中文名 | 高温地热钻井材料——钻井液与固井水泥的研究 | 主要完成单位 | 地矿部探矿工程研究所 |
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主要完成人 | 汤松然、贾军、陶士先、何远信、李永传、朱文鉴 | 类 别 | 科研项目 |
高温钻井泥浆和高温固井水泥是我国高温热田开发中,防止高温水汽井喷事故,延长地热井使用寿命的两大工程技术的关键。课题组从深入研究高温下泥浆、水泥性能变化和机理入手,经过大量实验与外检,同时自行研制了高温泥浆处理剂和API标准水泥试验仪器,发现并证实了高温水泥加硅粉量的规律。最终优选出三种高温泥浆配方以及综合性能最佳的高温水泥配方,居国内领先,达到并超过国外同类产品的性能指标。 课题组把室内试验与现场应用紧密结合,在羊八井北区深部勘探第一口井失败的情况下,派人到现场技术服务,指导成果的应用,钻成了我国第一口可利用的高温探采井,取得了重大突破。 2100433B
获奖序号 |
19980087 |
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项目名称 |
高温地热钻井材料——钻井液与固井水泥的研究 |
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主要完成单位 |
地矿部探矿工程研究所 |
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主要完成人 |
汤松然、贾军、陶士先、何远信、李永传、朱文鉴 |
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获奖证书编号 |
KJ—98—2—87 |
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奖种 |
科技 |
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等级 |
二等 |
常用的钻井液加重材料 加重材料(WeightingMaterial)又称加重剂,由不溶于水的惰性物质经研磨加工制备而成。为了对付高压地层和稳定井壁,需将其添加到钻井液中以提高钻井液的密度。加重材...
石油钻井废弃泥浆处理设备,可全自动运行,该机具有处理能力大、可移动式操作,成本费用低、占地面积小,操作简单、分离性能好、适应性强、劳动强度小、智能操控等优点。本设备专门适用于石油钻井泥浆,制沙场洗沙废...
高温岩体地热开发中首先需要解决的问题是深钻施工。本文根据中国高温岩体地热资源赋存的地质特征,在试验研究、理论分析和数值模拟的基础上,提出高温岩体地热钻井施工中三大关键技术问题:钻井围岩稳定性控制技术、高温高压破岩技术、高温高压钻井液技术。进而从高温岩体地热开采中钻井围岩失稳的主要因素、热力耦合作用下钻井围岩流变特性、高温高压下钻井围岩变形破坏规律与失稳临界条件,提出高温岩体地热深钻施工中钻井围岩稳定性控制技术。通过对高温高压下花岗岩的冲击破岩、切削破岩、冲击一切削复合破岩的试验研究及不同温度下3种破岩方式的比较,获得高温高压下3种破岩方式的破岩规律。最后从高温对钻井液的影响、地热钻井对高温处理剂的一般要求、钻井液的性能对井壁稳定性的影响及应对措施,提出解决高温岩体地热深钻施工的钻井液技术要求。高温高压下深钻施工关键技术的研究,对于人类探索地球、开发地球深部的能源与资源具有重要的科学与工程意义。
高温岩体地热开发中首先需要解决的问题是深钻施工。根据中国高温岩体地热资源赋存的地质特征,在试验研究、理论分析和数值模拟的基础上,提出高温岩体地热钻井施工中三大关键技术问题:钻井围岩稳定性控制技术、高温高压破岩技术、高温高压钻井液技术。进而从高温岩体地热开采中钻井围岩失稳的主要因素、热力耦合作用下钻井围岩流变特性、高温高压下钻井围岩变形破坏规律与失稳临界条件,提出高温岩体地热深钻施工中钻井围岩稳定性控制技术。通过对高温高压下花岗岩中冲击破岩、切削破岩、冲击–切削复合破岩的试验研究及不同温度下3种破岩方式的比较,获得高温高压下3种破岩方式的破岩规律。最后从高温对钻井液的影响、地热钻井对高温处理剂的一般要求、钻井液的性能对井壁稳定的影响及应对措施,提出解决高温岩体地热深钻施工的钻井液技术要求。高温高压下深钻施工关键技术的研究,对于人类探索地球、开发地球深部的能源与资源具有重要的科学与工程意义。
“新型聚合物钻井液的研究与应用”是局级科研项目。通过试验研究优选出了三种钻井液及配方。即:NPA多元聚合物钻井液、小阳离子聚合物钻井液、物钻井液。通过19口井的现场试验,平均井径扩大率为3.78%,划眼1.03%,泥浆密度由1.30下降为1.15左右,加快了钻井速度。该聚合物钻井液对泥作用,使储层中的泥质颗粒得到了稳定,具有保护油气层的作用。 2100433B
成果登记号 |
19970328[08467] |
项目名称 |
新型聚合物钻井液的研究与应用 |
第一完成单位 |
第六普查勘探大队 |
主要完成人 |
江天云、柴彭城、吴明强、邱敏、王宗敏 |
研究起始日期 |
1992-04-01 |
研究终止日期 |
1996-04-01 |
主题词 |
聚合物钻井液;实验研究 |
任务来源 |
H |
日前,从中科院长春应用化学研究所水处理材料课题组获悉,研究人员成功研制出新型耐高温油井水泥外加剂,产品包括高温缓凝剂、降失水剂及分散剂等。系列外加剂可较好应用于深井、超深井固井施工,完井效果良好。现已完成中试生产,并在中石油大庆油田固井现场成功应用。
该项成果日前已经通过吉林省科技厅组织的项目鉴定。与会专家对项目成果给予高度评价,认为这是一项处于国际先进技术水平的创新性研究成果。与该工作相关的研究内容已申报国家发明专利7项,其中3项获得授权。相关中试产品已于中石油大庆油田固井现场成功应用,固井效果优异,深受油田方好评。
近年来,石油资源的大量消耗给我国石油能源和战略资源安全带来新的挑战。国内几大主力油田相继进入开采中后期,深井及超深井的勘探与开发迫在眉睫。而与之相应的耐高温钻采助剂的研发在国内相对滞后,所有高温产品几乎完全依赖于进口。目前国内市场现有的大量缓凝剂及降失水剂产品,耐高温性能不足,无法满足高温高压固井施工需要。而进口固井水泥外加剂产品不仅价格昂贵(产品价格高达15-25万/吨),其技术壁垒还严重威胁到我国的国家石油战略安全。
中科院长春应化所立足于解决国家石油工业核心技术问题,着眼于打破国外技术垄断,通过数年艰苦的科技攻关,研制成功耐高温油井水泥系列助剂,产品包括高温缓凝剂、降失水剂及分散剂等。高温助剂具有较宽的适用温度范围(150-230℃),能有效调节高温下水泥浆稠化时间,并控制体系高压失水量50mL。特别是外加剂的添加量与水泥稠化性能之间具有非常好的线性关系,这一特性为现场工程的安全实施提供技术上的保证。中试产品性能已经完全达到或超过国外同类产品,而其成本价格相对低廉(4万/吨),巨大的成本和性能优势使其具有广阔的市场前景。