【正文】 超高溫高壓條件下鉆井液技術(shù)研究 匯報內(nèi)容 一、概述 二、課題研究內(nèi)容及目標(biāo) 三、驗收考核內(nèi)容和指標(biāo) 四、實施方案 五、現(xiàn)有工作基礎(chǔ)及支撐保障條件 六、進度計劃及課題經(jīng)費 七、應(yīng)用前景及效益 八、可行性與風(fēng)險分析 （一）問題的提出 （二）研究發(fā)展概況 目前，中國油氣勘探開發(fā)區(qū)域不斷拓寬，逐漸由淺層向深層、由簡單地層向復(fù)雜地層發(fā)展，深井將是今后勘探開發(fā)的重點。在深部探區(qū)進行的鉆探作業(yè)，由于儲層埋藏相對較深、地層壓力變化大、巖性復(fù)雜多變，鉆探較為困難，時效低，成本高。 （一） 問題的提出 超深井鉆井液技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 （ 1）我國深井鉆井液技術(shù)的發(fā)展可劃分成三個階段 （二）、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展概況 聚磺鉆井液階段 鈣處理鉆井液 三磺鉆井液 超深井鉆井液技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 （ 2）國外深井鉆井液技術(shù)現(xiàn)狀 （二）、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展概況 海泡石鉆井液 陰離子型聚合物水基鉆井液 陽離子型聚合物水基鉆井液 SIV鉆井液 超深井鉆井液技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 （ 2）國外深井鉆井液技術(shù)現(xiàn)狀 （二）、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展概況 石灰鉆井液 低膠體鉆井液 褐煤表面活性劑鉆井液 DURATHERM水基鉆井液體系 THERMADRILLTM高溫水基鉆井液 2 抗高溫處理劑發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 國外比較著名的處理劑大多數(shù)抗溫在 200℃以上，主要有： （二）、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展概況 （二）、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展概況 SSMA 抗高溫（大于 400oC）的解絮凝劑，其分子量為 10005000 RESINEX 與 SMC、 SMP復(fù)配的效果相當(dāng) XP20 改性褐煤 ThermalThin Bariod公司 ,抗高溫聚合物型分散劑，抗溫 204℃ Thermalchek Bariod公司 , 高溫聚合物降濾失劑，抗溫可達 204oC COP1和 COP2 美國 MilPark公司 ,井溫超過 260℃ ，使用濃度僅 VSVA 乙烯磺酸鹽乙烯酰胺共聚物，降濾失劑，分子量 100萬左右，抗溫大于 200℃ DrisPac 是一種特制的聚陰離子纖維素，抗溫可達 204 ℃ 共聚物流變性控制劑和降濾失劑 將常規(guī)水基鉆井液的抗溫能力提高到 232℃ 國內(nèi)超深井鉆井液技術(shù) ? 我國常用水基鉆井液鉆深井和超深井。 ?國外有使用甲酸銫鉆井液和 DURATHERM水基鉆井液的成功經(jīng)驗。 ?從國內(nèi)外抗高溫鉆井液處理劑情況看，已有部分處理劑抗溫能力高達 200℃ 以上。 建立國家級超深井鉆井液實驗室，對我國的超深井鉆井液技術(shù)提供有力的后續(xù)支撐，成為中國的超深井鉆井液重點科研基地。 預(yù)計可獲得國家發(fā)明專利 2~3項，實用新型專利 1~2項。預(yù)計可獲國家發(fā)明專利。 （四）知識產(chǎn)權(quán) （ 3）研制超高溫鉆井液高溫高壓濾失儀，建立超高溫鉆井液高溫高壓濾失評價方法，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，預(yù)計可獲實用新型專利。 （ 5）在國內(nèi)外重要刊物和有關(guān)學(xué)術(shù)會議上發(fā)表論文 5~10篇，培養(yǎng)博士、碩士研究生 5人以上。子課題申請指南主要指標(biāo)： ? 鉆井液體系抗高溫 ≥ 240℃ ； ? 鉆井液密度 ≥ ； ? 超高溫高壓下滲透率恢復(fù)值達到 80％以上； ? 根據(jù)工程實際，進行 1～ 3口井超深井現(xiàn)場試驗。 ? 研制出超高密度鉆井液，密度 ≥。 （二）課題驗收考核指標(biāo) ? 建立超高溫鉆井液高溫高壓濾失評價方法 ? 形成一套高溫高密度條件下鉆井液流變性控制技術(shù) ? 建立超深井鉆井液油氣層保護評價方法 ? 根據(jù)工程實際，進行 1～ 3口井超深井現(xiàn)場試驗。 ? 首先 ， 在調(diào)查研究和理論分析基礎(chǔ)上 ， 弄清現(xiàn)有鉆井液密度與流變性能控制之間的矛盾 ， 采用液體加重和固體加重相結(jié)合的思路解決高密度下流變性的控制問題 。 (3) 超高密度鉆井液體系及配方研制基本方案 ? 在加重方式 、 加重材料研究的基礎(chǔ)上 ， 采用新型的各種添加劑 ， 綜合考慮鉆井液體系的各種性能 （ 密度 、 流變性能 、 失水性能等 ） ， 結(jié)合現(xiàn)場使用實際 ， 優(yōu)選超高密度鉆井液體系配方；并對所獲得的體系進行綜合評價 。 (4)高溫高壓下鉆井液密度測定的基本方案 ? 根據(jù)研究需要 ， 研制在高溫高壓下密度測定裝置 ， 建立實驗方法和測試標(biāo)準(zhǔn)；研究溫度 、 壓力對鉆井液密度的影響規(guī)律 。超高溫條件下鉆井液技術(shù)的發(fā)展，需要與之相匹配的超高溫條件下鉆井液性能測定儀器的研制以及評價方法的建立。 通過研究高溫降解 、 高溫交聯(lián) 、 高溫解吸附以及高溫去水化作用對鉆井液處理劑性能的影響及其規(guī)律 ， 弄清超高溫鉆井液處理劑抗高溫作用機理 。 制定現(xiàn)場工藝參數(shù)和實施方案 。 結(jié)合抗高溫鉆井液其它性能評價需要 ， 如超高溫高壓條件下的流變性評價 、 抗污染評價 （ 鹽 、 鈣及鉆屑等 ） 以及高溫高壓條件下的油層保護性能評價 ， 建立一套超高溫高壓條件下的鉆井液濾失性能評價方法 ， 并在實踐中不斷改進和完善 。而其核心內(nèi)容是弄清高溫高密度水基鉆井液流變性影響因素，建立高溫高密度條件下流變模式，制定評價方法，開發(fā)出相配套處理劑以及高溫高密度水基鉆井液配方的研制。 （ 1）高溫高密度水基鉆井液流變性影響因素及流變模式研究方案 ? 首先 ， 通過調(diào)查研究和理論分析 ， 采用超高溫高壓流變儀 ， 研究鉆井液體系各組分 、 溫度 、 壓力和時間等因素對鉆井液流變性的影響規(guī)律 ， 探討影響流變性的主要因素 ， 并結(jié)合高溫高壓條件下水基鉆井液的流變特性實驗結(jié)果 ， 弄清高密度高溫水基鉆井液流變性的各主要影響因素 ， 找到鉆井液流變性控制的方法 ， 從而可以根據(jù)鉆井的實際需要調(diào)整其流變性 。 其次 ， 通過研究高溫對高密度鉆井液中粘土以及降粘劑性能的影響 ， 弄清降粘劑作用機理 。 （ 2）高密度高溫流型調(diào)控劑以及高密度高溫水基鉆井液配方研究方案 ? 首先 ， 在調(diào)查研究和理論分析基礎(chǔ)上 ， 弄清高密度高溫鉆井液降粘劑分子結(jié)構(gòu)基本特性 ， 并在此基礎(chǔ)上進行單體選擇與分子結(jié)構(gòu)設(shè)計；通過正交試驗確定包括單體濃度及配比 、 引發(fā)劑種類及加量 、 鏈終止劑的種類及加量 、 pH值及反應(yīng)溫度等因素的影響規(guī)律 ， 進而優(yōu)化出最佳制備反應(yīng)條件 ， 研究優(yōu)選出高溫高密度鉆井液流型調(diào)控劑 。 （ 3）高溫高密度鉆井液工藝技術(shù)研究方案 ? 在室內(nèi)大量實驗研究基礎(chǔ)上 ， 密切跟蹤現(xiàn)場試驗 ， 對應(yīng)用效果進行評價 ， 邊試驗邊完善 ， 優(yōu)選主要工藝參數(shù) ， 優(yōu)化確定現(xiàn)場施工方案 ， 進行推廣應(yīng)用 。最后，現(xiàn)場應(yīng)用及應(yīng)用效果分析評價。 所選用的鉆井液分別按水基 、 油基體系的典型配方配制 ， 對水基和油基鉆井液分別進行評價 。 過去提出的損害機理預(yù)測方法均基于常溫條件 。在調(diào)查研究和理論分析基礎(chǔ)上 ， 首先對高溫超深井儲層速敏 、 水敏 、 鹽敏 、堿敏及酸敏性預(yù)測方法及配套軟件開展研究；對油基鉆井液引起儲層巖石潤濕性反轉(zhuǎn)的影響因素及預(yù)測 、 控制技術(shù)研究；高溫高壓條件下無機垢和有機垢形成規(guī)律及損害程度預(yù)測 、 控制技術(shù)研究；高溫超深井儲層水鎖損害預(yù)測 、 控制技術(shù)研究 。 開展溫度 、 壓力對油保暫堵劑暫堵及解堵效果的影響及對策研究；考慮溫度 、 壓力影響的理想充填理論模型的建立及相關(guān)參數(shù)的確定；最后制定高溫超深井理想充填油氣層保護實施方案以及保護效果的實驗驗證 。 首先對現(xiàn)有理想充填暫堵方案優(yōu)化設(shè)計軟件的完善；開展考慮溫度 、壓力影響的理想充填暫堵方案優(yōu)化設(shè)計軟件的研究及應(yīng)用；最后依據(jù)超深井鉆井液中膨潤土 、 重晶石對暫堵效果的影響對軟件的進一步修正 。 開展高溫超深井 “