高温海水基压裂液稠化剂两性离子胍胶合成及性能评价

为满足使用海水配制高温海水基压裂液的需要,以胍胶和(2-羟基-3-氯)-丙基二甲氨基乙酸为原料,合成了高温海水基压裂液稠化剂两性离子胍胶HDPG——2-羟基-3-(N,N-二甲基甘氨酸基)丙基胍胶,研究了醚化剂用量、氢氧化钠用量、醚化反应温度、醚化反应时间对该两性离子胍胶取代度的影响,考察了HDPG压裂液的溶胀性能、耐温耐剪切性能和破胶性能。确定了最佳反应条件为:醚化剂、胍胶质量比0.18∶1,氢氧化钠、胍胶质量比0.125∶1,醚化反应温度70℃,醚化反应时间6 h,最佳反应条件下产物取代度为0.43。研究结果表明:在转速500 r/min下,质量分数0.5%的HDPG在溶胀10 min时的黏度达到最终黏度的85%,可满足连续混配要求;与自制交联剂制备的海水基压裂液冻胶具有良好的耐温抗剪切性能,在温度170℃、剪切速率170 s-1下剪切120 min后的黏度在50 mPa·s以上。此外,HDPG压裂液的破胶性能良好,破胶液黏度(1.36 mPa·s)低、残渣含量(326 mg/L)低。     

2-羟基-3-磺酸基丙基淀粉醚的合成与性能

以工业玉米淀粉为原料,在氢氧化钠存在下,以3-氯-2-羟基丙磺酸为醚化剂合成了2-羟基-3-磺酸钠基丙基淀粉醚。室内配浆试验表明,所得产品在淡水、盐水和饱和盐水泥浆中均具有良好的降失水作用。当加量为0.7％时,可使淡水和盐水泥浆的失水分别由原浆的23.5和76ml降至6.5和7.3ml;加量为1.5％时可使饱和盐水泥浆的失水由原浆的146ml降至7ml以下,其降失水能力受CaCl_2的影响小,在饱和盐水抗盐(土殷)土浆中,即使CaCl_2加量达到10％,泥浆的失水仍保持较低的值(<7ml)。     

醚化剂改性低相对分子质量胍胶的研究

选用与氯乙酸钠羧基醚化剂具有相似碳链结构,且分别含有阳离子、磺酸基的醚化剂对低相对分子质量胍胶进行醚化改性,制得3种改性低相对分子质量胍胶.重点考察了这3种改性低相对分子质量胍胶与四硼酸钠交联剂形成的冻胶压裂体系的抗温性能、破胶性能、降滤失性能和水中不溶物含量的差异.结果表明,与未改性低相对分子质量胍胶相比,阳离子改性有助于低相对分子质量胍胶压裂液抗温性能的提高,而磺化和羧基化改性不利于抗温性能.用阳离子、磺酸基和羧基醚化剂改性的胍胶压裂液的滤失量均有所上升,但破胶液的水中不溶物含量均明显降低;三者的破胶性能没有明显差异.     

抗高温改性淀粉降滤失剂的制备与性能

针对改性淀粉降滤失剂抗温能力不足的问题,从提高分子刚性的角度出发,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、2,5-二羟基苯磺酸钾（PDHBS）为单体,辣根过氧化物酶（HRP）为催化剂,采用酶促反应方法,合成出一种改性淀粉降滤失剂St-AANDP,基于相同反应条件合成未含苯环结构的对比改性淀粉降滤失剂St-AAND。对降滤失性能进行测试,结果表明,140℃下老化16.0 h后,加量为1.0%的St-AANDP钻井液的常温中压滤失量仅为5.2 mL,高温高压滤失量为26.2 mL ;当老化温度高于160℃时,St-AANDP钻井液的滤失量才出现明显增大,抗盐可达饱和,降滤失性能明显优于St-AAND钻井液。通过吸附量和泥饼微观形貌测试,揭示了可通过向分子主链中引入苯环提高分子刚性的方式来提高降滤失剂抗温能力的作用机理。     

改性淀粉聚合物在油田生产中的应用

改性淀粉作为钻井液处理剂,可以起到降滤失、增黏、降黏、稳定井壁的作用.改性淀粉聚合物在压裂中的应用主要包括2个方面:压裂液稠化剂和压裂液降滤失剂.压裂液稠化剂以硼砂或硼酸为交联剂,采用玉米与香豆胶复配合成,聚合物成本低,环境友好,而且压裂液黏度高,摩擦阻力小,易破胶,低残渣,对地层伤害小;压裂液降滤失剂在施工时能够迅速堵塞滤失通道,施工结束后可立即释放堵塞.改性淀粉聚合物利用其高分子量及增黏性能,可有效封堵大孔道,其封堵率为98%以上.     

淀粉衍生物PHPS的合成与性能

以工业玉米淀粉为原料，在氢氧化钠存在下，以氯代磷酸酯为醚化剂，合成了３—磷酸酯基—２—羟基丙基淀粉醚。经室内钻井液性能评价，认为该产品具有良好的抗盐抗钙降滤失能力，适用于淡水、盐水和饱和盐水钻井液。     

抗高温改性淀粉降滤失剂的制备与性能

针对改性淀粉降滤失剂抗温能力不足的问题,从提高分子刚性的角度出发,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、2,5-二羟基苯磺酸钾（PDHBS）为单体,辣根过氧化物酶（HRP）为催化剂,采用酶促反应方法,合成出一种改性淀粉降滤失剂St-AANDP,基于相同反应条件合成未含苯环结构的对比改性淀粉降滤失剂St-AAND。对降滤失性能进行测试,结果表明,140℃下老化16.0 h后,加量为1.0%的St-AANDP钻井液的常温中压滤失量仅为5.2 mL,高温高压滤失量为26.2 mL ;当老化温度高于160℃时,St-AANDP钻井液的滤失量才出现明显增大,抗盐可达饱和,降滤失性能明显优于St-AAND钻井液。通过吸附量和泥饼微观形貌测试,揭示了可通过向分子主链中引入苯环提高分子刚性的方式来提高降滤失剂抗温能力的作用机理。      

精细化学品工业

TE242200512333AMPS/HMOPTA/AM共聚物降滤失剂的合成及性能〔刊〕/刘明华,周乐群…(中原石油勘探局钻井工程技术研究院)∥精细石油化工进展.-2005,6(3).-24～27用2-丙烯酰胺基-2-甲基磺酸、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺共聚物,合成了一种抗高温抗盐降滤失剂,考察了合成共聚物对钻井液的降滤失效果。结果表明,合成共聚物在淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、复合盐水钻井液、含钙盐水钻井液及现场钻井液中均具有良好的降滤失作用。共聚物在新濮1-153井浆中用量为1.0%时,基浆的滤失量分别从老化前后的43mL…     

耐高温抗盐淀粉接枝共聚物的制备及其评价

采用接枝聚合的方法将丙烯酰胺、KGM两性离子单体接枝到淀粉骨架中,得到改性淀粉降滤失剂,分析了其降滤失机理。通过正交实验确定了最佳合成条件：m(淀粉)∶m(丙烯酰胺)∶m(KGM两性单体)为3∶5∶2、引发剂加量为0.9%、反应温度为65℃。性能评价实验结果表明：该改性淀粉降滤失剂热裂解温度达280℃;在改性淀粉加量为2.0%时,200℃老化后的淡水基浆、饱和盐水基浆、2.5%氯化钙基浆、复合盐水基浆API滤失量分别为6.4、15.6、10.2、16.8 mL;在多种基浆体系中改性淀粉API滤失量和HTHP滤失量均低于Driscal降滤失剂;改性淀粉降滤失剂具有良好的抗盐抗钙效果,抗温达200℃。     

新型降滤失剂CBF的制备与性能评价

羧甲基淀粉(CMS)作为钻井液降滤失剂使用时,存在不耐高温,抗剪切能力差等不足。本文以羧甲基淀粉为骨架,通过接枝单体丙烯酰胺AM和2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸AMPS合成得到了改性羧甲基淀粉。采用Design-Expert软件BBD模块相应面法对合成条件进行了优化,得到最佳合成条件为:羧甲基淀粉与混合单体(AM与AMPS的摩尔比为3:1)质量比为4.59:1、引发剂(硝酸铈铵/过硫酸钾)加量为6.2×10-3mol/L、反应温度为61℃、反应时间为2.3h。并以改性羧甲基淀粉为主剂,与成膜剂以2:1(质量比)的比例复配得到新型降滤失剂CBF。室内评价表明,CBF在淡水、盐水钻井液中均具有良好的降滤失效果,在盐水钻井液中加量为2%时,钻井液的API滤失量降为6.6mL;抗盐、抗钙能力强,抗NaCl至饱和,可抗8%CaCl2污染;具有较好的抗温性,在盐水钻井液中可耐150℃高温。     

Effects of Memory on the Complex Rock-Fluid Properties of a Reservoir Stress-Strain Model

Abstract

The memory based stress-strain model developed earlier by Hossain et al. (2007) Hossain, M. E., Mousavizadegan, S. H., Ketata, C. and Islam, M. R. 2007. A novel memory based stress-strain model for reservoir characterization. Journal of Nature Science and Sustainable Technology, 1: 653–678.  [Google Scholar] has been solved numerically in this study. The derived mathematical model introduces the effects of temperature, surface tension, and pressure variations and the influence of fluid memory on the stress-strain relationship. The variation of shear stress as a function of strain rate is obtained for fluid in a sample oil reservoir to identify the effects of fluid memory. The stress-strain formulation related with the memory is taken into account, and we obtain the variation of it with time and distance for different values of α. The dependency of the stress-strain relation on fluid memory is considered to identify its influence on time. As pressure is also a function of space, the memory effects on stress and strain are shown in space with the pressure gradient change. The computation indicates that the effect of memory causes nonlinearity, leading to chaotic behavior of the stress-strain relationship. This model can be used in reservoir simulation and rheological study, well test analysis, and surfactant and foam selection for enhanced oil recovery.     

国内外压裂液添加剂及产品介绍

介绍了国内外近年来研究和开发的压裂液添加剂和产品,并对比了美国BJ Services、Dowell和Halliburton及加拿大Nowsco公司的20类120种产品,分析讨论了国内外压裂液添加剂的差异,最后提出了国内压裂液发展的主要方向。     

国外钻井液新技术

介绍了国外几种新型钻井液体系及其使用情况,对特殊钻井工艺使用的钻井液体系、使用方法进行了详细的论述．对比了90年代国外研制的第一代和第二代合成基钻井液的优缺点。     

新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价

分析了微泡沫在水溶液中的具体结构及微泡沫钻井液分散细、稳定性好的原因。通过室内试验优选出了水基微泡沫聚合物钻井液的配方，并对其密度、流变性、稳定性和滤失性等性能进行了评价试验，总结出压力、温度和剪切速率等对其性能的影响规律。根据优选配方所配制的微泡沫水基聚合物钻井液性能稳定、密度低（循环当量密度维持在0．93～1．04kg／L），具有保护储层的功能，不需要增加钻井设备，能满足近平衡或欠平衡钻井的要求。     

钻固一体化工作液的室内实例研究

为解决吐哈盆地复杂井固井问题,对钻固一体化工作液（DCIF）进行了室内实例研究。3口井的室内实验结果表明,DCIF钻井液性能可以满足钻井工程要求;DCIF固井液性能易调,失水量低,抗压强度高,也可用于固井作业。     

现场废弃油基钻井液的优化研究

针对新疆油田完钻废弃的油基钻井液进行了室内优化研究,将密度为1.23g/cm3的钻井液优化成密度为2.3g/cm3的钻井液.通过进行配方优化实验发现:随着白油比例的增大,流动性有所好转;添加辅助乳化剂之后,黏度明显增大,流变性变差;稀释剂与优化体系不配伍,破坏体系的沉降稳定性;最终优选出最佳优化配方为:33％井浆+67％白油+5％主乳化剂+4％润湿剂+3％MOTEX+0.5％流型调节剂+重晶石(密度为2.3g/cm3),该钻井液流变性良好,滤失量低,乳状液稳定,具有良好的抗钻屑和地层水污染能力,抗温达到200℃,能够满足高温高压井以及复杂井段的钻井技术要求.     

抗高温高密度海泡石钻井液体系

为了开发深部的油气藏，在钻进事需要使用性能更为优良的加重钻进液。为此，研制了一种新型的抗高温高密度水基钻井液体系。     

LZCQ／3离心式真空除气器

ＬＺＣＱ／３离心式真空除气器是用来除去气侵钻井液中直径小于０．８ｍｍ的小气泡的除气设备。它采用水平离心力场和负压双重作用原理来达到除气目的，其处理量为３ｍ３／ｍｉｎ，除气效率为９５％～９９％，可有效地除去侵入钻井液中的气体，避免因气侵造成的井涌、井喷和盲目加重钻井液而引起的井漏等恶性事故。这种除气器具有安装、操作、维护保养方便，无故障工作时间长等特点，可兼作搅拌器用于搅拌罐内钻井液，代替离心泵倒罐。     

国内外超高温高密度钻井液技术现状与发展趋势

简要介绍了国内外超高温井的情况,从油基钻井液、合成基钻井液及水基钻井液三方面介绍了国内外超高温高密度钻井液的研究与应用现状,并指出了超高温高密度钻井液的发展方向。国外早期超高温钻井液以水基钻井液为主,近年来油基和合成基钻井液应用越来越多,尽管钻遇的井底温度已经超过300 ℃,但钻井液最高密度没有超过2.40 kg/L。国内超高温高密度钻井液以水基钻井液为主,与国外相比,尽管应用的温度没有国外高,但钻井液密度高,已经突破2.50 kg/L。相对而言,国外在超高温高密度钻井液方面更注重高性能专用产品的开发,而国内尽管在超高温钻井液处理剂研究方面已经开展了大量的工作,但没有形成系列产品,大部分研究局限在实验室,超高温高密度钻井液多在传统处理剂基础上,或采用国外产品形成,钻井液的综合性能还不能满足现场需要。国外超高温高密度钻井液已经成熟,目前的研究重点是改善钻井液的环境可接受性。我国应在专用产品开发的基础上,形成配套的钻井液体系,并围绕环保、高效、经济的目标进行油基和合成基钻井液研究。      

CY-1无渗透钻井液处理剂的室内试验研究

为解决钻井过程中经常遇到的压差卡钻、钻井液漏失、井壁垮塌及地层严重损害等问题，保证安全、快速钻进的同时，节约钻井成本，提高油气产量，人们研究开发了一种提高地层承压能力的新型钻井液体系，其中零滤失井眼稳定剂和防漏堵漏零滤失井眼稳定剂是其两个关键处理剂。研制了一种提高地层承压能力的CY-1无渗透处理剂，并对其性能进行了室内试验研究及评价，结果表明，CY-1处理剂与国内外同类产品相比，能快速形成封堵膜，降低钻井液的滤失量，提高砂床和砂岩的承压能力，而且成本较低，效益显著。