国外聚胺类钻井液用页岩抑制剂开发

从化学结构出发,详细介绍了国外近几年钻井液用聚胺类页岩抑制剂的开发进展。概述了聚胺页岩抑制剂的开发历程、分类、页岩抑制机理、评价方法以及聚胺钻井液应用现状。最后,结合现有的聚胺类页岩抑制剂,展望了未来聚胺类页岩抑制剂的研发趋势。     

耐高温聚胺类页岩抑制剂的研究现状

聚胺类抑制剂是一种分子链上含有胺基的钻井液添加剂,与无机盐、单分子铵盐等页岩抑制剂相比,其对页岩地层的强抑制性受到大量学者的关注。但在高温下聚胺分子的分解会影响其抑制效果,而作业井深增加,开发难度增大往往使温度成为限制抑制剂应用的决定因素,因此目前研发耐高温强抑制性的页岩抑制剂对钻井作业来说具有重要意义。本文将具有耐高温性能的聚胺类页岩抑制剂按聚合物分子链的形态分为链状聚胺类、超支化聚胺类、特殊功能性基团类,评述了这三类耐高温页岩抑制剂的抑制性、耐温性、生物毒性等性质和应用现状,对聚胺类页岩抑制剂今后在提升耐温性、抑制性等方面的研究提出了建议,以期为相关研究提供参考。     

水基钻井液用黏土水化抑制剂研究概况

页岩抑制剂作为水基钻井液中一种极其重要的添加剂,在钻井液技术中的研究中有着极其重要的地位。无机页岩抑制剂和有机页岩抑制剂是常用的两大类页岩抑制剂:在无机抑制剂方面,主要有石膏、氯化钙、氯化钠、氯化钾、碳酸钾和硅酸钾等;有机抑制剂主要有沥青、腐殖酸、聚胺类、聚合醇等。通过对页岩抑制剂的现状和作用机理的分析研究,从而了解高效抑制剂的发展方向。     

用于水基钻井液的页岩抑制剂研究进展

钻井过程中使用的水基钻井液费用低且对环境友好,但水基钻井液是以水作为连续相,页岩地层遇水极易水化膨胀,水基钻井液中的页岩抑制剂对井壁稳定起着重要的作用。本文主要分无机页岩抑制剂和有机页岩抑制剂两大类介绍国内的水基钻井液抑制剂种类并分析其作用机理,分别介绍了胺类、沥青类、聚合醇类、腐殖酸类、无机盐类、无机正电胶类页岩抑制剂。未来的水基钻井液页岩抑制剂向着无毒、无荧光、抗盐和抗高温等方向发展。     

国内外页岩水基钻井液用抑制剂研究进展

介绍了几类页岩水基钻井液抑制剂的研究进展,主要有传统抑制剂(无机盐、聚合醇、硅酸盐)、聚胺类、纳米材料、其他新型抑制剂(离子型、植物提取液环保型),及其缓蚀机理。各类抑制剂主要从化学和物理两个方面对页岩的水化膨胀及分散进行抑制,从而改善页岩稳定性。并结合各自特点展望了几种抑制剂未来的发展趋势,为页岩地层的水基钻探提供一定的参考。     

国内外页岩水基钻井液用抑制剂研究进展

介绍了几类页岩水基钻井液抑制剂的研究进展,主要有传统抑制剂(无机盐、聚合醇、硅酸盐)、聚胺类、纳米材料、其他新型抑制剂(离子型、植物提取液环保型),及其缓蚀机理。各类抑制剂主要从化学和物理两个方面对页岩的水化膨胀及分散进行抑制,从而改善页岩稳定性。并结合各自特点展望了几种抑制剂未来的发展趋势,为页岩地层的水基钻探提供一定的参考。     

弱凝胶无固相聚胺钻井液在南海文昌13-6油田的应用

通过在弱凝胶无固相钻井液PRD体系中加入聚胺抑制剂而得到高抑制性能的水基钻井液,该体系在南海西部13-6油田中使用。室内评价结果表明,聚胺钻井液体系性能稳定,现场使用表现为抑制性强,润滑性好,起下钻通畅,钻井工程安全顺利。     

新型聚胺抑制剂工业推广应用项目通过验收

正近日,南化集团研究院与华东石油局共同承担的"新型聚胺抑制剂工业推广应用"项目通过了中石化石油工程技术服务有限公司组织的验收。该项目完成了苏北张家垛区块井壁失稳地层特征与机理研究、聚胺抑制剂抑制机理的研究、聚胺钻井液体系构建及室内评价。将研究开发的聚胺钻井液体系现场应用于7口井,与同区块相比,试验井复杂情况     

绿色高性能水基钻井液研究进展及发展趋势

综述了近年来形成的几类绿色高性能水基钻井液体系的研究进展,主要包括醇基钻井液体系、糖基钻井液体系和胺基钻井液体系等。醇基钻井液包括聚合醇钻井液和聚醚多元醇钻井液,糖基钻井液包括烷基糖苷钻井液和聚糖钻井液,胺基钻井液包括Ultra Drill高性能水基钻井液、聚胺高性能钻井液、HPWBM钻井液、铝胺高性能水基钻井液。并在现有的绿色高性能水基钻井液研究及应用的基础上,对其发展趋势进行了展望。     

绿色高性能水基钻井液研究进展及发展趋势

综述了近年来形成的几类绿色高性能水基钻井液体系的研究进展,主要包括醇基钻井液体系、糖基钻井液体系和胺基钻井液体系等。醇基钻井液包括聚合醇钻井液和聚醚多元醇钻井液,糖基钻井液包括烷基糖苷钻井液和聚糖钻井液,胺基钻井液包括Ultra Drill高性能水基钻井液、聚胺高性能钻井液、HPWBM钻井液、铝胺高性能水基钻井液。并在现有的绿色高性能水基钻井液研究及应用的基础上,对其发展趋势进行了展望。     

聚胺深水钻井液室内研究

随着石油工业的发展,深水钻井已经引起了世界范围内的重视。但在深水钻井过程中会出现深水低温引起钻井液流变性能变差、安全密度窗口窄、井壁稳定性差等一系列的安全问题,由此给钻井液技术提出了一些新的挑战。通过在常规钻井液体系中添加KCl和近年来发展迅速的聚胺化合物,在室内研制出一套适合于深水作业的聚胺钻井液体系。通过一系列的评价得出该聚胺体系的性质受温度影响小,抗温、抗污染能力强,页岩抑制性和润滑性能良好。     

聚合度对聚胺页岩抑制剂抑制性能的影响

考察了不同聚合度聚胺用作钻井液页岩抑制剂的性能。实验结果表明,加入聚胺能降低泥浆的动切力,土容量越大,减低越明显。聚胺浓度越大,相对抑制率越高。当以粘度来近似表征聚合度时,粘度为700-1 200 mm2/s的聚胺在含量为0.2%时,相对抑制率〉80%。加入聚胺的泥浆在120℃、150℃和180℃温度下老化16 h后,相对抑制率均大于90%,显示出良好的页岩抑制效果。     

强抑制性水基钻井液的室内实验研究

由于页岩地层水化作用较强,地层极易水化膨胀导致井壁不稳定,大量岩屑分散在钻井液中,引起钻井液流变性能的剧烈变化,井段容易发生井漏、垮塌、缩径等问题。针对这种情况,研发出一种抗高温抗污染的强抑制性水基钻井液体系。通过评价胺类页岩抑制剂UHIB-B和硅酸盐抑制剂Y1,两者的协同作用提高钻井液的抑制性能,并保持着较好的流变性能。该体系抗温达到了120℃,API滤失量小于3 mL,HTHP滤失量小于9 mL,测试其封堵性能时测得钻井液体系侵入沙床深度为1.8 cm,在膨润土以及无机盐的污染下,仍然保持着较好的流变性能,钻井液体系的岩屑回收率达98%,钻井液的防膨率达85%。试验表明,该套体系具有良好的流变性、抑制性及封堵性,抗温性能和抗侵能力优良,适宜在高水敏和易污染等复杂地层中使用。     

页岩气开发钻井液技术研究

由于页岩气井特殊的储层特征,对钻井液的抑制性以及润滑性等提出了很高的要求,油基钻井液虽然能够满足页岩气水平井钻井的需要,但其环保问题以及成本问题等成为制约其大规模应用的瓶颈.为此,针对页岩气储层的特点,室内开展了适用于页岩气水基钻井液的抑制剂、增粘剂、降滤失剂以及润滑剂的优选,形成了一种高性能的页岩气水基钻井液体系.并对该体系进行了综合性能的评价,结果表明,体系具有良好的流变性能,在90 ℃下老化16 h后的高温高压滤失量仅为5.6 mL,摩阻系数为0.11;体系的钻屑热滚回收率达到了98.88%,具有良好的抑制性能;体系在150 ℃高温下老化后仍可保持较好的流变性能和降滤失性能,表明体系具有较强的抗温能力;体系在加入5%的粘土和氯化钠后流变性变化不大,说明体系具有较强的抗污染能力.说明优选的高性能页岩气水基钻井液体系具有优良的综合性能,能够满足页岩气水平井钻井的需要.     

聚胺钻井液防塌机理初探及在现场应用

T310井位于济阳坳陷惠民凹陷中央隆起带T家构造带T305断块区沙三下构造高部位。该区块在沙三中、沙三下及沙四段泥页岩井壁的稳定问题特别突出,已钻井T305井、T斜307井的钻井过程中均出现了严重的井壁垮塌现象,并引起了一系列的复杂情况,甚至无法正常完井。而今年来国内外对高性能有机胺类钻井液的研究较多,室内试验充分的证明了该类钻井液对抑制泥岩水化、稳定井壁效果明显。本文通过对该区块的地质特性的分析及有机胺类(聚胺)的防塌机理进行简要分析,并结合该井的现场应用,为高性能有机胺类(聚胺)钻井液的进一步的研究、应用及推广提供参考。     

一种新型的油包水合成基钻井液

我国页岩气资源勘探开发已全面铺开。页岩失稳坍塌是目前困扰中国页岩气水平井大规模钻探的关键因素之一。合成基钻井液因其强抑制性强,在国外被广泛用于页岩气水平井钻井。借鉴国外相关经验,设计实验优选出油包水合成基钻井液的配方:矿物油(OA)+白油(OB)+水+3.0%乳化剂(纳米级SiO_2)+1.6%醋酸钾+1.0%有机土+3.0%降滤失剂+2.0%润湿剂+重晶石。以在实验室内合成低毒、价廉的矿物油OA和白油(OB)为基础油不仅能够降低成本,而且可以生物降解,对环境污染小。采用纳米级SiO_2做乳化剂,不仅有很好的粘结性、耐高温性、成膜性,而且对高速搅拌下产生的气泡有一定的消泡作用。采用醋酸钾替代氯化钙作为水相抑制剂,既增强了体系的抑制性又简化了配制工艺。该钻井液体系加重至2.40 g/cm~3的流变性能良好,破乳电压较高;在130℃条件下热滚老化后流变性及破乳电压变化都不大。该体系很适合用于高地层压力梯度的四川盆地页岩Ⅰ区块(下志留统龙马溪组下部—上奥陶统五峰组约86 m层段)含气泥页岩段目的层的开发。其良好的润滑性能也有利于在该区块进行大位移水平井开发。     

环保型页岩抑制剂壳聚糖铵盐的性能研究

随着页岩水平段长度的增加,页岩层的井壁失稳问题更加突出。页岩极易水化膨胀引起黏土膨胀压力的增加,导致页岩层的井壁失稳。有机胺抑制剂目前是抑制性能最优异的商业化产品,这类抑制剂仍然难以满足钻井的需求。研发高性能页岩抑制剂成为急需解决的技术。采用环保型的大分子壳聚糖铵盐作为页岩抑制剂。壳聚糖铵盐具有优异的抑制性能和配伍性,形成了以壳聚糖铵盐为核心的水基钻井液体系。结果显示,该体系具有优异的流变性能、页岩抑制性能。有望应用于页岩层的钻井施工。     

国内外页岩气钻井液技术应用现状

介绍了国内外页岩气钻井液技术及其应用情况,大部分页岩油气水平井采用油基钻井液,直井或定向井多采用水基钻井液;国内油基钻井液技术较为成熟,处理后的含油钻屑能达到环保要求。