钻井液处理剂

摘要： 随着能源消费持续升高,常规资源无法满足日常需求,进行深井钻探显得尤为重要。然而,井底深部高温带来的钻井液粘度增加、流变性变差等问题,致使降粘剂成为不可缺少的钻井液处理剂之一。降粘剂主要通过拆散或阻拦粘土颗粒间形成网架结构,从而达到降低钻井液粘度、改善流变性的目的。结合相关研究文献,综述近十年来国内钻井液降粘剂的研究现状,介绍了3大类降粘剂:合成聚合物类、改性天然材料类、利用工业废料制备降粘剂。针对目前存在的问题,指出未来应从分子结构设计层面研发低成本、环保、适用于高温高盐高密度钻井液的降粘剂,同时注重工业废料的利用,积极与现场应用相结合加快成果转化。近年来,合成聚合物类降粘剂研究量居多、发展最迅速,本文着重介绍了此类降粘剂的发展现状及应用前景。

摘要： 为研究丙烯酰胺类聚合物在水溶液中的高温降解机理,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体制备了P(AA/AMPS)、P(AM/AA/AMPS)两种模板聚合物,将两种聚合物分别在200、220、240°C下进行降解实验,使用FTIR、1H-NMR、XPS、GPC、TG-IR等分析聚合物及其降解产物。研究结果表明,丙烯酰胺类聚合物在水溶液中的高温降解行为主要发生在不抗温的侧基,表现为主链次甲基含量的下降。次甲基断键后,主链断裂导致聚合物的相对分子质量降低,降解过程中生成二氧化碳、氨气等小分子。两种聚合物在热重测试中抗温能力与水溶液中的抗温能力矛盾,因此评价丙烯酰胺类钻井液处理剂抗温能力时不能以热重分析结果作为标准。

摘要： 介绍了超分子材料的微观结构、物理性能以及目前在油田实验中所研究的种类,分别从钻井施工、压裂增产、提高采收率等方面综述了超分子材料在油田化学工程中的研究现状,介绍了近年来研发的超分子材料在油田的现场应用实例。超分子材料可以有效实现油田增产、节约开采成本、降低环境污染,应用前景极好。展望了超分子材料在油气田开发中的应用前景,以期为超分子材料的研发和应用提供参考。

摘要： 在当前油田勘探开发技术不断进步的前提下,钻井施工作业过程中,对钻井液提出了更高的要求.目前国外大型钻井作业公司在水基防塌钻井液体系的研发方面已经具备了较高水平,而且最新研发出的合成钻井液以及乳化钻井液体系表现出了良好的环保性能.我国虽然在生产实践中大量借鉴国外新技术,也研究出了聚合醇钻井液、甲基葡萄糖苷钻井液、硅酸盐钻井液等一些新钻井液体系,但是从整体技术水平来看,与国外仍然存在着一些差距.因此我国必须要进一步加大对钻井液体系的研究力度,这样才能逐步缩小与国外先进技术之间的差距.

摘要： 为了改善水基钻井液流变和滤失性能,采用表面原位聚合法制备了阴离子聚丙烯酰胺(APAM)表面修饰的碳酸钙纳米颗粒(CaCO3/APAM),并将其用于改善水基钻井液性能.对CaCO3/APAM结构进行了红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等表征.流变和滤失实验表明,纳米颗粒的加入有效地提高了水基钻井液在低剪切速率下的黏度,钻井液剪切稀释性能得到提高.在80°C下,添加1％CaCO3/APAM的水基钻井液流性指数为0.72,动切力为0.45 Pa,滤失量为22.2 mL,与基浆相比有显著改善.钻井液耐盐滤失表明,当盐浓度为1％时,添加1％CaCO3/APAM使钻井液滤失量降低了21.2％.滤饼微观形貌分析显示纳米颗粒通过填充于滤饼微孔隙中提高了滤饼致密性,使得滤失量下降.

摘要： 针对钻井液中聚醚胺易絮凝黏土、配伍性差和烷基糖苷加量大、成本高、高温易发酵的技术难题,通过醚化和胺化两步反应,合成得到了聚醚胺基烷基糖苷产品,并对其进行了提纯.对提纯得到的产品样品进行了红外光谱分析和元素分析,确定了产品分子结构.对产品性能进行了评价测试.结果表明,产品可改善无土相、低固相聚合物、聚磺等常规水基钻井液的流型,降低钻井液滤失量;0.3％产品水溶液的页岩一次回收率为97.85％,页岩二次回收率为97.55％,页岩相对回收率为99.69％;0.3％产品对钙土相对抑制率为95.28％;产品耐温达252°C;产品EC50值为528800 mg/L,远大于排放标准30000 mg/L.该产品配伍性好,具有超强抑制性和优良耐温性,绿色环保,适用于强水敏性泥岩等易坍塌地层及页岩油气水平井的钻井施工,应用前景广阔.

摘要： 解决井壁失稳问题的核心是降低水基钻井液密度,进而改变坍塌应力大小.通过三轴岩石强度测试仪RTR-1000,研究经不同处理剂及体系浸泡24 h后所表现出的应力—应变规律及浸泡前后岩石力学性能、岩石变形和破坏规律,从而对钻井液处理剂及体系进行筛选和优化研究.实验结果表明,增强钻井液体系的封堵和抑制能力可以有效降低地层页岩的坍塌应力.在钻井液中加入无机盐KCl和有机盐甲酸钾可以增强页岩的强度;通过封堵剂中软化粒子以及聚合醇的浊点效应使岩石的残余强度增大,抗压强度增大.通过实验和理论研究,得到钻井液处理剂影响页岩强度的因素和规律,从而为防塌钻井液体系封堵剂和抑制剂等钻井液处理剂的优选提供理论和数据支持.同时为降低页岩地层坍塌压力,保持井壁稳定、提高机械钻速和为井下安全工作提供新的思路和方法.

摘要： 钻井液体系性能的优劣取决于处理剂的质量.该文分析了现有的合成材料、天然改性材料和工业农业副产品3种主要钻井液处理剂的应用现状,通过对现有处理剂在性能和应用中存在问题进行深入分析,指出了钻井液处理剂3种发展趋势,提出应该在提升钻井液抑制性、天然性能优化、钻井液绿色化发展进行深入研究,对石油钻采工艺发展有着积极的影响.

摘要： 以苯乙烯、丙烯酸丁酯等为主要原料,制备了一种阳离子型胶乳.通过红外光谱、热重分析和激光粒度仪分析了胶乳的结构特征,并研究了其抑制膨润土水化分散和对水基钻井液性能的影响.结果表明,胶乳的热分解温度为375°C,粒径分布介于1～50 μm且具有双峰分布特征.胶乳与饱和盐水配合使用,可有效抑制膨润土的水化分散,此外,胶乳在烷基糖苷(APG)无土相钻井液中抗温达130°C,可将高温高压滤失量控制在10 mL以内.

摘要： 大多数钻井液处理剂是通过与黏土之间的吸附作用来发挥作用的.介绍了降黏剂、降滤失剂和聚胺抑制剂的作用机理和两种用于测定处理剂高温吸附量的实验方法,并指出了优缺点.通过室内实验建立了钻井液处理剂高温吸附量的测定新方法——热过滤法.室内测定了降黏剂、降滤失剂和聚胺抑制剂在高温条件下的吸附量及对应的钻井液性能参数,并与常规测定方法测定结果进行了对比.结果显示,利用热过滤法得到的实验结果可以更好地解释处理剂在钻井液中性能参数的差异性.

摘要： 阐述了我国钻井液处理剂标准现状,分析了钻井液处理剂石油天然气行业标准存在的问题以及中国石油和中国石化钻井液处理剂标准的特点,指出了中国石化钻井液处理剂标准与石油天然气行业标准的差别，对我国钻井液处理剂标准化工作提出只需配制1种浓度的氯化钠溶液，操作起来简单省时，并且减少了测试过程带来的误差。配制待测液时量取氯化钠体积为整数，方便了操作和理解。修正由于氯化钠、样品混合液放置时间的不同对最终测试结果造成的影响。增加待测液的量，从程序上规范和满足正常测试的需要。

摘要： 阐述了中国钻井液处理剂标准现状.分析了钻井液处理剂石油天然气行业标准存在的问题以及中国石油和中国石化钻井液处理剂标准的特点.指出了中国石化钻井液处理剂标准与石油天然气行业标准的差别,并对中国钻井液处理剂标准化工作提出了建议.

摘要： 阳离子烷基糖苷(CAPG)是近年来中原油田重点攻关的一类新型高性能水基钻井液处理剂,目前已进入工业化生产及应用推广阶段.与烷基糖苷(APG)相比,CAPG具有优异的抑制页岩水化膨胀和抗高温能力,且配伍性较好,能与其他处理剂产生协同作用,适于在钻进泥页岩及砂泥岩的钻井液体系以及页岩气水平井的水基钻井液体系中进行推广应用.对CAPG合成及钻井液性能、抑制机理、生产工艺、产品成本及现场试验等情况进行了介绍.CAPG合成方法为:先醚化,再季铵化.形成了CAPG钻井液配方,页岩一次回收率99.55％,相对回收率99.11％;相对抑制率91.4％;抗高温160°C;润滑系数0.097;抗污染性能较好.CAPG主要通过吸附、成膜、拉紧晶层、降低水活度等发挥抑制作用.得到了成熟的CAPG生产工艺,产品性价比较高.CAPG应用并段平均井径扩大率较小,中江16H井仅5.33％,春17侧井仅9.64％,意11井仅5.61％,结果表明,CAPG产品井壁稳定效果明显,有效解决了水平段泥页岩及砂泥岩地层的井壁失稳问题,应用前景广阔.

摘要： 随着新环保法的颁布和人们环保意识的增强,研发各种新型低毒无害的环境友好型钻井液处理剂替代传统的钻井液处理剂势在必行.本文介绍了一种以天然植物油为原料的环保型钻井液用润滑剂HGRH-1,通过润滑系数分析、配伍性分析、抗温性等实验得出,HGRH-1具有优良的润滑性,加量大于1％时,极压润滑系数降低率大于79％,抗温达200°C;与不同钻井液体系配伍性良好,对钻井液流变性和滤失性无明显影响;同时,HGRH-1无毒,易生物降解.HGRH-1已在大庆油田多口井进行现场应用,加入钻井液后不起泡,润滑效果好,取得了良好的施工效果.

摘要： 阳离子烷基糖苷(CAPG)是中原油田近年来重点攻关的一类新型高性能水基钻井液处理剂,目前已进入工业化生产及应用推广阶段.在保持了烷基糖苷(APG)优良润滑性能的基础上,CAPG具有更优异的抑制页岩水化膨胀和抗高温能力,且配伍性较好,能与其他处理剂产生协同作用,适于在钻进泥页岩及砂泥岩的钻井液体系以及页岩气水平井的水基钻井液体系中进行推广应用.对CAPG生产工艺及成本、作用机理及产品成本及现场应用等情况进行了介绍.得到了成熟的CAPG生产工艺,产品性价比较高.CAPG主要通过吸附、成膜、拉紧晶层、降低水活度等发挥抑制作用.CAPG应用井段平均井径扩大率较小,中江16H井仅5.33％,春17侧井仅9.64％,意11井仅5.61％,结果表明,CAPG产品井壁稳定效果明显,有效解决了水平段泥页岩及砂泥岩地层的井壁失稳问题,具有较好的经济效益和社会效益,应用前景广阔.

摘要： 为研究钻井液关键处理剂降失水剂、抑制剂和封堵剂对体系粒度分布的影响,开展不同处理剂加量下的钻井液粒度测试室内实验.以此实验数据为分析样本,对老化前后体系的粒度分布进行详细对比.采用灰色关联分析法对影响钻井液粒度的主控因素进行定量评价,研究关键处理剂降失水剂、抑制剂和封堵剂对钻井液体系特征粒度值D10,D50,D90和Dave的影响大小.结果表明,高温老化使钻井液粒度明显减小,各粒度特征值均以不同幅度减小.高温老化之前,影响钻井液粒度的处理剂因素从主到次依次为降失水剂、抑制剂、封堵剂.高温老化之后,影响钻井液粒度的因素从主到次依次为抑制剂、降失水剂、封堵剂.

摘要： 为研究钻井液关键处理剂降失水剂、抑制剂和封堵剂对体系粒度分布的影响,开展不同处理剂加量下的钻井液粒度测试室内实验.以此实验数据为分析样本,对老化前后体系的粒度分布进行详细对比.采用灰色关联分析法对影响钻井液粒度的主控因素进行定量评价,研究关键处理剂降失水剂、抑制剂和封堵剂对钻井液体系特征粒度值D10,D50,D90和Dave的影响大小.结果表明,高温老化使钻井液粒度明显减小,各粒度特征值均以不同幅度减小.高温老化之前,影响钻井液粒度的处理剂因素从主到次依次为降失水剂、抑制剂、封堵剂.高温老化之后,影响钻井液粒度的因素从主到次依次为抑制剂、降失水剂、封堵剂.

摘要： 为研究钻井液关键处理剂降失水剂、抑制剂和封堵剂对体系粒度分布的影响,开展不同处理剂加量下的钻井液粒度测试室内实验.以此实验数据为分析样本,对老化前后体系的粒度分布进行详细对比.采用灰色关联分析法对影响钻井液粒度的主控因素进行定量评价,研究关键处理剂降失水剂、抑制剂和封堵剂对钻井液体系特征粒度值D10,D50,D90和Dave的影响大小.结果表明,高温老化使钻井液粒度明显减小,各粒度特征值均以不同幅度减小.高温老化之前,影响钻井液粒度的处理剂因素从主到次依次为降失水剂、抑制剂、封堵剂.高温老化之后,影响钻井液粒度的因素从主到次依次为抑制剂、降失水剂、封堵剂.

摘要： 针对烷基糖苷在钻井液中加量大、抑制性有待提高等问题,为达到进一步减小加量、降低成本,完善配伍性能,提升抑制、抗温等性能,扩大适用范围,并形成糖苷类处理剂特色产品系列的目的,开展了无毒环保、低成本、高性能的聚醚胺基烷基糖苷(NAPG)产品.形成成熟的NAPG工业生产工艺,产品性能与室内产品一致;得到NAPG产品的作用机理,NAPG通过多点吸附、嵌入晶层及成膜阻水、降低水活度及包被作用发挥强抑制性能,NAPG通过羟基、胺基等强吸附基团在钻具及地层强吸附,长链疏水基团聚集成膜起到优良的润滑作用;NAPG产品作为强抑制剂已在新疆顺南6井、金跃4-3井、哈得251井、策勒1井及中原白4侧井、方3井等6口井开展了现场应用,井壁稳定效果突出,表现出突出的预防井壁坍塌及井壁坍塌后的现场补救能力,适用于强水敏性泥岩、含泥岩等易坍塌地层及页岩气水平井钻井施工,经济效益和社会效益显著,应用前景广.

摘要： 本发明提供了一种钻井液处理剂，包括式I所示的结构；式I中，a为1200～3100，q为1～10，p为2～10，m为1～16，n为1～5，o为0～4，M为碱金属元素。本发明提供了一种上述技术方案所述的钻井液处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、碱性化合物和醇类化合物进行反应，得到第一中间产物；(2)将第一中间产物和氯代羧酸进行反应，得到第二中间产物；(3)将第二中间产物和氯代一元醇类化合物、二元醇类化合物和氯代烷基环氧化物进行反应，得到第三中间产物；(4)将第三中间产物和有机胺进行反应，得到钻井液处理剂。本发明提供的钻井液处理剂具有良好的抑制性能、提切性能以及降滤失性能。

摘要： 本发明提供了一种钻井液处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、水、碱性化合物和醇类化合物进行反应，得到第一中间产物；(2)将第一中间产物和氯代羧酸进行反应，得到第二中间产物；(3)将第二中间产物、质子酸和2,3‑环氧丙基三烷基氯化铵进行反应，得到钻井液处理剂。本发明提供的方法制备得到具有特定结构的钻井液处理剂，这种特定结构的钻井液处理剂具有较好的抑制性能、润滑性能、降滤失性能和抗盐污染性能，可应用于钻井液中。此外，本发明提供的钻井液处理剂的制备方法反应条件温和，操作步骤简单，产品收率高。本发明还提供了一种钻井液处理剂以及钻井液。

摘要： 本发明涉及小核菌硬葡聚糖发酵液作为油田钻井液处理剂的应用。可以在温度低于130°C，矿化度小于20000mg/l，pH1‑12范围内的地层环境下使用，克服了目前生物聚合物类产品耐温性差、易受地层矿化度及pH影响等不利因素，适用范围更广，耐受恶劣地层条件能力更强。

摘要： 本发明提供了一种钻井液处理剂，包括式I所示的结构；式I中，a为1200～3100，q为1～10，p为2～10，m为1～16，n为1～5，o为0～4，M为碱金属元素。本发明提供了一种上述技术方案所述的钻井液处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、碱性化合物和醇类化合物进行反应，得到第一中间产物；(2)将第一中间产物和氯代羧酸进行反应，得到第二中间产物；(3)将第二中间产物和氯代一元醇类化合物、二元醇类化合物和氯代烷基环氧化物进行反应，得到第三中间产物；(4)将第三中间产物和有机胺进行反应，得到钻井液处理剂。本发明提供的钻井液处理剂具有良好的抑制性能、提切性能以及降滤失性能。

摘要： 本发明提供了一种钻井液处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、水、碱性化合物和醇类化合物进行反应，得到第一中间产物；(2)将第一中间产物和氯代羧酸进行反应，得到第二中间产物；(3)将第二中间产物、质子酸和2,3‑环氧丙基三烷基氯化铵进行反应，得到钻井液处理剂。本发明提供的方法制备得到具有特定结构的钻井液处理剂，这种特定结构的钻井液处理剂具有较好的抑制性能、润滑性能、降滤失性能和抗盐污染性能，可应用于钻井液中。此外，本发明提供的钻井液处理剂的制备方法反应条件温和，操作步骤简单，产品收率高。本发明还提供了一种钻井液处理剂以及钻井液。

摘要： 本发明提供了一种钻井液处理剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖、水、碱性化合物和醇类化合物进行反应，得到第一中间产物；(2)将第一中间产物和氯代羧酸进行反应，得到第二中间产物；(3)将第二中间产物、质子酸和2,3‑环氧丙基三烷基氯化铵进行反应，得到第三中间产物；(4)在引发剂的作用下，将第三中间产物、丙烯酰胺和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸进行反应，得到钻井液处理剂。本发明提供的方法通过对壳聚糖进行改性制备得到特定结构的壳聚糖衍生物。这种特定结构的壳聚糖衍生物具有较好的抑制性能、润滑性能、降滤失性能、抗盐及复合盐污染性能，可作为钻井液处理剂。本发明还提供了一种钻井液处理剂以及钻井液。

摘要： 本发明涉及有机催化合成技术领域，具体涉及有机硅聚糖处理剂及其制备方法和在钻井液处理剂中的应用，本发明有机硅聚糖处理剂先将聚糖进行碱化反应，然后采用有机硅进行改性反应而获得。通过对天然植物材料聚糖采用有机硅进行化学改性，提高天然植物材料的耐温性能，研发抗高温环保新材料并将其应用于钻井液中以满足深层钻井要求，本发明制得的有机硅聚糖处理剂在保证其环保性的同时，使其具有良好抗高温性及护壁性，满足深井、超深井钻井要求。

摘要： 本发明涉及小核菌硬葡聚糖发酵液作为油田钻井液处理剂的应用。可以在温度低于130°C，矿化度小于20000mg/l，pH1-12范围内的地层环境下使用，克服了目前生物聚合物类产品耐温性差、易受地层矿化度及pH影响等不利因素，适用范围更广，耐受恶劣地层条件能力更强。

摘要： 本发明公开了一种高效型深井钻井液处理剂及其制备方法，本发明首先通过原位合成的方法制备出磺化褐煤酚醛树脂，然后加入一种自制的聚阴离子乙烯酯混合反应，最后加入膨润土、氢氧化物、氧化石墨烯、氯化钾混合乳化，即可得到一种适用温度范围广的耐高温、高抗盐、低滤失的高效深井钻井液，该产物还可通过干燥处理除掉水，即得粉状产物，使用前水分散效果相当。这种钻井液耐高温能力最高可达280°C；抗盐能力达饱和；降失水效果优越，滤失量小于等于12mL。

摘要： 本发明提供了一种井壁稳定评价方法、装置、设备和钻井液处理剂优选方法，所述井壁稳定评价方法包括以下步骤：S1、确定所钻地层的孔隙压力；S2、确定岩石力学参数；S3、确定原地应力大小和水平地应力方向；S4、建立井壁坍塌压力计算模型，分别计算岩石浸泡前和浸泡后的坍塌压力当量密度；S5、确定坍塌压力当量密度增量Δρ，以及钻井液密度与浸泡前的坍塌压力当量密度之差Δρ钻；S6、通过比较Δρ与Δρ钻之间的大小实现井壁稳定评价。本发明提高井壁稳定评价的精度，解决了钻泥页岩地层的井壁稳定问题，同时也可通过坍塌压力当量密度增量判定钻井液中核心处理剂的优选与加量，为钻井液的设计提供新的设计思路。