效率和安全性起着至关重要的作用。
未来,钻井液技术将更加强调环保、高效、低成本的特点,研发并应用更多环保型钻井液,降低井下作业对环境的影响。
钻井液技术的现状与发展趋势
251近年来油田事业的发展十分迅速,钻井液技术获得巨大的发展升级,借助钻井液技术,可以让井下作业安全稳定,让钻速得到提升,但是如今石油井下作业的难度不断提升,在钻井工作中遇到的复杂情况更多,需要对钻井液技术展开进一步的完善,为国内经济的发展提供更多的安全保障。
1 钻井液技术发展现状1.1 井壁稳定技术钻井液技术不断发展中,诸多的公司开发出成本低、性能出色的井壁稳定技术。
井壁稳定,就是在钻井液中注入一定成膜剂,让钻井液可以在井壁的表面生产一层高质量膜。
在石油生产中,这层膜的作用是非常重要的,对钻井液滤液会起到一定的阻止作用,防止钻井液滤液在石油生产中进入到底层,这样可以发挥出固定的效果[1]。
这类的化合物效率是非常高的,在不断开发中有着非常好的前景。
另外是油基钻井液,具备一定的平坦流动性,在深井作业中会起到非常关键的作用,主要的材料是增黏剂、乳化剂以及有机土,在井眼发挥作用,对储层提供保护,解决因为温度的因素,导致井底清洁力不足的问题,在石油井下的实际施工中,满足可持续发展的实际需求。
1.2 防漏堵漏技术钻井液技术中的防漏堵漏是非常重要的部分,解决裂缝以及地层漏失造成的井喷问题。
防漏堵漏可以形成泥饼,对漏层进行封堵,自身也有不错的抗温性能,200℃以上是可以承受的。
钻井液技术可以与钻井产生化学反应,反应的时间很短,无需起下钻,让井下的作业可以更加安全和稳定。
在井眼加固的操作中,需要对裂缝进行加固,钻井液中的封堵物质可以进入到裂缝中,然后在其中就会形成桥塞,从而让渗透率降低,对井眼起到加固的作用。
1.3 抗高温钻井液技术井下作业需要布置防高温的材料,国外钻井液技术,开发出两性离子活性剂,可以作为一种增粘剂,也可以作为降滤失剂,可以抵御150℃的高温。
在抗高温的体系中,甲酸盐无固相钻井液配伍的性能是比较出色的[2]。
2 钻井液技术的发展挑战2.1 钻井液处理剂运用高质量的处理剂,对深井施工是有促进作用的,但是现阶段钻井液技术的发展也有诸多的局限性,在产品的实际生产中,一些特殊的性能以及创新产品,数量还是非常少,多数是换名产品,真正的创新产品并不多,导致钻井液技术的实际发展并不乐观。
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势近几年,我国钻井液技术在技术研发和实际应用两个方面,与国外先进技术相比都有了长足的进步。
但是随着我国“十二五”期间对西部地区复杂地质环境下深井、超深井勘探需求的持续增加,现有的钻井液技术水平已经不能够满足实际生产的需求。
因此,有必要从全局角度出发,对我国钻井液技术现状以及应用难度进行归纳,更加慎重的规划钻井液技术的下一步发展方向。
而本文针对这一情况,主要介绍了国内钻井液技术的应用现状,以及在实际应用过程中存在的突出问题。
并结合我国目前西部地下资源开发规划的实际需求,针对我国钻井液技术应用难度,分析了未来我国钻井液技术的发展趋势。
标签:钻井液技术;现状;发展趋势一、国内钻井液技术现状分析(一)水基钻井液成膜技术针对我国泥页岩地质环境较多客观现状,近几年我国在水基钻井液成膜技术的应用过程中,在水基成膜技术方面有了长足发展。
为了优化泥页岩地质不太理想的水基钻井液成膜现状,需要控制孔隙尺寸。
目前国内主要通过在泥页岩薄层添加适当比例的化学材料来加大其电荷密度,从而达到介绍水压力,适当的改变井下水推动力的受力方向,使得井壁更加稳定,从而实现接近理想的水基钻井液半透膜。
(二)超高温水基钻井液技术考虑超深井采用水基钻井液技术时较易出现的超高温工作环境,国内钻井液技术学术研发界充分考虑超高温对钻井液黏土粒子效用的影响,针对性的增强钻井液处理剂对黏土粒子抗热氧降解以及去水化方面的强度。
国内目前一般采用GBH组昂今夜抗高温处理剂,且该处理剂总还进行了更加细致的针对高温带来的各类隐患的防治配方,能够根据具体地质环境及实际应用条件更加具体的解决高温黏土凝结、塌封等问题。
(三)快速钻井液技术我国石油集团针对西部新疆、青海等地区的特殊地质,研制出了一种能够有效减少钻井液环控摩擦力,提高超深井钻井机械转速的快速钻井液技术。
这一项技术不仅能够提高深井、超深井钻探工程效率,同时还能解决上层黏土吸附钻头,造成下钻阻力加大的问题。
钻井液技术的现状_挑战_需求与发展趋势
文章编号:1001-5620(2011)06-0067-10钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势孙金声, 张希文(中国石油集团钻井工程技术研究院,北京)摘要 介绍了国外钻井液技术的新进展,包括井壁稳定、防漏堵漏、抗高温钻井液、提高机械钻速的钻井液、低密度钻井流体、大位移井钻井液、储层保护、绿色钻井液等技术,以及“十一五”期间中国钻井液技术的主要成果,分析了当前钻井液技术面临的主要挑战及“十二五”发展需求,并讨论了钻井液技术的发展趋势。
关键词 钻井液;现状;发展趋势;综述中图分类号:TE254.3 文献标识码:A近年来,钻井液在保障钻井井下安全、稳定井壁、提高钻速、保护储层等方面的作用日益突出,但随着当前复杂地层深井、超深井及特殊工艺井越来越多,人们对钻井液技术提出了更高的要求。
为此,国外开展了大量的应用基础理论和新技术研究,取得了一系列的研究成果和应用技术,而“十一五”期间中国钻井液技术也取得了较大进展,但与国外相比仍有差距。
因此,为了更好地为钻井作业提供优质高效的钻井液技术,同时也为中国“十二五”钻井液技术发展方向提供科学依据,概述了钻井液技术现状、挑战、需求与发展趋势。
1 国外钻井液技术新进展1.1 井壁稳定技术1.1.1 高性能水基钻井液技术国外各大钻井液公司均研发了一种在性能、费用及环境保护方面能替代油基与合成基钻井液的高性能水基钻井液(HPWM),其典型配方如下。
(2%~4%)聚胺化合物+(1%~2%)铝酸盐络合物+(2%~4%)钻速提高剂+(2%~3%)聚合物(可变形封堵剂)+(0.2%~0.4%)改性淀粉+(0.15% ~0.3%)XC+(0.1%~0.2%)PAC代表性技术有M-I公司的ULTRADRIL体系、哈利伯顿白劳德公司的HYDRO-GUADR TM体系[1-2]。
该钻井液体系中,聚胺盐的胺基易被黏土优先吸附,促使黏土晶层间脱水,减小水化膨胀;铝酸盐络合物进入泥页岩内部后能形成沉淀,与地层矿物基质结合,增强井壁稳定性;钻速提高剂能覆盖在钻屑和金属表面,防止钻头泥包;可变形聚合物封堵剂能与泥页岩微孔隙相匹配,形成紧密填充[3]。
国内外钻井液的发展现状及趋势
国内外钻井液的发展现状及趋势第一章钻井液概述第一节钻井液的类型与组成第二节钻井液的其它方面第三节钻井液工作原理及技术介绍第二章国内外钻井液的发展现状第一节国内外钻井液的发展历史第二节国内外钻井液的发展现状第三章国内外钻井液的应用前景第一节国内外钻井液的比较及发展趋势第二节新型钻井液技术第四章结论摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展现况及趋势,介绍了近年来国内外发展起来的新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。
对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。
关键词:钻井液现状趋势第一章钻井液概述钻井液(Drilling Fluids)是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液又称作钻井泥浆(Drilling Muds),或简称为泥浆(Muds)。
第一节钻井液的类型与组成一.钻井液的类型随着钻井工艺技术的不断发展,钻井液的种类越来越多。
目前国内外对钻井液有各种不同的分类方法。
其中较简单的分类方法有以下几种:按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。
按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。
按其固相含量的不同,将固相含量较低的叫做低固相钻井液,基本不含固相的叫做无固相钻井液。
然而,一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进行分类的。
根据流体介质的不同,总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井液等三种类型,后来又出现了一类合成基钻井液。
由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位,根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。
深水钻井液技术现状与发展趋势
深水钻井液技术现状与发展趋势文/邱正松赵欣,中国石油大学引言深水已成为国际油气勘探开发的重点区域。
深水钻井液技术作为深水油气开发的关键技术之一,需解决深水复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成等技术问题。
由于深水钻井液技术难度大,风险高,目前主要由国外技术服务公司垄断。
中国深水钻井液技术尚处于起步阶段,与国外先进水平存在很大差距。
笔者对深水钻井液面临的技术问题及对策进行全面分析,总结深水钻井液体系研究与应用进展以及中国深水钻井液技术研究现状,并对深水钻井液技术的发展趋势进行了展望,以期把握先进深水钻井液技术动向,对中国深水钻井液技术的发展起到一定的参考与借鉴作用。
1 深水钻井液面临的主要技术问题及对策与陆地和浅水相比,深水钻井液面临着许多特殊的技术问题,包括深水地质条件的复杂性、钻井液低温流变性调控、天然气水合物的生成、井眼清洗问题及环保问题。
1.1 深水地质条件的复杂性1.1.1 海底疏松地层井壁失稳与井漏问题由于深水沉积过程中部分上覆岩层由海水代替,造成地层欠压实,孔隙压力大,胶结性差,海底泥页岩易膨胀、分散。
欠压实作用下地层破裂压力低,导致钻井液的安全密度窗口变窄,易出现井漏等问题。
海底浅部地层通常存在数百米厚的硅质软泥,含水量为50%~70%,其物理性质类似于牙膏,剪切强度低,地层承载力差,易引发井壁失稳。
1.1.2 天然气水合物地层分解问题由于天然气水合物可稳定存在于深水高压低温环境中,钻井过程中不可避免地钻遇赋存天然气水合物地层。
由于钻具的机械扰动以及钻井液的侵入和传热作用等因素,井壁周围地层压力和温度的变化导致地层中的水合物分解,地层强度降低,引发井壁坍塌。
此外,水合物分解释放大量气体和少量的水,增加了井壁地层的含水量和地层孔隙压力,引发井壁失稳;而大量的气体进入井筒易引起井涌或井控问题。
1.1.3 深水厚盐岩层井壁失稳问题在墨西哥湾、巴西海域和西非海域等地普遍存在着大面积的盐岩层,厚度可达6000 m 以上,且伴有难以预测的高压夹层及盐下沥青地层。
煤层气水平井钻井液发展现状
2019/12/24
6
1 钻井液发展概况
钻井液在钻进过程中的作用
冷 却 钻 头 与 润 滑 钻 具
排 离 与 携 带 岩 屑
护 壁 与 堵 漏
提
高
破
岩传
碎 质心 递
岩 量的 动
石
数力
量Leabharlann 和保 护 储 集 层
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主 要 内 容
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钻井液发展概况
√ 煤层气储层特征
煤层气钻井液发展 钻井液对储层的伤害类型 煤层气水平井钻、完井液体系建立 应用实例分析
致渗透率下降的现象。
(2)酸敏伤害:指酸液进入后与酸性矿物,产生凝胶、沉淀,或释放微粒,致使渗
透率下降。
(3)盐敏伤害:盐度的递减引起粘土矿物水化膨胀,不同盐度的溶液中,将出现渗
透率下降的现象,这一现象与储层的水敏性有关。
(4)碱敏伤害:指pH值大于7的溶液进入储层后,与储层岩石或储层液体接触,并
使储层渗透能力下降的现象。其主要是由于地层水和地层矿物中的二价离子(如:
通过对煤岩结构的分析,为了达到保护煤储层的需要,上世纪80年代美
国普遍使用清水作为钻井液。
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3 煤层气钻井液发展
后来美国CDX公司发明了“生产井注气+清水泥浆”的钻井模式,即,
通过“穿针工艺技术”将一口水平井与一口直井进行近端对接,然后利用
国 空气压缩机从直井注气,在水平井直井段形成气液两相流,大大降低对煤
程阶中段发,展各起项参来数的尚一需种继续高完效封堵绒体囊系示。意绒图囊钻井液通过由空气、表面活性
善!
剂和高分子聚合物组成的绒囊状封堵材料暂堵裂隙,完井后自动解堵。
钻井液技术现状及发展方向
钻井液技术现状及发展方向王中华(中原石油勘探局钻井工程技术研究院) 摘 要 介绍了国内外钻井液处理剂和钻井液技术现状,对如何提高钻井液处理剂和钻井液的水平,以及今后钻井液处理剂和钻井液的开发方向提出了几点看法,认为钻井液工艺技术应向钻井液工程技术转化,最终形成钻井液工程技术,提高钻井综合效益,有效地保护油气层和提高油井产量。
并讨论了中原油田钻井液处理剂和钻井液技术发展趋势。
关键词 钻井流体 钻井液处理剂 合成 应用引言近年来,随着复杂地层深井、超深井及特殊工艺井油气钻探越来越多,对钻井完井液技术提出了更高的要求。
“安全、健康、高效”的钻井液和逐渐形成的“钻井完井液系统工程技术”的概念,标志着钻井完井液技术研究和应用进入了一个全新的发展阶段。
国内外开展了大量的应用基础理论和新技术研究,取得了一系列的研究成果和应用技术,如新研制成功了聚合醇、多元醇、甲酸盐、稀硅酸盐、合成基等具有国内外先进水平的水基防塌钻井液新体系,以及适应于极复杂地质条件下的、环保性能优良的第二代合成基钻井液新体系,代表了钻井液的发展方向。
这些研究在很大程度上体现出21世纪钻井完井液技术蓬勃发展的总趋势。
就中原油田来说,在20多年实践经验的基础上,钻井液技术工作始终把提高钻井速度、缩短完井周期和油气层保护作为努力方向,解决了一系列的生产难题,保障了高难度复杂井的钻井顺利施工,从而使全局的钻井液技术水平有了明显的进步和提高。
1 国内外钻井液技术1.1 钻井液处理剂[1,2]1.1.1 现状图1是国内外近10a处理剂新品种增加情况。
国内外处理剂新品种的增加量在逐渐降低,特别是国外降低比较明显,这说明国外在新产品的研制方面脚步放慢。
国内在20世纪90年代初期发展较快,90年代后期速度变缓,进入21世纪发展速度又有所加快,但总的趋势是发展放缓。
图1 国内外处理剂新品种增加情况1.1.2 发展方向根据国内外钻井液技术现状,今后钻井液处理剂应重点研究:(1)适用于深井(大于4500m)、抗高温(150~180℃或更高)、抗盐(NaCl至饱和)、抗钙或镁的增粘剂,降滤失剂,降粘剂和流型改进剂。
钻井液技术现状及发展趋势培训讲义课件 (一)
钻井液技术现状及发展趋势培训讲义课件(一)首先,钻井液技术是钻井工程中不可或缺的一部分,它的主要作用是在钻井过程中冷却钻头、控制井壁稳定、以及控制油气井层压力等。
然而,钻井液技术的发展也面临着新的挑战、新的变化,需要不断更新和完善。
下面,我们来详细了解钻井液技术现状与发展趋势。
一、钻井液技术现状:1. 钻井液技术的基础研究和应用研究得到了大力支持,并取得了一定的成果。
2. 钻井液技术已经向可控性、高效性和环保性等方向发展,单一的技术已经不能满足钻井工程的需要。
3. 钻井液技术设备的更新换代使它的操作更加智能化、自动化、数字化,很大程度上提高了生产效率和安全性。
二、钻井液技术发展趋势:1. 多技术、全能型:目前行业发展方向要求开展钻井液高性能、多功能、高效、自适应的研究和应用。
这就要求有各类工程师的协同配合,从而提高钻井液培训讲义课件的综合性能。
2. 环保化:石油与环保之间并不是长期对抗关系,石油工业在今后要逐步将环境保护考虑到钻井液技术的设计中去,从而实现石油产业的可持续发展。
3. 资源化:大型石油公司将钻井液技术视为一种“无形资产”,推动高科技、精细化的工艺和技术进一步实现资源节约,促进资源再利用。
4. 新材料化:全球石油工业获得了新的技术突破,涉及到新材料、人工智能、物联网等领域的知识,令未来钻井液技术的研究和应用更加具有前景性。
综上,随着科技的快速发展,钻井液技术也必然经历着前所未有的变革和发展。
未来,行业需要更多的人才参与其中,推动钻井液技术水平的不断提升,进一步深化应用,更好地促进石油产业的高质量发展。
钻井液技术现状及发展方向
钻井液技术现状及发展方向经济的快速发展以及人们对能源的过度开发,已经造成了我国能源的匮乏,能源的匮乏给我国地质勘探技术带来了较大影响,因此在勘探中将会对钻井液技术有更高的要求。
因此我国需要不断提高工作人员对钻井液技术的操作熟练度,培养专业型人才,以此来确保地质勘探工作能够顺利进行。
基于此,本文首先对我国钻井液技术近况以及存在的问题进行了分析,然后从两个方面对钻井液技术的发展目标做出了详细论述,以此来供相关人士交流参考。
标签:钻井液技术;发展近况;发展目标引言:随着全球经济的快速发展,越来越多的国家开始对油田的开发有了更高的追求,但是能源的匮乏将会对各国在进行地质勘察时有一定的阻碍作用。
地质勘察是开发的基础工作,因此为确保地质勘察工作顺利进行,越来越多的相关企业开始对钻井液技术有了更高的要求,据调查显示钻井液价格在各国的市场中都普遍较高,因此相关行业以及工作人员在工作中应当不断研究,在价格合适的同时,使钻井液技术做到高效率、无污染。
一、钻井液技术发展近况据调查显示,我国在钻井液的深入研究方面与国外相比存在较大差距。
泥浆工程师在钻井液技术中担任着重要角色,我国部分企业的泥浆工程师缺乏对突发事件的处理能力,部分企业注重理论知识而忽略了实践的重要性。
另外,在工作过程中往往存在商家为提高盈利而减少对处理剂的使用,此种现象的发生会为地层以及油田的开采带来较大影响。
我国没有对钻井液技术的创新工作进行落实,导致我国钻井液技术在近几年中并未有新的突破,因此工作人员必须要意识到创新的重要性,研发出自主钻井液处理剂,推动我国钻井液技术的快速发展。
国外的钻井液技术较国内相比发展较快,国外对泥浆工程师的要求较高,不但对钻井技术有较深的见解,还要有较高的实操能力以及应急能力。
另外,国外有关部门对创新能力较为注重,通过对钻井液技术的不断创新,开发出了工作效率较高并且无污染的钻井液技术。
国外非常注重能源在开采中的环境问题。
基于此,国外采用了污染较小甚至是无污染的物质作为钻井液的原材料,并对生产过程进行监控,解决了环保问题。
环保钻井液研究现状及发展趋势
环保钻井液研究现状及发展趋势随着社会经济的迅速发展,人们的环保意识也随之提升。
石油企业也开始研究环保钻井液技术,这样的研究不但可以保证工作人员的健康,还可以将这一技术运用到很多的深井作业当中。
本篇文章根据现阶段我国环保钻井液技术的研究现状进行分析,并且研究其发展的趋势。
标签:环保钻井液;研究現状;发展趋势随着石油企业的快速发展,在钻井技术当中,对于钻井液的要求越来越高,特别是钻井液环境保护的问题。
所以,根据现在环保钻井液技术的研究和发展,研究出全新的钻井液技术手段,经过对环保钻井液的研究,可以促进石油企业的发展,提升石油企业的经济效益。
一、环保钻井液技术研究现状(一)多元醇钻井液多元醇钻井液是在1980年左右研究出来的一种是用多元醇为材料而制作出来的环保型钻井液,对于它的功能来说,多元醇钻井液不但有着钻井液的性能,而且使用多元醇钻井液还不会对环境造成污染,通过不断使用多元醇钻井液进行研究实验,可以得出,多元醇钻井液在钻井领域当中有着非常有效的效果,而且使用多元醇钻井液可以提升石油企业的经济效益。
(二)硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液是最早出现的一种钻井液,使用硅酸盐钻井液进行钻井的时候可以保证井壁的稳定。
高浓度的硅酸盐钻井液在遇到流变性能时很可能会出现失控的情况,所以硅酸盐钻井液在后期就被聚合物钻井液或者是石灰钻井液替代了。
随着科技水平的发展,硅酸盐钻井液也经过相关技术得到了控制,而且效果比以前更好,所以,在进行钻井的时候很多企业都会使用硅酸盐钻井液。
(三)合成基钻井液这种钻井液是经过人工合成的一种钻井液,把有机物合成运用到钻井工作中,合成基钻井液主要是将石灰、有机物、盐水等物质进行融合而成。
不过这样的钻井液在进行使用的时候一定要加入一些调节剂才可以使用。
(四)甲基葡萄糖甙钻井液这种钻井液出现的时间与多元醇钻井液接近,甲基葡萄糖甙钻井液是在1990年左右出现的,这种钻井液和油基钻井液的效果差不多,所以,甲基葡萄糖甙钻井液也可以成为仿油基钻井液。
环保钻井液技术现状及发展趋势
环保钻井液技术现状及发展趋势环保钻井液技术现状及发展趋势近年来,随着环保意识的提升和环境保护要求的增加,传统的钻井液技术面临着许多环境和健康问题。
环保钻井液技术的发展自然成为了研究热点,对于实现可持续发展和保护环境具有重要意义。
本文将探讨环保钻井液技术的现状,并展望其未来的发展趋势。
目前,环保钻井液技术已经在一些国家和地区得到了广泛应用。
环保钻井液技术主要从以下几个方面入手,以减少对环境的负面影响:减少有害物质的使用,提高钻井液的可降解性,优化废弃物处理等。
其中,减少有害物质的使用是减少环境影响的关键一步。
在减少有害物质的使用方面,环保钻井液技术已经取得了一些突破。
以传统的油基钻井液为例,其中含有大量的有害物质,会对地下水和土壤造成污染。
因此,研究人员致力于开发出更加环保的可生物降解的油基钻井液。
这种新型钻井液利用了生物降解菌,可以将有机物质转化为无害的物质,从而降低了对环境的污染。
同时,环保钻井液技术还致力于提高钻井液的可降解性。
可降解的钻井液可以在地下环境中迅速分解,减少环境长期受到污染的风险。
目前,一些新型的环保钻井液已经成功地将可降解剂添加到钻井液中,使得钻井液能够在短时间内分解成无害物质。
此外,环保钻井液技术还关注废弃物处理环节的优化。
传统的钻井液废弃物处理通常会对环境造成严重污染。
环保钻井液技术则致力于找到更加安全和有效的废弃物处理方法。
例如,通过采用生物处理技术或者高温热解技术,可以将废弃物转化成对环境无害的物质。
未来,环保钻井液技术仍面临一些挑战,但也存在许多发展机遇。
首先,随着技术的进步,新型环保钻井液的研发将更加快速,其性能也会进一步提高。
其次,环保法规的加强将有助于推动环保钻井液技术的应用和发展。
此外,人们环保意识的增加以及环境保护的需要也将促进环保钻井液技术的发展。
总之,随着环保意识的不断提高,环保钻井液技术已经成为了石油行业关注的焦点。
通过减少有害物质的使用、提高钻井液的可降解性和优化废弃物处理等措施,环保钻井液技术已经取得了一些进展。