JMR聚醚润滑剂的研制与应用

介绍了JMR聚醚润滑剂的合成方法、各种性能评价方法和评价结果，评价内容包括荧光、润滑性、抑制性和对钻井液性能的影响；给出了在江汉油田的应用卖例。研究结果表明，该润滑剂荧光级别低于3级，对钻井液流变性无影响。在淡水聚合物钻井液中加量为2％时，润滑系数降低68％以上；在15％的盐水聚合物钻井液中加量为2％时，润滑系数降低50％以上，同时该润滑剂对基浆具有一定的降滤失作用，对钻屑具有一定的抑制作用。10多井次的现场应用结果表明，该润滑剂具有较好的润滑效果，有利于提高机械钻速。     

钻井液用极压润滑剂JM-1的制备与应用

针对目前钻井液常规润滑剂极压膜强度低、抗温性能差、润滑持效性差等问题,首先将植物油和含硫、磷、钼等活性元素的有机钼化合物反应,合成出有机钼减摩剂,然后将其与10#白油进行复配,制备出了极压润滑剂JM-1。性能评价结果表明,JM-1加量为1.5%时,极压润滑系数降低率大于65%,有较高的极压膜强度,润滑持效性好,抗温达150℃,无毒,无污染,荧光级别较低,与钻井液体系配伍性良好,不引起钻井液发泡。该润滑剂在大斜度定向井腰1-1HF井和北港1井进行了现场应用。在腰1-1HF井使用了该润滑剂后,水平段提升摩阻降低50%,全井起下钻、下套管顺利。北港1井后期划眼复杂期间使用该润滑剂,钻井液的润滑性能得到了明显改善,井眼垮塌现象也得到了有效抑制。      

钻井液用泥饼黏附润滑剂 BH-MAL的研究

针对目前钻井液润滑剂存在抗温能力差、荧光级别高、易引起钻井液发泡、泥饼黏附润滑能力差等问题,研制出一种以白油为基础油的钻井液用泥饼黏附润滑剂 BH-MAL。该润滑剂由白油、表面活性剂 OP-7 和自主研制的泥饼黏附润滑添加剂按照 90︰3︰7 的质量比混合制备而成。该润滑剂在膨润土浆中的加量为 0.25% 时,泥饼黏附摩阻降低率即可达到75%,大幅度降低了润滑剂的使用成本; 可抗180 ℃高温,其荧光级别小于 2,且不会引起钻井液发泡,对钻井液的流变性和滤失性也无明显影响,可以广泛应用于钻井液。      

水基钻井液用润滑剂SDL-1的研制与评价

高摩阻高扭矩问题是制约水基钻井液在大位移长水平段井应用的因素之一。针对这一问题,利用长链脂肪酸、小分子多元醇等原料,合成出了多元醇合成酯主剂,然后与极压添加剂复配形成水基钻井液用润滑剂SDL-1。性能评价结果表明,4%淡水基浆中加入1%润滑剂SDL-1,润滑系数的降低率为85.2%,泥饼的黏附系数降低率为59.3%;在150℃下老化16 h后,润滑系数的降低率可达94.0%,泥饼的黏附系数降低率为62.3%;在180℃下老化16 h后,润滑系数降低率仍可达90%,因此润滑剂SDL-1可抗温180℃;此外还能抵抗30% NaCl和30% CaCl₂的污染。四球摩擦实验表明,经30 min摩擦后,SDL-1能有效减少划痕,降低表面磨损,抗磨效果优于国外润滑剂DFL。在2.0 g/cm3无土相钻井液体系和2.2 g/cm3环保钻井液体系中加入2%的SDL-1润滑剂后对体系的流变性影响较小,并能将体系的润滑系数降至0.08。整体而言,SDL-1具有良好的润滑性能和抗温抗盐污染性能,在深层大位移井中具有一定的应用前景。      

钻井液用微乳液润滑剂NE的研究与应用

当前钻井液用液体润滑剂存在抗温性能差、制备工艺复杂、起泡率及荧光级别高等难题,制约了水平井钻井井眼的有效延伸,降低了钻井效率。结合胶体与界面化学基础理论,以液态石蜡、Span80及Tween80等为原料,研发出一种微乳液润滑剂NE,并通过室内实验评价了其性能,分析了其主要润滑机理。研究结果表明,NE稀释后形成的纳米液滴呈正电性,平均粒径在187～258 nm之间;加入2.0% NE后膨润土浆的润滑系数降低率为83.8%,泥饼黏附系数降低率为74.2%;NE可抗160℃高温,耐温性良好,荧光级别为2级,起泡率低,与钻井液配伍性良好;基于吸附作用与纳米效应,NE可良好地吸附在矿物与金属钻具表面,大幅提高润滑效率。现场应用结果表明,NE可大幅降低钻柱扭矩与摩阻,减少卡钻事故发生频率,满足水平井段钻井液润滑性的技术要求。      

一种新型钻井液用液体润滑剂性能研究

通过改变生产工艺和采用与之相匹配的生物表面活性剂,改变了润滑剂中主要成分甘油三脂的活性基团在产品中的分散状态.对该润滑剂的热稳定性、润滑系数降低率、摩阻系数降低率、荧光级别、急性毒理试验及与不同体系和不同温度钻井液的配伍性等指标进行了评价,在LN3-12井和NP1-15井中使用了该新型润滑剂.试验表明,该润滑剂具有优异的润滑性能,应用范围广,使用该润滑剂可降低钻井液的滤失量、扩大润滑剂的适用温度范围,不污染环境,是水平井、大位移井及环境敏感地区勘探开发理想的处理剂.     

水平井高密度钻井液润滑减阻技术研究及现场试验

高密度水基钻井液在水平井钻井中普遍存在润滑性较差、摩阻较大等问题,为此研究了润滑减阻技术。分析了高密度水基钻井液润滑减阻性能的影响因素,研制了以长链脂肪酸植物油为原料的润滑剂RHJ-1。性能评价结果表明:RHJ-1能使5.0%膨润土浆的极压润滑系数降至0.040;密度2.10 kg/L的钻井液加入RHJ-1后,其润滑系数最低可降至0.105,抗温能力达到150 ℃;钻屑加量为10.0%和15.0%、RHJ-1加量增大至4.0%时,钻井液的润滑系数最大降低率达55.58%。为了保证水平井钻井时高密度钻井液的润滑减阻作用,还采取了控制固相含量、利用加重剂 “轴承”效应等多种技术措施,形成了水平井高密度钻井液润滑减阻技术。该技术在西南某深层页岩气区块WY23-4HF井进行了现场试验,完钻时起钻摩阻仅300 kN,完全满足水平段钻井的润滑减阻要求。研究结果表明,水平井高密度钻井液润滑减阻技术可行,效果良好,值得推广应用。      

KCl／Polyplus钻井液在冀东油田M16×3井三开井段的应用

针对冀东油田馆陶组中部、东营组二段及三段采用常规聚合物钻井液钻井时，钻井液抑制性差、复杂情况多、机械钻速低、油层保护效果不理想等问题，在M16×3井三开井段采用了KCl／PolyPlus水基钻井液。该体系主要由生物聚合物增黏剂、泥页岩稳定剂、包被剂、抑制剂、杀菌剂等组成。该体系有害固相含量低，泥饼质量好，能最大限度地防止固相颗粒对储层造成的损害。现场应用表明，KCl／PolyPlus水基钻井液性能稳定，具有独特的流变性，抑制防塌性能好，润滑防卡能力强，井眼净化效果好，钻进过程中没有发生阻卡、井漏及其它复杂情况，钻速快，满足了该井的钻井工程需要；钻井液荧光级别低，不影响录井，是一种适合该地区探井钻井的优质钻井液。     

JLX水基防塌润滑剂的室内评价

水基防塌润滑剂在钻定向井和大斜度井中有保护环境和稳定井壁的作用。本文对JLX无毒水基防塌润滑剂各种性能的室内评价,认为该处理剂具有优良的防膨性、润滑性和高的抑制性,其加量对钻井液的流变性无影响,且加量增加钻井液的失水造壁性变好。JLX单剂及其钻井液体系无毒无污染,满足环保要求,在渤海等海上油田得到广泛的推广应用。     

大位移井环保型润滑剂的性能评价

冀东油田地处环境敏感区域,为降低环保风险,同时满足大位移井钻井需要,通过考察聚醚多元醇SYP-2与聚合醇JLX的生物毒性、生物降解性及其与常规聚合物钻井液体系的配伍性及润滑性能,研制了以聚醚多元醇SYP-2与聚合醇JLX复配的大位移井环保型润滑剂(2%SYP-2+2%JLX),并与常用润滑剂的性能进行了对比。结果表明,SYP-2、JLX两种处理剂的半最大效应浓度EC50500,000 mg/L,均为无毒;SYP-2、JLX的BOD5/CODCr分别为15.59%和29.2%,均为可降解材料。该环保型润滑剂(2%SYP-2+2%JLX)与冀东油田常用的聚合物钻井液体系配伍性良好,流变性能稳定,润滑系数降低率70%,泥岩回收率为75%,在满足润滑条件的同时提高了钻井液的抑制性能,综合性能优于目前在用的润滑剂,可用于冀东油田大位移井钻井施工。