新型抗180℃高温抑制剂SEG

近年来,烷基葡萄糖苷越来越多地被作为环保型防塌成膜处理剂应用于钻井液中,但其加量大,增加了钻井液成本,且极易生物降解,分子稳定性相对较差,限制了烷基糖苷在钻井液中的大范围应用。为此合成了抗高温抑制剂——磺甲基乙基葡萄糖苷(SEG),通过引入磺甲基的方法增强烷基葡萄糖苷的抑制性及高温稳定性。介绍了SEG的合成原理及方法,对产品进行了红外结构表征和热重分析(TGA),评价了SEG的抑制性、高温稳定性及润滑性,并与乙基葡萄糖苷(EG)进行了对比。实验结果表明,SEG的抑制性强,加量为5%～10%时能已达到很好的抑制效果,而EG的加量一般大于25%;与EG相比,SEG的高温稳定性强,能抗180℃高温;同时SEG延续了EG良好的润滑性能。     

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。     

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。     

甲基葡萄糖苷—无渗透钻井液的研究与评价

甲基葡萄糖苷(MEG)是一个极性较弱的表面活性剂类物质,其分子结构上有一个亲油的甲基(- CH_3)和四个亲水的羟基(-OH)。这些亲水的羟基可以吸附在井壁岩石上和钻屑上,在井壁上形成一层类似油包水钻井液那样的半透膜,通过调节甲基葡萄糖苷(MEG)钻井液的活度可实现活度平衡钻井,从而有效阻止页岩的水化膨胀,保持井壁稳定。同时,MEG具有良好的润滑性能,按API RP-13B润滑性能评价程序测得润滑系数为0.06,而油基钻井液的润滑系数一般低于0.10。无渗透钻井液转换剂(BST-1)是新型的抗高温抗盐的无渗透钻井液处理剂,它是基于物理化学原理及胶体化学原理的综合运用,参考国外无渗透钻井液体系及国外同类产品的性能指标而研制出来的一种新概念降滤失剂。在常规钻井液体系中加入这种处理剂就可将其转换为无渗透钻井液体系。通过实验证明,甲基葡萄糖苷(MEG)与无渗透钻井液转换剂(BST-1)复配后,能较好地改善钻井液体系的综合性能,包括页岩抑制性能、润滑性能、体系稳定性能,其性能明显优于其它水基钻井液体系,其各项性能几乎可与油基钻井液相比拟,同时,具有利于环境保护的特点,具有比较广阔的应用前景。     

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。     

AMPS/MTAAC/AM共聚物降滤失剂的合成及性能

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、三甲基烯丙基氯化铵(MTAAC)和丙烯酰胺(AM)共聚合成了一种抗温抗盐降滤失剂,考察了合成共聚物在淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、人工海水钻井液、含钙盐水钻井液及现场钻井液中的降滤失性能。结果表明,AMPS/MTAAC/AM共聚物具有良好的降滤失作用,抗高温抗盐,尤其抗高价离子污染能力强。     

抗温抗盐型钻井液降粘剂JNJ-1的研究

介绍了一种抗温抗盐型钻井液降粘剂JNJ-1的合成与室内评价结果.该处理剂主要用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马莱酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)等物质来合成.室内实验评价结果表明,该钻井液降粘剂具有很好的降粘作用,抗温、抗盐及抗高价离子污染能力强,是一种新型钻井液降粘剂.还就合成条件对该钻井液降粘剂降粘性能的影响以及合成产物的降粘能力进行了测试和评价.     

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。     

AMPS/DMDAAC/AM/MAA共聚物降滤失剂的合成及性能

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸(MAA)共聚合成了一种抗温抗盐降滤失剂,考察了合成共聚物在淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、人工海水钻井液、含钙盐水钻井液及现场钻井液中的降滤失效果。结果表明,AMPS/DMDAAC/AM/MAA共聚物均具有良好的降滤失作用,抗温抗盐,尤其抗高价离子污染能力强,防塌效果好。     

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钻井液页岩抑制性研究

在钻井过程中,由于钻井液滤液的侵入,地层中的粘土矿物发生水化膨胀和水化分散作用,削弱了岩石的力学强度,致使井壁发生失稳。MEG钻井液是一种具有成膜作用的水基钻井液,对页岩具有较好的抑制作用。文中简单阐述了MEG钻井液页岩抑制性机理,分析研究了影响MEG钻井液页岩抑制性的因素,实验验证MEG钻井液的成膜作用。MEG钻井液主要是通过半透膜效应、封堵作用、渗透作用及去水化作用抑制页岩的水化分散和膨胀,当 钻井液中MEG浓度足够大时,MEG分子吸附在井壁岩石或钻屑表面上形成一层憎水膜,阻止钻井液滤液向地层或钻屑中渗透。研究表明,MEG浓度大于30％时,其抑制页岩的能力优于浓度为3％的KCl溶液;钻井液中MEG的加 量是影响钻井液抑制性的主要因素,并且钻井液中加入无机盐后,无机盐与MEG协同作用使MEG钻井液的页岩抑制能力提高;钻井液中MEG浓度越高,膜效率越好,MEG浓度大于50％时,页岩内水份渗出。

     

新型MEG钻井液体系的研究

MEG钻井液是一种具有半透膜作用的水基钻井液．对页岩具有较好抑制作用。同时该体系又具有生物降解．保护环境的特点。阐述了MEG钻井液抑制页岩水化膨胀和分散的机理，研究并评价了MEG钻井液的性能及成膜效应。研究表明，MEG钻井液主要是通过成膜作用、渗透及去水化作用稳定页岩；具有较好的抑制性、润滑性和储层保护特性，钻井液性能稳定，在钻井液中浓度达到一定范围时，能在页岩表面形成半透膜．诱使页岩内的吸附水渗出。     

料浆感应渗铝钢的组织结构及抗蚀性研究

经对料浆感应渗铝钢的渗层金相组织、渗层铝浓度分布及渗层相结构进行分析研究,指出当渗铝钢表面铝铁合金层的铝浓度大于8％时,可在沙层表面形成一层致密的三氧化二铝保护膜。其碳钢料浆感应渗铝产品抗硫化氢腐蚀性能明显优于母材;碳钢和铬钼钢料装感应渗铝产品抗高温硫腐蚀、高温氧化性能明显优于母材和18-8不锈钢。     

双子表面活性剂表面活性的研究

利用胜利油田临盘采油厂的注入水配制了不同含量的双子表面活性剂,考察了双子表面活性剂的表面活性,并将其与对应的传统表面活性剂进行了对比.结果表明,双子表面活性剂具有较强的耐温抗盐性能,且在较低含量下降低表面张力的能力明显优于对应的传统表面活性剂,可用于高矿化度和温度为70～90℃的油藏.     

生物聚合物甲基葡萄糖甙钻井液抑制机理

为验证甲基葡萄糖甙对泥页岩的抑制作用,分别进行了甲基葡萄糖甙在黏土上的吸附实验、甲基葡萄糖甙对黏土层间距的影响实验、甲基葡萄糖甙对页岩膜效率影响实验。实验表明:甲基葡萄糖甙对膨润土有很强的亲和力,水溶液(30℃)甲基葡萄糖甙吸附量可达120%,与无机盐复配使用后,其吸附能力进一步增加;用7%NaCl+25%甲基葡萄糖甙处理天然蒙脱石,其晶层间距为1.77 nm,比用水处理的蒙脱石晶层间距(1.92 nm)小,其干样晶层间距比未处理原样(1.54 nm)也小,说明甲基葡萄糖甙盐溶液能减少水分子进入蒙脱石,起到抑制泥岩膨胀作用;用清水饱和岩心,8 d时岩心与水+7%NaC l溶液的渗透压达到最大值,两边高度差为4.3 cm,而用MEG饱和岩心,9 d时岩心与水+7%NaCl溶液渗透压达到最大值,两边高度差为6.7 cm,说明甲基葡萄糖甙可有效改善页岩的膜效率。现场应用,表明甲基葡萄糖甙钻井液有较好的抑制和防塌作用,是油基钻井液较好的替代品。     

乙二醇再生回收技术在海上平台的应用

乙二醇(MEG)再生回收装置首次应用于海上平台,其流程包括预处理、再生和脱盐3部分。预处理通过闪蒸脱除MEG富液中的轻烃并加入NaOH,利用化学反应脱除能生成沉淀物的二价盐。再生过程是在低压下利用精馏原理将轻组分(水)与重组分(MEG)分离,获取质量分数高于80%的MEG贫液。MEG贫液脱盐采用负压闪蒸的方法使可溶性一价盐(Na+等)和MEG分离,最终获得合格的MEG贫液。装置性能稳定可靠,MEG损失量少,具有广阔的应用前景。     

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.     

潜油电泵金属波纹管储油腔设计及试验研究

胶囊式保护器在高温、腐蚀的油井中会发生老化和腐蚀,胶囊极易发生破裂,使井液进入电机,导致电机烧毁,严重制约了潜油电泵机组的推广应用。研制了耐高温、耐腐蚀的潜油电机保护器用储油腔,该储油腔采用金属波纹管结构。试验结果表明：金属波纹管储油腔不仅具有耐疲劳、耐腐蚀、耐高温的特性,而且能够满足电机油的膨胀收缩需求,完全可以满足潜油电泵机组的使用要求。现场应用表明：金属波纹管储油腔电机保护器可以使潜油电泵机组在高温油井中稳定运行,效果显著。     

MEG水基钻井液的研究与应用

MEG(Methylglucoside甲基葡萄糖甙)是聚糖类高分子物质的单体衍生物．加入钻井液中可以形成半透膜，降低水的活度，有利于减少钻井液和地层中水的运移，保持井壁稳定，且具有良好的抑制性和润滑性。用MEG为主剂配制成的MEG水基钻井液具有流变性易调整，高温稳定性好，抗污染能力强及油气层保护效果好等特点。在T86047井的成功应用证明，该钻井液流变性、润滑性等性能与邻井聚磺混油钻井液相当．并具有良好的井壁稳定性和环保特性。     

MEG钻井液保护油气层特性的实验研究

MEG钻井液是最新研制的对环境无污染的一种抑制性水基钻井液。MEG为葡萄糖的衍生物,是甲基葡萄糖甙或两种对映异构体的单体以及少量二聚、三聚体的混合物。MEG性能可与油基钻井液相比拟。室内通过滤液浸泡、表面张力和界面张力测试、MEG基液的颗粒粒度分布测定、抑制性对比评价实验研究了甲基葡萄糖甙钻井液对储层的保护特性。结果表明,甲基葡萄糖甙钻井液体系具有良好的滤失性和保护储层的特性,在高、低渗透储层中均能有效地控制固相和滤液侵入地层,减轻对储层的伤害。