硅化腐植酸钠GFN-1的研制

为了寻求一种新的、简便的生产腐植酸硅化产品的方法，在室内实验和中试放大试验的基础上，确定了一条以腐植酸和硅化剂为主要原料的新的生产工艺，合成了一种与有机硅腐植酸钾（OSAM-K）性能相当的硅化腐植酸钠产品GFN-1。实验结果表明，作为钻井液添加剂，GFN-1具有良好的降滤失性能和降黏作用，耐温性和热稳定性良好，并兼有优良的控制页岩分散的能力，其大多数应用性能相当于或略优于OSAM-K，作为替代品完全能够满足油田现场应用的需要。GFN-1的硅化原料性质稳定、来源广泛，生产工艺简单易行，产品质量稳定，具有较好的推广应用价值。     

抗高温钻井液降滤失剂的评价及其作用机理

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚丙烯酰胺和对苯乙烯磺酸钠为原料合成了新型抗高温钻井液降滤失剂PAASD,利用FTIR、1H NMR、泥浆失水仪等方法对PAASD进行了表征并研究了其流变性能和降滤失性能。表征结果显示,合成的PAASD为目标产物,具有良好的增黏性和耐温抗盐性能。PAASD钻井液具有良好的耐温抗盐性能和抗钙侵能力。在三磺化(SMP-1/SMC/SMK)钻井液体系加入PAASD后,在150℃、3.5 MPa下的高温高压滤失量为16.2m L,说明PAASD与三磺化钻井液体系具有良好的协同增效作用。PAASD在高温含盐的钻井液中可对黏土颗粒进行有效吸附,增强了黏土颗粒在高温含盐环境中的水化分散能力。     

一种耐高温交联淀粉钻井液降滤失剂的制备与评价

针对常规钻井液降滤失剂耐高温性能不足的缺点,以玉米淀粉为原料,以三偏磷酸钠为交联剂,采用交联反应的方法,合成了一种耐高温的交联淀粉钻井液降滤失剂,并采用六速旋转黏度计、泥浆失水测定仪等设备评价其性能。实验结果表明:采用三偏磷酸钠为交联剂制备的交联淀粉具有良好的耐温性能,当钻井液中交联淀粉质量分数为1.5%时,在160 ℃的条件下仍具有较好的降滤失性能,API滤失量为11.0 mL,黏度为33.5 mPa·s,与羧甲基淀粉降滤失剂相比,该降滤失剂抗高温效果明显,且不增黏。在西南油田元坝区块某评价井应用结果表明,在150 ℃条件下有效降低了钻井液的滤失量,同时控制了钻井液黏度,提高了钻井液整体耐温性能,现场应用效果良好。该研究成果对交联淀粉钻井液降滤失剂的制备具有一定的参考价值。     

耐温抗盐钻井液处理剂SIOP的合成与性能

以丙烯酰胺、丙烯酸、含磺酸基单体和无机物为原料,采用氧化-还原引发体系合成了一种耐温抗盐钻井液处理剂SIOP,并对其泥浆性能进行了评价。结果表明,钻井液处理剂SIOP热稳定性好,降滤失能力和耐温抗盐能力强。     

无机-有机聚合物钻井液处理剂Siop-C的合成与性能

以丙烯酰胺、丙烯酸和无机材料为原料,采用氧化-还原引发体系合成了一种耐温抗盐的无机-有机聚合物Siop-C,并对其钻井液性能进行了评价。结果表明,无机-有机聚合物Siop-C作为钻井液处理剂,其热稳定性好、降滤失能力和抗温抗盐能力强。     

两性离子型聚合物处理剂SIOAP的合成与性能

以丙烯酰胺、丙烯酸、含磺酸基单体、阳离子单体和无机材料为原料，采用氧化-还原引发体系合成了一种耐温抗盐的两性盐离子聚合物钻井液处理剂SIOAP，并对其钻井液性能进行了评价。结果表明，钻井液处理剂SIOAP热稳定性好，降滤失能力、抑制性和耐温抗盐能力强。     

高密度油基钻井液降黏剂及其现场应用

高密度油基钻井液稠化的主要原因之一是钻井过程中劣质固相的侵入,特别是低密度固相含量的不断增加。劣质固相经过油基钻井液中的润湿剂、乳化剂作用后使其具有了一定的活性,增强体系的网架结构,导致钻井液的黏度和切力上涨。以月桂酰胺、硬脂酸酰胺和芥酸酰胺为原料,按照质量比1∶2∶1合成了分子链中具有可吸附胺基、酰胺基的多元活性基团的降黏剂CQ-OTA。降黏评价实验表明:CQ-OTA能够将固相含量为48.5%高密度稠化油基钻井液的塑性黏度降低25.0%,静切力降低60.0%,其在油基钻井液中的推荐加量为0.5%～1.5%;在威202HX平台现场应用,能够改善油基钻井液的流变性,提高劣质固相容量限,塑性黏度由53.0 mPa·s下降至40.0 mPa·s,10 min静切力由23 Pa下降至14.5 Pa,保证了高密度油基钻井液顺利钻至目的井深,提高了高密度油基钻井液重复使用效率,降低了钻井成本。      

强抑制防塌型钻井液技术在圆探1井的应用

针对圆探1井存在的问题,选用了具有强抑制性的胺基有机盐钻井液体系,室内对其抗温性能、抗污染能力及抑制性进行评价。该钻井液体系耐温不低于120℃;黏土污染达8%时,体系的表观黏度仅提高10.5 mPa·s;4%NaCl溶液污染达20%时,黏度保留率高达48.3%,钻井液仍具有良好的流变性能。经现场应用表明,该钻井液体系性能易控制,现场操作简单,该井一开钻遇大段砾石层,二开深部井段及三开井段钻遇胶接差泥岩及硬脆性地层,出现了井壁失稳现象,及时补充胺基聚醇抑制剂、NFA-25、QS-2、YDW-1等原料,通过增强钻井液体系的抑制性能和封堵性能,细化防塌措施,有效控制了井壁的稳定。     

腐植酸在油田中的应用

腐植酸分子由多环芳核与多种活性官能团构成,具有多种功能:酸性、界面活性、亲水性、阳离子交换能力、络合能力及吸附分散能力.基于其分子的亲水性、络合能力以及吸附分散能力,目前腐植酸类产品在油田上的应用基本是作为钻井液添加剂(降滤失剂、页岩抑制剂和降粘剂),其产品具有降滤失、降粘、防塌功能,且具有较好的耐盐和耐高温能力.综述了腐植酸作为钻井液添加剂的应用状况,并分析了其在油田上的应用前景,如作井眼防垢缓蚀剂、杀菌剂、牺牲剂、深部调剖剂.     

高温固井水泥浆用降失水剂GT-1的制备及性能

随着油气勘探向深井、超深井方向的不断发展,固井作业对其工作液体系及外加剂提出了更高要求。针对目前降失水剂耐温、抗盐性能不足、适应温度范围窄、且与其他外加剂相容性差等问题,基于分子结构设计思想并结合功能单体优选,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酰胺（AM）、对苯乙烯磺酸钠（SSS）、纳米二氧化硅等为原料制备了高温固井水泥浆用降失水剂GT-1。采用红外光谱、凝胶色谱、热综合及扫描电镜等分析方法研究了其化学结构、分子量、热稳定性及水溶液微观形貌。并对GT-1的失水性能、耐温性能、抗盐性能及所配制水泥浆体系的流变性能、抗压强度和稠化性能进行了研究。结果表明,降失水剂GT-1化学结构符合预期设计,重均相对分子质量为138 431,热稳定性优良,且其水溶液呈现规整的空间网状结构;同时,降失水剂GT-1耐温、抗盐性能突出,能够控制水泥浆失水量,且所配制水泥浆工程性能良好,满足固井施工需求,具有较好的应用前景。      

杭锦旗区块防塌防漏钻井液技术

杭锦旗区块具有丰富的天然气资源,但在钻井施工中井壁失稳及漏失问题严重,严重影响钻井进度。为此,在充分认识该区块地质特征的基础上,开展了钻井液防塌防漏技术研究。地层物性分析表明,该区块属于典型断层发育区域,地层存在泥岩混层、胶结强度低、微裂缝发育、极易受到损害等问题,导致井壁失稳及漏失问题严重。基于此,通过研发温敏变形型封堵剂SMSHIELD-2、高效润滑剂SMLUB-E、随钻防漏堵漏材料SMGF-1,形成了针对该地区的井壁稳定防塌技术和随钻堵漏技术。室内实验表明,SMSHIELD-2加量为1%时,钻井液高温高压滤失量降至15 mL,并且增强了滤饼韧性;润滑剂SMLUB-E可使极压润滑系数降至0.033 ;堵漏剂SMGF-1由不同粒径大小材料复合而成,显著提高地层承压能力,降低漏失量;通过配方优选,形成了防塌、防漏钻井液。该技术在杭锦旗区块2口试验井成功应用,一次性钻穿易漏地层,钻遇泥岩井段未发生坍塌问题,井径扩大率小于5%。      

钻井液用抗盐降滤失剂MPA-99的研究与应用

以丙烯酰胺、丙烯酸、2—丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸等为主要原料，采用正交试验方法，通过优选共聚物的最佳原料配氏，并在大分子中引入羧钙基、磺酸基等多种官能团，合成了一种抗温、抗盐、抗钙镁离子污染的新型钻井液用聚合物降滤失剂MPA—99。该降滤失剂为淡黄色粉末，在饱和盐水、复合盐水和高钙镁离子钻井液中均具有较强的降滤失效果，并且抗温能力强，是一种综合性能较好的抗盐降滤失剂。室内评价和现场应用表明，聚合物降滤失剂MPA—99在淡水、复合盐水、饱和盐水钻井液中均具有良好的降滤失能力，并且与常规处理剂配伍性好；MPA—99具有较强的抗温、抗钙镁污染能力，钻井液性能稳定，既使在钻穿盐层时，钻井液性能变化也很小，满足了钻井施工的需求。MPA—99生产工艺简单，具有推广应用价值。     

低相对分子质量无机-有机单体聚合物17GX的研究与应用

以丙烯酰氧丁基磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和无机材料为原料,采用氧化-还原引发体系合成了一种低相对分子质量的无机-有机单体聚合物17GX,对其用于钻井液的性能进行了评价,并且17GX在中原油田现场进行了应用。室内及现场应用试验结果表明,无机-有机单体聚合物17GX抗温、抗钙污染、降滤失和防塌能力强,热稳定性好,适用于各种水基泥浆体系。     

井浆改造固井隔离液的评价与应用

随着川渝地区高温深井、超深井勘探开发的发展,固井时水泥浆与钻井液相容性差的问题日益突出,极易导致固井注水泥浆时出现变稠、结块的问题。通过对水泥浆与钻井液接触污染因素分析、研究,合成了由井浆改造不排放抗污染隔离液GLJ。经室内评价和现场投井应用表明,隔离液GLJ现场配制简单、方便,只需将隔离剂直接加入现场钻井液中即可,可减少新增液体量、钻井液加重剂等材料用量,减轻现场储存压力;GLJ具有较好的流变性、悬浮稳定性,可根据现场施工对隔离液GLJ的流变性能参数要求进行调整,具有良好的抗温性能,井筒中长时间静置不会导致隔离液GLJ重晶石沉淀;GLJ与水泥浆具有良好的配伍性,各种比例混合流体的高温高压稠化实验240 min内体系稠度值未大于40 Bc;隔离液GLJ对钻井液性能影响小,施工结束后循环罐中剩余隔离液GLJ和井筒中返出隔离液GLJ均可混入井浆中作为钻井液继续使用,减轻了现场废弃液的排放及处理量,具有良好的经济效益和社会效益。      

抗超高温高密度油基钻井液用新型降黏剂的性能

针对高温高密度油基钻井液黏度升高的问题,合成了3种降黏剂A、B和C,降黏剂A为缩聚脂肪酸,由十二羟基硬脂酸、聚羟基硬脂酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸与硬脂酸反应后的产物和硬脂酸的均聚物中一种或几种的组合共聚得到,降黏剂B是由脂肪酸或油与聚胺在100~200℃反应,再与马来酸、酸酐在80~150℃反应,用40%的油醇、脂肪酸或缩聚脂肪酸稀释得到,降黏剂C是由缩聚脂肪酸与醇铵、聚氨反应得到的衍生物,对他们的作用机理进行了探讨。以高密度油基钻井液（2.2 g/cm3）为基浆,加入劣质土污染或用重晶石将密度提高到2.4 g/cm3,考察3种降黏剂在此条件下的降黏效果。研究结果表明,降黏剂A和降黏剂C可以很好地降低由于劣质固相引起的流变性能超标,可以提高油基钻井液的重复使用次数,降低成本;降黏剂B能很好地调节由加重剂引起的高密度钻井液的增黏,降低对泵压的要求;降黏效率可达77%,抗温达225℃。      

一种新的阻垢剂筛选方法

以天然材料与乙烯基单体进行接枝共聚合成了超高密度钻井液用分散剂JZ-1,对相对分子质量调节剂、单体AMPS用量和天然材料与乙烯基单体配比等因素对分散剂性能的影响进行了考察。通过IR对共聚物进行了红外表征,借助热分析对共聚物进行了热稳定性评价,利用Zeta电位仪对重晶石表面电位进行了考察,并对其在钻井液中的分散性能进行了室内评价。研究结果表明,分散剂在不同类型的基浆中均表现出良好的分散性能,并且在密度为2.8g/cm3的钻井液中加入JZ-1,可使体系漏斗黏度由282s降低至130s,显著地提高了钻井液的流变性和沉降稳定性。     

天然材料接枝共聚物分散剂的合成及性能评价

Cedigaz公司于2013年7月15日发布第五版地下储气库参考报告,预计全球天然气存储能力将从2013年初的3 770×108 m3增加至2030年初的(5 570~6 310)×108 m3。这期间将需要持续的投资总计1200亿欧元。根据Cedigaz的分析,存储占全球天然气需求的比例将从2013年的11.3%增加至2030年的11.6%~13.1%。新的存储市场(亚洲和中东)到2030年将占新     

AMPS／AA／DMDAAC—木质素磺酸盐接枝共聚物钻井液降粘剂的合成与性能

采用木质素磺酸钙与2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸（AMPS）,丙烯酸（AA）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）接枝共聚,合成AMPS／AA／DMDAAC－木质素磺酸盐接枝共聚物,将其作为钻井液降粘剂,并对其在钻井液中的降粘性能进行了室内初步评价。结果表明,AMPS／AA／DMDAAC－木质素磺酸盐接枝共聚物用作钻井液降粘剂,具有较好的抑制性和耐温抗盐能力。     

基于相变蓄热原理的深井钻井液降温实验研究

针对深部油气钻探开发中钻井液、井下仪器抗高温稳定性较差的问题,首次将相变材料应用于钻井液中,开展了基于相变蓄热原理的深井钻井液降温实验研究.在评价相变材料热物性的基础上,分析了相变材料的蓄热控温特性;对比评价了相变材料对钻井液流变滤失性能的影响;采用自制的钻井液循环模拟实验装置,测试了钻井液降温性能实验曲线.结果表明,...     

高强度空心玻璃微珠低密度水基钻井液室内研究及应用

高强度空心玻璃微珠钻井液作为连续介质具有不可压缩性，避免了气体钻井流体在使用过程中的诸多缺点，其密度可在0．6～1．0kg／L范围内进行调整，适用于低压油藏钻井和欠平衡钻井。室内试验表明，玻璃微珠钻井液具有良好的配伍性、流变性、滤失性和润滑性，并有利于保护储层，具有可回收利用及对测井无影响等气基钻井流体所不具备的优点，虽然微珠本身成本较高，但由于不需要特殊增压设备，相比空气钻井可以降低设备成本，操作更加安全，因而具有广阔的应用前景。从物理特性、配伍性、流变性调整、储层损害评价以及现场应用等方面对该钻井液进行了较全面的综述和分析。