聚合醇在钻井液中的应用

综述了聚合醇作为水基钻井液处理剂的开发背景，国外现有聚合醇主要剂种的化学结构及推荐用途(列表)，聚合醇的主要物化性质溶解性和浊点，聚合醇的抑制机理(渗透说，浊点说，吸附说)及国外3种应用效果良好的聚合醇钻井液体系(聚合醇／氯化钾／聚合物、聚合醇／沥青、聚合醇／羟基铝体系。表1参12。     

聚合醇处理剂对聚合物钻井液性能的影响

室内评价了聚合醇处理剂对聚合物钻井液防塌润滑性能,流变性,失水造壁性及抗污染能力的影响,实验结果表明,聚合醇能提高聚合物钻井液的抑制性,能大幅度提高聚合物钻井液的润滑性能,对聚合物钻井液有一定的稀释降粘作用,并能提高聚合物钻井液的高温高压稳定性,聚合醇在浊点温度以上时能降低聚合物钻吉流的高温高压失水,并使滤饼光滑致密,聚合醇处理剂能提高聚合物的钻井液的抗钙,抗镁和抗劣持上固相侵污能力,使钻井液性能易于维护,文中举例介绍现场应用情况。     

聚合醇钻井液体系的研究与应用

介绍了聚合醇钻井液体系的室内研究和现场应用，该体系具有优良的页岩抑制性、润滑等优越性、现场应用于文38－43井和水平一井，该体系可大大降低摩阻，解决强水敏地层的稳定等复杂情况。该体系是油基钻井液体系的优良替代品，是适合于定向钻井的优良体系。     

聚合醇JLX防塌润滑性能研究

室内研究了聚合醇（JLX）的防塌润滑性能及其与浊点的关系,探讨了其作用机理。研究结果表明,聚合醇的浊点效应对聚合醇的防膨性能有影响,在浊点以上温度的防膨效果明显优于浊点以下温度的防膨效果。当环境温度高于聚合醇浊点温度时,聚合醇钻井液发生相分离,形成一憎水似油的相,该相具有更好的润滑性能,同时对低渗透泥页岩具有封堵孔隙作用,从而有效地抑制钻井液液柱压力向地层传递,起到稳定井壁的作用。     

聚合醇处理剂JLX作用机理研究

聚合醇ＪＬＸ是一种新型的泥浆处理剂,是协调钻井工程技术和环境保护之间矛盾的产物。现场应用表明：聚合醇具有优异的防塌,润滑和保护油气层等特性。本文通过实验对聚合的作用机理进行研究：（１）聚合醇为一非离子型低分子聚合物,具有浊点效应。     

钻井液处理剂及体系对聚合醇JLXI浊点的影响

聚合醇类水基防塌钻井液体系(简称 PEM)作为适应环境保护要求的一种新型钻井液体系应用越来越广泛。PEM 的核心处理剂为聚合醇类水基防塌润滑剂 JLX,JLX是一种非离子型低分子量聚合物,其作用机理是具有浊点特性。研究了钻井液体系及常用处理剂对两种聚合醇 JLX1 和JLX2 浊点的影响。实验结果表明,无机处理剂如 KCl 对 JLX浊点有显著的影响;而有机高分子处理剂的影响则较复杂,低浓度时能使 JLX 浊点上升,高浓度时则使 JLX 浊点下降;体系也能降低 JLX 浊点,并且对低浓度的无机处理剂如 KCl有一定的缓冲作用。     

氯化钾聚合醇强抑制封堵钻井液体系在H2井的应用

H2井作为一口在北部湾盆地WX勘查区海中凹陷斜坡带勘探的重点探井意义重大。在该区块浅部地层钻进时易发生缩径垮塌、断层漏失问题;中深部地层因存在异常高压区域而易垮塌。H2井同时还是一口大斜度定向井。在此井应用了氯化钾聚合醇强抑制封堵钻井液体系,改善和延缓泥页岩微裂缝发育所导致的井壁缩径、垮塌,有效控制了钻井液的悬浮携带性,并提高了泥饼质量,保证了钻井顺利进行。介绍了其具体应用及施工效果,表明该体系具有流变性好、携岩能力强、抑制润滑性突出、防塌效果显著等优点,同时兼顾地质与工程要求。     

聚合醇饱和盐水钻井液体系室内研究

聚合醇饱和盐水钻井液体系是一种适用于易垮塌、缩径,易漏易喷的大段盐膏层钻井和压力系数高的地层钻井的体系.该体系的主处理剂为聚合醇CFH-2、强封堵剂和抗高温抗盐降滤失剂OCl-PT等,采用密度为5.0 g/cm3的高密度铁矿粉或铁矿粉与重晶石的复配物(复配比例为3∶1)加重.聚合醇CFH-2具有可生物降解性,既能提高体系的抑制性、润滑性及储层保护性能,又可满足环保要求;抗高温降滤失剂OCl-PT能有效地降低饱和盐水体系在高密度(2.32 g/cm3)下的高温高压(130 ℃)滤失量(小于8 mL).聚合醇饱和盐水钻井液具有良好的抑制性、润滑性和储层保护效果,可有效抑制粘土矿物的水化分散,防止盐岩层的溶解,解决大段盐膏层、盐岩层易缩径、垮塌的问题;具有较好的失水造壁性、热稳定性以及悬浮稳定性,抗粘土侵和Ca2 污染的能力强.     

聚合醇钻井液抑制性评价的新方法

文章介绍了一种新的钻井液抑制性评价方法－粒度分布法。应用先进的激光粒度仪对钻井液及处理剂抑制粘土水化分散进行研究，依据机理的正确性与实验的准确性，建立了聚合醇防塌剂的抑制性检验方法，为钻井液及处理剂的抑制性评价方法开辟了新的途径。     

聚合醇PPG钻井液添加剂的环保性能研究

为了考察聚合醇类钻井液添加剂的环保性能，从生物毒性和生物降解性两个环保考核指标出发，对聚合醇PPG钻井液添加剂的环保性能进行评价，证明用这种理想润滑防塌剂配制的钻井液对环境是有益的，是一种“绿色”的钻井液。     

小阳离子-聚合醇钻井液技术研究及应用

在探讨聚合醇和小阳离子的作用机理的基础上,室内将小阳离子与聚合醇钻井液结合,优选出了抑制防塌能力更强的小阳离子-聚合醇钻井液配方.室内试验表明,该钻井液比聚磺钻井液在抑制性、润滑性、流变性以及抗温、抗盐能力方面都有不同程度的增强.在吐哈地区地质情况相对复杂的玉西、红台构造进行试验表明,该钻井液可大幅度降低井下复杂情况发生几率,较好地满足了钻进等各项施工以及油层保护的要求,收到了良好效果.     

多元醇类表面活性物质的浊点行为在钻井液中的应用

介绍了近期多元醇类表面活性物质的基本物理化学性能研究,如临界胶束温度CMT、临界胶束浓度CMC、浊点行为及影响因素.对于多元醇型非离子表面活性物质,随浓度升高,临界胶束温度逐步降低;多元醇的临界胶束浓度随温度增加急剧下降;多元醇的浊点不仅取决于非离子表面活性剂的分子结构,而且受添加物(如无机电解质、极性有机物、表面活性剂、多元醇等)的影响很大,同时与非离子表面活性剂的浓度也有关系.研究了温度对多元醇钻井液体系润滑性能的影响,探讨了多元醇类表面活性物质作为钻井液润滑剂的作用机理.     

钻井液电性与抑制性的关系研究

钻井液是最先接触油气层的外来流体,在一定的压差下总会或多或少地侵入储层,如果钻井液滤液与储层不配伍,很可能引起粘土水化膨胀、水锁、乳化及化学沉淀,导致对储层的损害。通过实验研究了处理剂对粘土颗粒电性及水化特性的影响,分析了粘土颗粒电性与水化抑制性之间的关系。得出的研究结果可用于指导研制或优选工作液处理荆、优化工作液配方、分析处理剂作用机理和建立新的抑制性评价方法。     

铝盐聚合醇钻井液体系在辽河油田的应用

辽河油田沈北区块上部地层含大段软泥岩,易水化膨胀缩径,下部地层水化分散强,易发生周期性垮塌,常规的钻井液体系不能有效稳定井壁,常引发井下复杂情况.研制出了强抑制性铝盐聚合醇钻井液体系,该钻井液由于铝盐和聚合醇的协同作用,具有优良的润滑和抑制性能.该体系在沈625-10-22井、沈625-14-34井及沈625-18-30井钻进过程中表现出良好的抑制性,减少了钻井复杂情况,井下安全,井眼规则,与同区块使用聚合物分散体系的井相比,平均井径扩大率降低7.95%～11.77%,并且降低了钻井液的使用密度.其成功应用证明,铝盐聚合醇钻井液抑制性和井壁稳定能力强,具有明显的防塌效果,可满足沈北区块沙河街地层钻进的需要.     

具阳离子褐煤钻井液处理剂研制及评价

阳离子单体和褐煤在一定条件下与催化剂的作用进行接枝,合成具阳离子褐煤,具阳离子褐煤加入钻井液中,有很好的抑制性能和良好的防塌性能。文中分析了具阳离子褐煤在室内试验的合成方法、对页岩的抑制性、对钻井液性能的影响及聚合物复配的效果进行分析和评价。     

应用高性能多元醇钻井液保护深层低渗透油气藏

准噶尔盆地中部3区块的深层油气藏具有低渗透储层的典型特征,表现为含水饱和度高、孔喉细小、渗透性差、结构复杂、非均质性严重、油气流动阻力大及常伴有天然裂缝等特点。经岩心流动实验证实,水锁是损害该低渗透储层的主要因素之一,渗透率损害率为49.3%~89.2%。应用防液锁技术、理想充填理论及 d₉₀ 规则,研发了具有防水锁、低侵入特点的高性能多元醇钻井液。通过配伍性实验、表面 界面张力评价实验、动态污染实验及水锁实验,对该钻井液的储层保护特性进行了评价。室内实验及现场应用结果表明,该钻井液不仅能够满足超深井安全快速钻井的需要,而且多元醇SYP-1与表面活性剂HAR之间的协同作用能显著降低滤液表面张力和滤液-油界面张力,提高钻井液返排效率,减轻深层低渗透储层水锁损害。     

评价包被抑制效果的新方法--分光光度计法

介绍了一种用分光光度计法评价聚合物包被抑制效果的方法。其原理为依据不同聚合物对蒙脱土的包被吸附程度不同的特点，利用分光光度计测定发生吸附后蒙脱土的吸光度，即可评价出聚合物的包被抑制效果。对几种聚合物的包被抑制效果进行了评价，并与常用的页岩滚动回收率法进行了对比，两种方法的试验结果基本一致，表明该方法用于评价聚合物的包被抑制效果是可行的。     

复合醇盐水钻井液体系的研究与应用

大庆油田松辽分地北部2500m以内的中浅层井使用的水基钻井液均存在不足，突出表现为体系的抑制性差，井径扩大率大，井眼不规则，为了稳定井壁不得不提高钻井液密度，因而影响了油气层的发现和保护，为此开发了复合醇盐水钻井液体系，该体系主要由3种不同浊点的聚合醇，抗盐降滤失剂，增粘剂，超细碳酸钙、甲酸甲及甲酸钠组成。室内研究与现场应用结果表明，复合醇盐水钻井液体系具有优良的页岩抑制性，井眼规则，稳定性好，抗温可达160℃，具有较好的润滑性能和较高的膨润土溶量限；保护油气层效果好；该体系使用的聚合物易生物降解，不会造成对环境的污染，对钻具腐蚀性小。     

强抑制性KCl/硅酸盐钻井液体系及其在苏丹六区的应用

为解决苏丹六区Abu Gabra层在钻井过程中出现的严重井壁失稳问题,在对坍塌层位岩样进行综合分析的基础上,通过室内实验,研制出一种KCl/硅酸盐钻井液体系.该体系的特点是组成简单,硅酸盐的模数适中,具有较高的pH值,抑制岩屑水化膨胀能力强.硅酸盐稳定井壁的实质是一种化学封堵、固结作用,而沥青类、聚合醇类封堵型井壁稳定剂主要是通过物理作用来达到稳定井壁的目的,因而抑制能力相对较弱.另外,硅酸钠对环境无影响、无荧光、使用温度范围宽、价格较其它两类处理剂低.介绍了该体系在Moga-8井和FN-29井的应用情况.现场应用结果表明,该体系满足了苏丹六区的钻井施工要求,收到了良好的应用效果.