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期刊信息/Journal information
钻井液与完井液
中国石油集团渤海钻探工程有限公司 中国石油华北油田公司
钻井液与完井液

中国石油集团渤海钻探工程有限公司 中国石油华北油田公司

张健庚

双月刊

1001-5620

zjyywjy@126.com

0317-2725487 2722354

062552

河北省任丘市19号信箱钻井工艺研究院

钻井液与完井液/Journal Drilling Fluid & Completion Fluid北大核心CSTPCD
查看更多>>《钻井液与完井液》于1983年创刊，由中国石油天然气集团公司主管，中国石油集团渤海钻探工程有限公司和中国石油华北油田公司联合主办，中国石油集团渤海钻探工程技术研究院承办，现为双月刊，逢单月末出版。报道内容包括钻井液、完井液、酸化液、压裂液、修井液、射孔液、油井水泥浆等方面的科研生产新成果、新技术。读者遍及石油、地质、煤炭、化工、水电、冶金等行业。《钻井液与完井液》是中文核心期刊（2011年版）、中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊），被美国《化学文摘》、美国《剑桥科学文摘》、美国《石油文摘》、《中国石油文摘》、“El EnCompass”、“Bibliographic Databases”、“SCOPUS”、《哥白尼索引》(IC)、《中国期刊全文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《万方数据-数字化期刊群》、《中国核心期刊（遴选）数据库》和《中文科技期刊数据库》等国内外检索机构或数据库收录，同时为河北省优秀期刊、中国期刊方阵“双百”期刊、第二届全国优秀科技期刊评比二等奖期刊。
正式出版
收录年代

    油基钻井液用氮杂石墨烯的研制与应用

    张鸿鹄
    279-287页
    查看更多>>摘要：对川西海相雷口坡组地层破碎、水平井后期托压严重、井壁失稳突出等问题进行分析发现，现用油基钻井液体系的封堵润滑性不能有效满足施工需求。为提高油基钻井液的封堵润滑性，通过分子结构设计，采用氮掺杂改性与熔盐法相结合的方式，制备出氮杂石墨烯，并通过热稳定性、分散稳定性、XRD、红外光谱、粒径分析等手段表征其热稳定性、分散性、结构、基团和粒径大小。实验结果表明，当氮杂石墨烯在现场油基钻井液中的加量为 0。5%时，高温高压滤失量降低率达到 76。2%，润滑系数降低 50%左右，抗温 180℃，石墨烯与油基钻井液的配伍性好，能够很好地提高油基钻井液的润滑性和封堵性。现场应用表明，石墨烯可以显著改善油基钻井液在施工过程中存在的水平井托压、高摩阻、井壁失稳等问题。通过采用氮杂石墨烯封堵润滑油基钻井液技术，为川西海相易坍塌地层井壁失稳及水平井托压等当前实际问题提出了新思路和技术支撑。

    氮杂石墨烯油基钻井液封堵润滑性井壁稳定性

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    高温深井温压耦合下流体性质对井筒压力的影响特性

    刘平江和建勇张晔毕毅...
    288-295页
    查看更多>>摘要：深井高温高压环境对流体密度和流体流变参数影响较大，忽略其作用使得井筒压力认识不准确，制约着钻完井作业安全。基于能量守恒原理，建立了井筒温度计算模型，考虑流体流态对温度压力影响，建立了温压耦合条件下井筒压力计算方法，结合现场实测数据验证了温度压力模型计算可靠性。研究表明:温度对流体密度和流变参数影响程度大于压力，随着井深增加，环空流体密度和动切力逐渐增大。随着循环时间增加，井底温度逐渐降低，环空流体密度、动切力及流性指数逐渐增大，而稠度系数逐渐降低;温压耦合条件下环空ECD低于未考虑工况，两者相差 0。067 g/cm3。因此，若不考虑耦合对流体密度和流变参数影响时，使得设计流体密度偏低，易诱发溢流或井喷事故发生。该研究成果与认识为深层超深井井筒温度压力精细评价奠定了关键理论基础，降低了钻完井井下作业风险。

    高温高压温压耦合流体密度流变参数压力分布

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    考虑钻杆接头的小井眼环空压耗计算模型

    陈雨飞安锦涛张辉李军...
    296-304页
    查看更多>>摘要：小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗，这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础，但常规预测模型适用性非常有限，往往忽略了钻杆接头的影响，无法满足现场的精度需求。为此，利用数值模拟技术，分析了钻杆接头对环空流场、压耗的影响规律，并据此确定了压耗修正因子经验模型的构建方式。分析结果表明:钻杆接头所产生的额外压耗受钻井液类型、钻杆转速、偏心和环空返速的影响，压耗修正因子的构建应考虑多种因素的耦合关系。利用 152组数模结果，建立了针对新疆玛湖油田的小井眼环空压耗预测模型，该模型计算结果表明，在钻杆低偏心度情况下存在临界转速，使得环空压耗达到最大，而钻杆处于高偏心度时，环空压耗会随转速增大而增大;而偏心度对环空压耗的影响规律也会因转速不同而变得更加复杂。利用环空压耗预测模型，计算了玛湖油田MHHW-X井的当量循环密度，结果与PWD数据进行对比，平均误差仅为 1。18%，模型具有较高的准确性。研究结果表明，利用数模结果建立的考虑钻杆接头的小井眼环空压耗模型可以满足现场预测精度需要，能够为现场环空压力控制提供指导。

    环空压耗小井眼钻杆接头钻杆旋转偏心度预测模型

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    复兴地区页岩气井油基钻井液井壁稳定和防漏堵漏技术

    周忠亚
    305-317页
    查看更多>>摘要：针对复兴地区凉高山组地层漏失严重，自流井组东岳庙段溢漏同存，地层垮塌掉块，频繁憋泵蹩顶驱的问题。采用XRD衍射法对兴页L2HF井、兴页 1002HF井凉高山组和自流井组东岳庙段地层的岩石进行矿物组成分析，使用微观SEM扫描电镜对该地层岩石进行了微观形貌分析，再结合现场情况总结了复兴地区井壁失稳和地层漏失机理。通过提高钻井液的乳化稳定性、降摩减阻和多重封堵性能，形成复兴地区页岩气井油基钻井液井壁稳定技术，该钻井液体系满足封堵性PPA小于 2 mL，填砂管侵入深度小于 2 cm;基于压裂砂堵效应，通过优选和研制了复合堵漏剂、诱导剂、悬浮剂，形成复兴地区程序法"控滤失"模拟砂堵防漏堵漏技术，堵漏浆体系可承压能力高达 7 MPa，更适合应用于多裂缝地层。油基钻井液井壁稳定和防漏堵漏技术在兴页某-1井进行现场应用，相对于使用高密度柴油基钻井液体系的兴页某-2井，优化后钻井液体系的黏度和切力更低，润滑减阻性能更强，漏失和地层失稳等复杂情况明显减少。

    油基钻井液垮塌失稳地层漏失封堵防漏技术多重封堵技术

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    一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂

    贺垠博梁浩敬玉娟杜明亮...
    318-324页
    查看更多>>摘要：针对高密度水基钻井液高温增稠引发的滤失量大、ECD与内耗高、流动性下降甚至完全丧失难题，在AA-AMPS聚有机酸降黏剂分子中引入富含大量邻苯二酚基团的单宁酸，采用自由基聚合法研制了一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂AA-AMPS-TA，并通过正交实验明确了PAAT的最优合成条件。表征并评价了PAAT的降黏性能，结果表明:引入TA后，PAAT的红外光谱出现了源于酚羟基的分子内氢键吸收峰，且因其分子结构中引入了大量苯酚基团，显著提升了热稳定性，分解温度接近 500℃;PAAT可降低低浓度膨润土浆和 7%膨润土+8%高岭土的高浓度混合黏土浆黏度，在高密度水基钻井液体系中降黏率达 26。5%，240℃热滚后降黏率达 44。4%。采用Zeta电位与粒径分析验证了PAAT的吸附降黏机理，并在蓬深101井中现场应用，控制了井浆高温下黏度、切力增涨，降黏效果良好。

    超高温水基钻井液聚合物降黏剂配位键合

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    渤中凹陷裂缝性致密储层钻开液伤害研究

    张宇飞王超群徐博韬苗海龙...
    325-329页
    查看更多>>摘要：储层伤害程度的评价对储层保护以及提高油气产率具有重要意义。位于渤海湾盆地的渤中凹陷地区储层属于裂缝性致密储层，取心困难且缺乏合适统一的伤害评价方法，导致储层保护难度较大。为此，结合储层的现场实际情况，设计制作了内部透明可视的 3D打印裂缝岩心及相应的储层伤害评价装置，使用流量损害率评价法代替渗透率损害率评价法对渤中凹陷地区储层钻开液伤害进行研究。实验结果表明，现场在用EZFLOW钻开液体系流变性能稳定，滤失性能良好;EZFLOW钻开液对储层的伤害程度小于 3%膨润土浆对储层的伤害程度，对岩心的伤害率在 11。7%～26。2%之间，属于弱伤害程度;岩心的伤害率具有随岩心开度升高而降低的特点;对于不同规格的裂缝岩心而言，岩心越长，裂缝越宽，伤害率就会越大。

    3D打印透明裂缝岩心流量伤害率评价法钻开液伤害研究

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    深水钻井液可控因素对气藏损害归因分析形成的气井产能预测

    廖高龙梁豪马双政张耀元...
    330-336页
    查看更多>>摘要：随着开采程度加深，钻井液造成的储层损害防治要求日益突出，储层保护现已成为气田产能充分释放的关键因素。而深水钻井液体系随井深不断加深，钻井液各性能变化，造成储层损害程度加剧，储层保护性能优化方向不明。因此通过Pearson相关性分析和灰色关联度分析相结合的方式对储层损害进行钻井液可控因素方面的归因分析，确定主控因素，建立气井产能模型。结果表明:钻井液的固相粒径、表面张力、矿化度和高温高压滤失量是钻井液导致储层损害的主控因素。根据归因分析结果，提出了复配不同粒径分布的碳酸钙作为加重剂的优化方法，将钻井液渗透率恢复值提高了12。1%～19。68%。收集了Y8、Y9两口井的现场参数进行了模型适用性验证，结果表明建立的模型准确率达到94%以上。

    气井产能储层损害归因分析钻完井多元回归

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    一种应用于低渗透储层的高性能防水锁剂

    王军平曹青天杨国栋陈量...
    337-343页
    查看更多>>摘要：低渗透油气藏具有岩石致密、物性差和孔喉细小的特点，外来流体在毛细管力作用下进入储层孔喉中，造成水锁损害，严重影响低渗透储层油气藏的产量。针对这一问题，以全氟辛酸、单乙醇胺和氯乙酸钠为原料制备高性能氟碳防水锁剂(FS-1)，通过红外光谱对其结构进行了表征，并研究了该氟碳防锁水剂对盐水溶液在岩心孔喉中水锁性能的影响。结果表明，该防锁水剂显著降低盐水溶液的表面张力(小于 15 mN/m)，且使蒸馏水在砂岩表面的接触角增大至85。3°，表明防水锁剂FS-1可将岩心表面润湿性由亲水性反转为中性湿，有降低了水相对岩心的水锁损害。另外，防锁水剂FS-1含有多个吸附、抗盐基团，提高分子在岩石表面的吸附能力，且使其耐盐能力达到了 7%(NaCl)。渗吸实验、渗透率测试实验和核磁共振实验发现该防水锁剂减缓岩心的自吸作用，降低了岩心孔喉对盐水的束缚能力和岩心的水锁损害，提高了岩心渗透率恢复率。

    低渗透储层防水锁剂接触角表面张力储层保护

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    硫化脂肪酸酯的合成及其在高温高压钻井液中的应用

    夏小春邹洋王志永张紫铜...
    344-349页
    查看更多>>摘要：大位移井高温储层水基钻井液在高负荷、高盐度、高温条件下，液体润滑剂的润滑性能不足，导致憋钻具、卡钻和钻具磨损等问题，实验室合成了一种硫化脂肪酸酯，将其与润滑剂复配后得到复合硫剂(QT311)，添加至HTFlow高温高压水基钻井液中，能够提升钻井液的润滑性能。通过四球试验机测试可知，添加 1%QT311后，其COF能够下降 64%，磨斑直径降低 43%，润滑性能优于几款常用市售钻井液用润滑剂。通过电镜分析摩擦副表面，发现硫剂在摩擦过程中发生摩擦化学反应生成硫-铁极压膜，从而提升钻井液的减摩性能，且该剂在HTFlow钻井液体系中表现出优异的配伍性、抗水解性能、抗盐及抗温性能。试验结果为钻井液用润滑剂的进一步研究提供参考。

    大位移井硫化脂肪酸酯抗磨减摩配伍性

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    川东北飞仙关高含硫地层油基钻井液复合除硫技术

    肖金裕周华安暴丹汪伟...
    350-356页
    查看更多>>摘要：川东北地区飞仙关组气藏属于高含硫气藏～特高含硫气藏，针对川东北飞仙关高含硫气藏地质特点和钻井液技术难点分析，提出油基钻井液复合除硫技术对策。通过室内实验优选出除硫效果好的除硫剂，并进行了优选除硫剂复合配方优化研究和除硫剂高温老化除硫效果评价实验。研究表明，复合配方 3%YT-3+3%CLC-2+3%JD-2的H2S预防率高达99。14%，清除率达到 100%，具有优良的除硫能力，复合配方中的锌基类除硫剂与钻井液中的H2S反应生成稳定的难溶硫化物(ZnS)，三嗪类除硫剂和醇醚酰胺类除硫剂主要通过物理和化学反应作用除硫，反应比较迅速，且不可逆，能够去除钻井液中的硫化氢，消除硫化氢对钻井液性能的影响和对钻具的腐蚀。该复合除硫技术在坡 005-X4井和坡 002-H5井飞仙关高含硫地层现场应用非常成功，在钻进过程中以及起下钻循环排后效期间地面均未检测到H2S气体溢出，钻井液中S2-含量始终监测为零，充分说明复合除硫技术除硫效果显著，能够满足高含硫井钻进的要求，为下川东高含硫气藏钻井工程除硫剂的优选提供良好借鉴。

    飞仙关高含硫地层除硫剂优选复合除硫技术

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