钻井液用阳离子甲基葡萄糖苷

针对甲基葡萄糖苷在钻井液中加量大、抗温性较差、抑制性有待提高等缺陷,在甲基葡萄糖苷分子上引入季铵盐的结构,合成了阳离子甲基葡萄糖苷CMEG。实验结果表明,合成出的CMEG具有很好的表面活性和润滑性,5%CMEG水溶液的表面张力为30.9 mN/m,摩阻系数仅为0.16(与油基钻井液相当),有助于提高采收率和加快钻井速度;具有优异的抑制页岩水化膨胀(相对回收率高达99.01%)和抗高温(150℃)的能力,且配伍性较好,能与其他处理剂产生协同作用。CMEG性能都优于甲基葡萄糖苷,预计在钻井液中具有极好的应用前景。     

烷基糖苷钻井液研究与应用进展

烷基糖苷(APG)具有优良的抑制性、润滑性和环保性能,以不同烷基糖苷和改性产品为主剂的钻井液得以迅速发展。目前规模应用仅有甲基葡萄糖苷钻井液,但加量偏大,抑制和抗温性有待提高;乙基糖苷和丙基糖苷钻井液尚处于室内研究阶段。对糖苷分子结构中的醇羟基、甲氧基、糖环等改性,抑制性和抗温性能得以提升,较为成功的有醇羟基改性产品:阳离子烷基糖苷和聚醚胺基烷基糖苷,在钻井液中实现了低加量、强抑制的目标,在页岩等强水敏地层应用较多。将APG引入无机盐类钻井液,流变性和滤失量等得以改善,对泥岩、页岩和火山岩等水敏地层的稳定性增强。结合对烷基糖苷钻井液研究和现场应用综述,对今后烷基糖苷钻井液的研究工作提出了建议。     

烷基葡萄糖苷作为降滤失助剂的研究

首次报道了烷基葡萄糖苷作为降滤失助剂的研究,研究结果表明,烷基葡萄糖苷在聚合物钻井液中具有较好的降滤失性能,对聚合物钻井液的耐温性也有好的影响。而且烷基葡萄糖苷与甲基糖苷复配手既可降低钻井液的滤失量,抑制性又好,从而形成了一种新型钻井液体系－糖基聚合物钻井液。     

甲基葡萄糖苷钻井液体系的室内研究

甲基葡萄糖苷是一种聚糖类高分子物质的单体衍生物,在钻井液体系中加入一定量的甲基葡萄糖苷能降低钻井液的水活度,并形成理想的半透膜,有效减缓压力传递和滤液的侵入,从而维持井壁稳定。以室内合成的甲基葡萄糖苷为主要成分构建了甲基葡萄糖苷钻井液体系。并对其流变性、抑制性、润滑性、抗污染能力以及储层保护能力进行了评价。室内研究结果表明:甲基葡萄糖苷钻井液体系具有良好的流变性、抑制性、润滑性及抗污染能力,不同的无机盐加入对钻井液体系流变性及降滤失性影响不大,劣质土污染后体系性能基本不变;同时该体系具有优异的储层保护性能,室内动态污染后的平均渗透率恢复值达到了96.1%,是理想的环保型钻井液体系。     

新型钻井液处理剂磺化烷基糖苷的室内研究

介绍了磺甲基烷基糖苷的制备方法及其在钻井液中的应用。室内实验表明,磺甲基烷基糖苷保持了烷基糖苷的优点,同时减弱了它的起泡性;吸附性、与膨润土的作用能力较烷基糖苷进一步增强;降黏能力、防塌抑制性也进一步提高,加量较小就可达到满意效果;起泡性减弱,抗温性增强,可广泛应用于中深井或超深井钻井液中。     

有机硅抗高温钻井液体系的室内研究

提出了一种新型的有机硅抗高温钻井液.该钻井液以高温稳定的硅基有机物为主要组分,并引入一种以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体的四元共聚物高温抗盐降滤失剂OCL-JB,基本配方为:4%膨润土 6%OCL-JB 4%OCL-JA(降滤失剂) 2%OCL-GLT(降滤失剂) 0.5%OCL-GNT(降粘剂) 重晶石.硅基有机物增加了甲基含量,并引入了抗高温稳定剂和磺化物,从而提高了其化学稳定性和高温稳定性.该有机硅抗高温钻井液具有好的页岩抑制性、润滑性和井眼稳定性;滤失量小,滤饼薄且致密,可有效防止钻头泥包;携砂能力强,流变性容易控制;在高矿化度下,钻井液性能稳定,能抗5%评价土、4%NaCl和2?SO4的污染;抗温能力强,在180 ℃以上;而且体系所用材料无毒、无荧光,适用于深井钻探.     

深水钻井抗高温强抑制水基钻井液研制与应用

深水钻井时存在复杂地层井眼失稳、大温差下钻井液流变性调控困难等技术难题,需要研发适用于深水钻井的抗高温强抑制性水基钻井液。以丙烯酰胺、烷基季铵盐和2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸为单体,采用水溶液聚合法合成了深水钻井用低相对分子质量的聚合物包被抑制剂Cap;以Cap为主要处理剂,并优选其他处理剂,构建了深水抗高温强抑制水基钻井液。室内性能评价表明,低相对分子质量的聚合物包被抑制剂Cap对钻井液流变性的影响较小,包被抑制作用强;深水抗高温强抑制水基钻井液低温流变性良好,可抗160 ℃高温,高温高压滤失量小于9 mL,三次岩屑滚动回收率大于70%,抑制性强,可分别抗25.0%NaCl、0.5%CaCl₂和8.0%劣土污染。该钻井液在南海4口深水油气井钻井中进行了现场试验,取得了良好的应用效果,解决了低温增稠及井眼失稳等技术难题,具有现场推广应用价值。      

烷基葡萄唐苷作为降滤失助剂的研究

首次报道了烷基葡萄糖苷(APG)作为降滤失助剂的研究.研究结果表明,烷基葡萄糖苷在聚合物钻井液中具有较好的降滤失性能,对聚合物钻井液的耐温性也有好的影响.而且烷基葡萄糖苷与甲基糖苷复配后既可降低钻井液的滤失量,抑制性又好,从而形成了一种新型钻井液体系--糖基聚合物钻井液.     

MEG和ETG合成及其在膨润土浆中的性能

在高温条件下,由淀粉和甲醇/乙醇合成了甲基葡萄糖苷(MEG)和乙基葡萄糖苷(ETG),根据正交试验,确定了最佳的反应条件.即MEG和ETG的最佳反应条件分别为:淀粉(以葡萄糖计)与醇的摩尔比1:15和1:7.5,反应温度140℃和150℃,催化剂用量占淀粉摩尔数的0.6%和0.75%,反应时间为30 min和120min.在膨润土浆中润滑性和抑制性评价结果表明,MEG在含量大于30%,ETG在含量大于20%条件下,具备较好的降低膨润土浆润滑性和抑制泥页岩水化膨胀的能力.     

甲基葡萄糖苷的合成及在钻井液中的应用

以淀粉和甲醇为原料，合成了钻井液用甲基葡萄糖苷，根据正交试验，确定了最佳的反应条件：淀粉（以葡萄糖计）与甲醇的摩尔比为1：17，反应温度130℃，催化剂加量为1％（以淀粉质量计），反应时间2h。考察了甲基葡萄糖苷加量对钻井液的水活度、润滑性及抑制水化膨胀的影响，对甲基葡萄糖苷在淡水和海水钻井液中的性能进行了评价。结果表明，甲基葡萄糖苷既可以用于淡水钻井液，又可以用于海水钻井液中，并具有良好的油气层保护性能。     

现场钻井液用烷基糖苷类处理剂性能研究

介绍了钻井液用烷基糖苷类处理剂的应用现状,通过测定现场应用烷基糖苷类处理剂的钻井液p H值、水分、水不溶物、阳离子度、相对抑制率、滤失量降低率等指标考察了钻井液的性能,得出各类产品在钻井液中的主要功能和适用条件。甲基葡萄糖苷产品可作为抑制剂兼具降滤失的效果;阳离子烷基糖苷可作为强抑制剂,应配合常规降滤失剂一起使用;高浓度的烷基糖苷具有井壁稳定和润滑的作用。     

甲基葡萄糖苷-超低渗透钻井液性能评价

使用水基钻井液钻复杂泥页岩地层时,如何控制泥页岩的压力传递和流体的侵入是解决井壁失稳的根本性问题。为了获得具有优良抑制性、润滑性、保护储层及环境保护等性能的钻井液体系,用甲基葡萄糖苷MEG和无渗透钻井液转换剂BST-1对青海油田常用的两性离子钻井液进行了改性,并对其性能进行了评价。结果表明,优选出的甲基葡萄糖苷-超低渗透钻井液具有强的页岩抑制能力,钻屑回收率是两性离子聚合物钻井液的3.7倍;有良好的润滑性能,体系的泥饼粘附系数仅为0.0612;抗温达160℃;能抗15%NaCl或0.5?Cl2,且固相容量限高,可用于复杂地层的钻井施工;具有较好的保护储层效果,储层岩心的渗透率恢复值约为83.46%。     

阳离子化磺化两性酚醛树脂降滤失剂XNSMP-Ⅲ的研制

将分别合成的阳离子化酚醛树脂和磺甲基酚醛树脂在催化剂存在下反应,制备了阳离子化磺甲基化两性酚醛树脂,简称两性酚醛树脂,代号XNSMP-Ⅲ.简介了合成方法,考察了作为水基钻井液降滤失剂的性能.该两性酚醛树脂在黏土上的饱和吸附量高达24.292 mg/g土,约为商品磺甲基酚醛树脂SMP-Ⅰ、SMP-Ⅱ、SMP-Ⅲ的2倍.根据吸光度测定,该树脂在浓度≤3.5 g/L的NaCl水溶液中不析出.该树脂加量为3%时,含盐(NaCl)15%和30%的加评价土4%膨润土钻井液在180℃热滚后的高温高压(150℃,3.5 Mpa)滤失量分别小于15 mL和30 mL;加入3%该树脂的8%膨润土配方钻井液经180℃热滚后的表观黏度和高温高压滤失量水平,与加入5%商品降滤失剂SMP-Ⅰ、-Ⅱ、-Ⅲ的相当.该树脂与抗高温降滤失稳定剂PSC-Ⅱ、磺化褐煤SMC配伍,与抗高温抗盐降滤失剂SPNH、褐煤树脂SPNC不配伍.     

甲基葡萄糖苷及其钻井液

综述了甲基葡萄糖苷的合成方法、理化性能以及甲基葡萄糖苷钻井液的性能及在墨西哥湾地区的应用情况。甲基葡萄糖苷钻井液是一种具有良好的润滑性、降滤失性及高温稳定性且无毒、易生物降解的新型水基钻井液,是油基钻井液的理想替代体系。该体系为解决钻井过程中井眼失稳和环境污染等问题提供了新的方法和途径。     

水基钻井液高效抑制剂GY-1

研制出了一种高效抑制剂GY-1。实验结果表明,GY-1对钻井液的性能影响小,在用其处理钻井液时,无需与其他处理剂复配使用;GY-1能显著增强钻井液的抑制性,试验井平均机械钻速和该区块同类井相比提高了10%以上;GY-1能提高聚合物钻井液抗膨润土污染的能力,膨润土加量为5%时,GY-1加量为1%的钻井液的表观黏度上升率同聚合物钻井液相比,从160%下降到20%,下降幅度达87.5%;GY-1钻井液还具有较强的抗碳酸盐、抗钙污染能力,均优于钾钙基聚磺钻井液,而且其配方所用处理剂较少,其成本也较钾钙基聚磺钻井液低。     

甲基葡萄糖苷钻井液的合成及评价

采用微球硅胶作催化剂载体,结合响应面法优选酸种类和浓度,合成了甲基葡萄糖苷。结果表明:复配20%对甲苯磺酸、10%盐酸和10%硫酸能够加快反应速度,提高产率。将12%加量的产品应用于水基钻井液,能够降低泥浆黏度和滤失量,增加润滑性。和市场应用的同类添加剂相比,其岩心滚动回收率具有一定优势。     

新型抗高温耐盐高效泥岩抑制剂合成与应用

目前常用的季铵盐、阳离子型抑制剂抑制性相对不足,在室内合成的聚胺抑制剂JY-1虽然抑制性较强,但其稳定性和抗温性均存在一定局限性。针对这种情况,在对JY-1结构进行剖析的基础上,对分子结构进行了重新设计,采用两步法自主合成出一种抗高温、耐盐的低分子量抑制剂JY-2。根据正交实验结果,得知其最佳合成条件为:反应温度220~240℃,反应时间4~5 h,催化剂加量为0.10%,单体B与多元醇摩尔比为1:1.8,还原剂加量为1.0%。红外光谱等检测结果表明,JY-2分子结构与设计相符,含有仲胺、叔胺基团,分子量适中(508 g/mol),无毒性,不含易断裂的醚键,推测出产物分子式为C₂₃H₆₆N₇O₄。抑制性评价、配伍性研究等室内实验表明,JY-2的抑制性与国外聚胺产品相当,比国内常用聚胺产品强,且长效抑制性好;与淡水和盐水钻井液都具有良好的配伍性,还具有一定的降滤失作用,适宜加量为0.5%~1.0%。以JY-2为核心处理剂的水基钻井液在大庆古693-104-平104井进行了应用,解决了嫩江组和姚家大段泥岩地层极易水化的难题,应用井段井径扩大率仅为7.1%,机械钻速为7.11 m/h。研究结果表明,JY-2抑制性突出、稳定性好,抗温可达180℃,能够应用于高水敏和易水化泥页岩地层。      

塔河油田超深定向井KCl-阳离子乳液聚磺钻井液技术

塔河油田超深定向井钻井主要使用聚磺混油钻井液,该钻井液虽然能满足超深定向井的钻井要求,但无法满足环境保护和油气层保护的要求。因此,以阳离子乳液聚合物钻井液为基础,通过引入磺化材料提高其抗温性,加入KCl提高其抑制性,优选出了KCl-阳离子乳液聚磺钻井液。室内性能评价表明,KCl-阳离子乳液聚磺钻井液的高温润滑性、抑制性、稳定性与聚磺混油钻井液相当。现场应用表明,KCl-阳离子乳液聚磺钻井液能够满足塔河油田超深定向井的携岩、防塌、润滑和环保要求,可以替代聚磺混油钻井液,同样也适用于与塔河油田地质特征相似的超深定向井。     

TZ—11井深井段正电胶—阳离子聚磺钻井液应用技术

本文对正电胶－阳离子聚磺钻井液在ＴＺ－１１井的应用技术做了详细的论述，通过现场实施认为该钻井液体系具有抑制性强、抗高温能力好、流变性及剪切稀释性优良等特点，能满足高温易塌深段钻井液性能的要求，如果解决好正电胶配套处理剂的问题，该钻钻井液体将得到更广泛的应用。     

无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液

针对硅酸盐钻井液的流变性和高温高压滤失量不易控制的问题,在钻井液中引入了烷基葡萄糖苷APG,并对配伍的处理剂进行了优选。通过处理剂优选得到,在硅酸盐溶液中,XC和HV-PAC具有较好的提黏切能力,LV-CMC、CPS2000是较为理想的低分子量和中分子量降滤失剂,可用FD-1、乳化沥青和聚合物凝胶作封堵剂,多羟基天然酚K-1是合适的分散剂,APG胶束吸附在处理剂和固相颗粒表面形成的憎水屏障,可阻止或降低硅酸盐与重晶石表面作用及硅酸盐自身的聚集作用,从而改善硅酸盐钻井液的流变性,降低钻井液高温高压滤失量。硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液对不同区块岩屑的滚动回收率较高,具有良好的抑制性,且该钻井液在低孔低渗岩心中的封堵率接近100%,具有较强的物理、化学封固性能。该钻井液在内蒙意7和意11井进行了应用,解决了火山岩和泥岩的井壁稳定问题。