香蕉皮制备绿色钻井液处理剂的作用效能研究

将香蕉皮粉末作为水基钻井液添加剂,性能评价结果表明,香蕉皮粉末具有较好的降滤失作用;随着老化温度的升高,香蕉皮粉末处理水基钻井液粘度先增大后减小,香蕉皮粉末在水基钻井液中降滤失作用逐渐减弱,大于150℃之后几乎失去降滤失作用。线性膨胀率实验和泥球实验表明,香蕉皮粉末水提取液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用,优于4％氯化钾溶液。配伍性实验结果表明,香蕉皮粉末在改性淀粉体系钻井液中表现出良好的降粘、降滤失和润滑作用,在聚丙烯酰胺体系钻井液中表现出降滤失和润滑作用,在KD-03体系钻井液中表现出增粘、降滤失作用,在杂多糖甙体系钻井液中表现出降粘作用。     

耐温抗盐降滤失剂配伍钻井液的研制

为满足复杂地层深井钻井工艺技术对钻井液的要求,合成出了高温抗盐钻井液用降滤失剂,并采用红外光谱法及热分析法对其进行了表征。在此基础上确定了降滤失剂配伍钻井液配方,评价了降滤失剂及其配伍钻井液的抗温和抗盐污染性能。结果表明：降滤失剂高温抗盐性能达到国内外先进水平,配伍钻井液在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水中均具有较强的降滤失作用。150℃条件下,配伍钻井液在淡水基浆、饱和NaCl盐水及复合盐水中高温高压滤失量分别仅为14.4ml、6.8ml及14.8ml。     

利用核桃青皮制作油田化学品的试验研究

本实验通过核桃青皮粉末处理水基钻井液,讨论温度、果皮加量对水基钻井液性能的影响;同时加热使果皮粉末部分溶解,测试对膨润土膨胀的抑制性能。为进一步探讨果皮在改善钻井液的滤失、粘度性能方面的作用,对果皮做了配伍性实验。     

抗高温水基钻井液降滤失剂的研制及性能评价

针对深井钻井过程中高温高压条件下对钻井液体系性能的特殊要求,在室内试验中通过水溶液聚合法研制出一种适合于深井高温地层的水基降滤失剂SLA-3。对其性能进行了评价,结果表明:降滤失剂SLA-3的相对分子质量适中,对水溶液的黏度增加有限,不会造成钻井液体系的黏度变化过大;经过180℃高温老化后,仍具有较好的热稳定性。在基浆中加入质量分数3%的SLA-3,200℃下老化16 h后的高温高压滤失量可以控制在9.4 m L,具有良好的抗温性能。考察了降滤失剂对不同类型钻井液体系性能影响,试验结果表明:SLA-3在淡水钻井液体系、盐水钻井液体系以及含钙钻井液体系中均表现出良好的降滤失效果,适应性较强,可以满足深井钻井作业对钻井液性能的要求。     

钻井液用磺酸盐增粘抗盐降滤失剂PSA-II产品标准

钻井液用磺酸盐增粘抗盐降滤失剂PSA—II，是一种由AMPS—AM—AA聚合制成的三元共聚物，其增粘效果显著，抗盐能力独特，在超饱和盐水和仍保持抗温、抗盐、增粘、降滤失的显著作用，广泛用于盐水、饱和盐水等水基钻井液体系。     

干热岩抗高温钻井液体系研究

为了满足干热岩的开发需要,研制了一种抗温性能达到260℃的高温水基钻井液;主要通过研制的高温护胶剂HDC保持钻井液体系中的各种胶粒的稳定,配合相应的高温降滤失剂和高温封堵剂等其它配伍性处理剂的协同增效作用,来提高钻井液的抗温性能。结果表明,该钻井液抗温性能好,稳定性高,经过260℃高温老化后,仍能保持稳定的流变性能和滤失性能,适合各种类型的高温井的钻井作业。     

钻井液用乳液型降滤失剂的研制

目前在用钻井液用降滤失剂多为固体,其生产和使用过程中均存在损耗较大的问题。通过反相乳液聚合,优选单体、溶剂、乳化剂、引发剂等原料,采用正交试验和极差分析法优化出了钻井液用乳液型降滤失剂的反应条件:单体加量35%,油水比1.2∶1,反应温度为50℃,搅拌速60 r/min,反应时间5 h。室内评价了乳液型降滤失剂样品在钻井液中所具有的增粘,降滤失等性能。结果表明,乳液型降滤失剂在钻井液中的作用效能更优,其在钻井液中加量为0.3%~1%(w/w);乳液型降滤失剂在生产过程中没有"三废"产生且使用过程中完全快速溶于钻井液中,无"鱼眼"产生,不会存在浪费现象,实现了绿色生产,高效利用的目的。     

高温水基钻井液用降滤失剂的合成与评价

针对深井、超深井钻探开发过程中高温、盐水等复杂环境下降滤失剂失效的问题,开发了一种高温水基钻井液用降滤失剂HF-1。以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,采用水溶液自由基共聚合成,水解引入阴离子以提高高温稳定性和抗盐性能。评价了其在钻井液中的性能,结果表明,所合成的抗高温降滤失剂热稳定性好,抗温达220℃,抗盐至饱和;在饱和盐水基浆中加量为1.5%时,220℃老化16 h后的180℃HTHP滤失量降至26 m L;降滤失效果与国外同类产品相当,而成本大大降低。该钻井液用降滤失剂具有较好的应用前景。     

AM-DMC-SSS-淀粉的合成及性能评价

为进一步改善丙烯酰胺类聚合物在水基钻井液中的应用,采用水溶液聚合法合成了一种新型水溶性AMDMC-SSS-淀粉两性离子聚合物,探索了其合成条件以及在水基钻井液中的应用。结果表明,淀粉接枝聚合物的最佳合成条件为:在一定量淀粉溶液中,引发剂质量分数为0.6%,丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠以及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵质量分数分别为10.3%,10%,7.4%,聚合反应时间为3 h时接枝率最大。在钻井液性能评价实验中,淀粉共聚物加量为0.4%时,淡水钻井液的滤失量由16.5 m L降至7.0 m L,表现出较好的降滤失作用;表观粘度由8.0 m Pa·s增加至32.0 m Pa·s,表现出较强的提粘切能力;页岩回收率由38.5%提高至67.3%,淀粉共聚物具有较好的防塌性;页岩膨胀实验中,淀粉共聚物质量分数为0.5%时,页岩的线膨胀率由22.1%降至11.6%,表现出对页岩膨胀较好的抑制性能。     

AM-DMC-SSS-淀粉的合成及性能评价

为进一步改善丙烯酰胺类聚合物在水基钻井液中的应用,采用水溶液聚合法合成了一种新型水溶性AMDMC-SSS-淀粉两性离子聚合物,探索了其合成条件以及在水基钻井液中的应用。结果表明,淀粉接枝聚合物的最佳合成条件为:在一定量淀粉溶液中,引发剂质量分数为0.6%,丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠以及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵质量分数分别为10.3%,10%,7.4%,聚合反应时间为3 h时接枝率最大。在钻井液性能评价实验中,淀粉共聚物加量为0.4%时,淡水钻井液的滤失量由16.5 m L降至7.0 m L,表现出较好的降滤失作用;表观粘度由8.0 m Pa·s增加至32.0 m Pa·s,表现出较强的提粘切能力;页岩回收率由38.5%提高至67.3%,淀粉共聚物具有较好的防塌性;页岩膨胀实验中,淀粉共聚物质量分数为0.5%时,页岩的线膨胀率由22.1%降至11.6%,表现出对页岩膨胀较好的抑制性能。     

抗高温降滤失剂FR-1的合成研究

本文简述了国内外钻井液降滤失剂的进展,针对高温高盐钻井液降滤失量大的问题,研制出一种新型抗高温钻井液降滤失剂。通过实验配方及反应条件的摸索,确定了降滤失剂的最佳合成条件:单体组成为AM+AMPS+A+B,反应体系p H为7,反应温度为25℃,引发剂质量分数为0.2%。并分别在淡水基浆、盐水基浆、人工海水基浆中评价了其性能。     

抗高温水基钻井液降滤失剂的合成与应用

根据水基钻井液用降滤失剂作用机理,通过分子结构设计,以乙烯基磺酸类单体(A)、乙烯基酰胺类单体(B)和乙烯基羧酸类单体(C)为反应单体,采用水溶液聚合法合成了一种3元共聚物降滤失剂DQLS-200。以降滤失性能和抗温能力为主要参考指标,通过正交实验确定最佳合成条件为:三种单体A:B:C的物质的量之比为1:1:2,单体浓度20%,引发剂用量0.4%,反应温度40℃,反应时间6h。室内评价实验和结果表明:DQLS-200具有优良的降滤失能力,抗温达200℃以上。现场试验表明该降滤失剂与其他处理剂配伍性好,便于维护。     

改性淀粉降滤失剂的合成与性能评价

钻井液降滤失剂在稳定井壁、降低摩阻、减少井下复杂事故等方面具有重要的作用。以玉米淀粉为主要原料,通过接枝共聚的方法合成改性淀粉,并对产品抗温、抗盐、配伍性等方面进行评价测试,结果表明改性淀粉在饱和盐水、120℃测试条件下,降滤失性能、润滑性能和配伍性均好于油田在用的抗复合盐降滤失剂产品,具有一定的推广价值。     

疏水纳米SiO_2在泥页岩水基钻井液中的应用

在水基钻井液钻井过程中泥页岩易发生水化膨胀、掉块等井壁失稳问题,在泥页岩水基钻井液引入疏水性纳米SiO_2TSP-L20,TSP-L20可以提升水基钻井液对泥页岩的降滤失性、封堵性以及抑制性。介绍了疏水纳米SiO_2的抑制防塌机理,通过测试TSP-L20浆及加有TSP-L20的水基钻井液的失水量、压力传递、泥岩钻屑的滚动回收率和线性膨胀率,评价了TSP-L20的降滤失性、封堵性及抑制性。结果表明:疏水性纳米SiO_2TSP-L20具有较好的降滤失性能、封堵性及抑制性,可以提高水基钻井液对泥页岩的抑制防塌性能。     

钻井液降滤失剂PAAS的制备及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)为聚合单体,采用反相乳液聚合法制备了一种水基钻井液降滤失剂PAAS,通过正交实验确定了最佳合成条件,采用FTIR及EA(元素分析)对其结构进行了表征,采用TG-DTG对其耐温性进行了分析。通过钻井液流变性、滤失性及抑制性实验对降滤失剂PAAS应用性能进行了考察,并对其降滤失机理进行了推测。结果表明:PAAS具备良好的高温稳定性,各类功能基团在温度升至225℃时均未发生明显的热分解现象;钻井液流变性实验、老化实验及失水实验表明:w(PAAS)=1.5%(以体系总质量计,下同)时,钻井液流变性良好,动塑比(YP/PV)=0.30 Pa/(m Pa·s),高温160℃老化前后失水量分别为8.4 mL和10.2 mL。功能基团含量渐变实验、SEM和横向弛豫时间(T_2)结果表明:该降滤失剂主要通过吸附作用改善钻井液体系抗滤失性能。     

适合海上油田的耐温抗盐型水基钻井液体系研究

为满足海上油田高温储层段钻井施工对钻井液性能的要求,室内通过对抗温型增黏剂、抑制剂和封堵剂的优选及评价,研究出了一套适合海上油田的耐温抗盐型水基钻井液体系,并对钻井液体系的综合性能进行了评价。实验结果表明,该钻井液体系在密度范围为1.3～1.7 g/cm3内时均具有良好的流变性能和降滤失性能;当老化温度为180℃时,体系仍能保持良好的黏度和切力值,滤失量小于10 mL,具有良好的抗温性能;在钻井液体系中加入5%的NaCl后,体系的黏度和切力稍有下降,滤失量稍有增大,具有良好的抗盐性能;体系中加入10%的钻屑后,体系的各项参数变化幅度整体较小,具有良好的抗钻屑污染能力。储层岩心使用钻井液体系污染后渗透率恢复值在60%以上,切除污染端面后渗透率恢复值可以达到90%以上,具有良好的储层保护效果。     

塔里木油田富源井区深井超深井抗240℃高温钻井液体系研究

深井超深井的勘探开发已逐渐成为油气开发的主要对象,钻井液是深层超深层钻完井工程的核心技术,是钻井成功的关键之一。本文通过分析塔科1井的技术难点,对水基钻井液的降滤失剂、沥青封堵剂、抗高温抑制剂以及抗高温颗粒封堵剂进行了优选,形成了一套抗240℃高温的水基钻井液体系;并对钻井液体系进行评价。实验结果表明,钻井液体系在240℃高温下具有良好的流变性和降滤失剂性能,满足塔里木油田深井超深的钻井需求。     

抗钙钻井液降滤失剂P(AMPS-DEAM)聚合物的合成

采用氧化-还原引发体系,以N,N-二乙基丙烯酰胺和2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸为原料,合成了P(AMPS-DEAM)共聚物抗高温抗钙钻井液降滤失剂。通过正交实验优化了配方及合成条件:m(DEAM):m(AMPS)=0.9:1、反应温度40℃、单体质量分数25%、引发剂用量0.22%,用红外光谱对聚合物的结构进行了表征,初步评价了共聚物的钻井液性能。结果表明,P(AMPS-DEAM)共聚物热稳定性好,作为钻井液处理剂,在淡水、盐水、饱和盐水和CaCl_2钻井液中均具有较好的降滤失作用。经过180℃超高温老化后仍能较好地控制钻井液的滤失量,体现出了良好的抗温、抗盐和抗钙性能。     

一种新型环保钻井液降滤失剂研制及特性评价

随着油气资源勘探开发的不断深入,环保问题日益突出。钻井液的环保性能直接关乎着油气钻采整体环节是否满足环保要求,并对钻采总的经济成本影响较大。针对目前钻井液体系处理剂环保性能不达标的问题,基于天然高分子材料优选,采用化学改性的方法,制备出了一种环保性能优良、降滤失效果较好的钻井液降滤失剂FLA-2。结果表明,新研制的FLA-2降滤失剂与钻井液的配伍性较好,在4%淡水膨润土基浆中加入1.0%的FLA-2,实验浆的API滤失量降低率达到73.44%,且可抗温130℃,性能优于目前常用的市售降滤失剂产品。同时,环保性能评价结果表明,FLA-2的籽(BOD5)/籽(CODCr)值达到20.68%,属于较易降解类型,溶液的生物毒性EC50值为4.2×104mg/L,远高于国家标准规定的2×104mg/L,满足环保需求。该新型降滤失剂FLA-2的综合性能优良,性价比高,具有良好的推广及应用价值。     

一种改性淀粉钻井液降滤失剂的合成与性能评价

以可溶性玉米淀粉、AMPS、DMDAAC、AM四元共聚,制得一种两性离子改性淀粉钻井液降滤失剂。结果表明,该聚合物降滤失剂在淡水基浆、盐水基浆、人工海水基浆中均具有较好的降失水性能,1.0%的产品加量,淡水基浆中API失水为6 mL,饱和盐水基浆中API失水为8 mL,人工海水基浆中API失水为8.4 mL;0.6%的产品加量的淡水基浆在150℃、3.5 MPa下的失水量为24.2 mL,基浆在180℃下热滚16 h后性能无明显变化,页岩滚动回收1次、2次,回收率均在90%以上。