钻井液抑制剂总结
强抑制封堵钻井液体系的应用与效果
控制 失水, 细水长流 补充 P A M 胶液 , 增 强钻井液抑制 性, 根 据 进 尺 不 断 补
充 。该区块 2 4 o o 一 2 7 0 o 米 属于沙 二段和沙三上地层 , 该段地层 有大段砂岩 和少量泥岩互层 , 渗透性强 , 进尺一般较快, 地层 易吸水膨胀 , 膨胀 压力大, 滤液一旦大量进入地层后 , 易引起地层吸水膨胀 , 引起地层 失稳, 影响起下
钻 ,尤其是完井作业 的顺利进行 。在 区块钻 井施工中,在 钻至 2 4 7 0米和 2 6 5 0米时, 分两 次先后一次性加 入两吨屏 蔽暂堵剂 、 两吨超细 碳酸钙 、 两 吨堵防塌剂 ( 沥青类) , 三种药 品依次 起到架桥、 充填 、 变 形封堵 的作用 , 在井壁附近形成了一个渗透率极地的屏 蔽暂堵 环,控 制了钻井液的失水 , 提高了地层的承压 能力 , 减少 了滤液进入地层 的量 , 控制住 了地 层的吸水 膨胀, 稳定了井 壁。 良好 的滤饼质量, 也预防了井漏 、 井塌 、 卡钻等复杂事故 的发生。 进入沙河街地层 , 加入足量的聚合物和强抑制性 的胺基 聚醇, 增加 钻井液 的抑制 性, 逐步 加入改性沥青粉等 处理剂 , 以封堵地 层 的微 裂缝为 主; 降低钻井液的高温高压失水, 减少钻 井液的滤失量; 合理地控制钻井液 流变性, 避 免 井 壁 冲 刷 引 起 井 壁 不稳 ; 适 当的密度, 平 衡 地 层 的 孔 隙 压 力和 坍塌压力, 压稳盐水层。造斜、 稳斜井段 钻进 过程中, 除 了具有足够 的排量 之外, 钻井液必须 具有 良好 的携 带性能和流变 性能, 否则容 易引起钻屑 下 沉和井下复杂情况。提高钻井液的抗污 染能力, 井深 2 9 0 o m左右逐渐提高
钻井液技术总结终
提高了钻井时效,表层钻进时间由原来的四天不断缩短到一天,HH31P43井 表层钻进只用了8h
清水聚合物钻井液——既有利于防漏,又有利于发挥 钻头水马力,直井段施工从平均11~15d降至4d左右
HH55P4井二开直井段采用清水聚合物体系,密度控制在1.02g/cm³,未 发生漏失,日进尺最高达到524m,只用了3.13d钻完1375.65m,纯钻时间 47h,平均机械钻速提高到29.27m/h
钾石灰钻井液体系、聚胺仿油基钻井液体系——解决 了泥岩段造浆强的问题,定向段、水平段的托压问题
具有抑制性强、抗温能力强、润滑性好等优点
2.优选钻井液体系, 细化关键环节 冀东市场
高坂含膨润土钻井液——保障一开井壁稳定及下套管安全 顺利
提高预水化坂土浆性能,充分清洗井眼,并以配稠浆打封闭封井底
低固相聚合物钻井液——解决上部地层划眼问题
12.95 11.93
8.54 8.25
对比情况
完井口数 -1口
平均井深 电测一次成功率 平均井径扩大率 完井周期
+138.83 m
-0.75%
+1.02%
+0.29天
主要技术指标
冀东市场主要技术指标对比
开钻23口,交井22口,累计进尺84263m
项目 完井(口) 平均井深(m) 电测一次成功率(%) 平均井径扩大率(%) 完井周期(d)
第二部分 主要技术指标
主要技术指标
内外部市场主要技术指标对比
项目
2012年
2011年
对比
开钻口数/口
199
247
-48
完井口数/口
198
242
钻井液用高分子强抑制剂的研制与应用
摘 要 长期以来, 钻井液抑制性的问题, 尤其是泥页岩层的井眼稳定问题一直是钻井工程中经常遇到的井下复杂问题, 特别
是随着勘探 领域 的扩展 , 钻遇地层 日趋复杂 , 该 问题 日益严重 , 既影响 了钻 井速度与井眼质量 , 又使部 分地区无法钻达 目的层 , 或 者 由于油 气层的 污染而影响 了油气层 的开发 效果。采用反相乳液聚合的方 法, 有效的控 制聚合物分子量 , 得 到乳液型的聚合物 ,
2 . 2原材料主要对表面活性剂进行优选
表 面 活性 剂 的选 择 。采用 S p a n 6 0 、 T w e e n 8 0 复 合 乳 化 剂 代 替 反 相 乳 液 聚 合 中 常 用 的单 一 S p a n 8 0或 S p a n 6 0 乳化剂 , 乳 化 效 果 好 且 乳 液 稳 定 。聚 合 过 程
中, 乳化 剂用 量一 般 为单 体用 量 的 2 % 1 0 %。乳化 剂 种类 的影 响见表 2 。 表 2乳化 剂种 类 的影响
2 室 内研 究
2 . 1高分子强抑制剂反相乳液聚合室 内研究
反 相乳 液 聚 合 的反 应 温度 的选 择 温度 是 影 响 聚 合 速率 和 聚合 度 的重要 因素 。一般 反 相乳 液 聚 合 的 反应 温度 在 3 0 ~ 8 0 ℃之 间。氧气 有 阻聚作 用 。通 过在 乳 化 和发 生 聚合 反 应 过程 中通 入高 纯 氮气 排 氧 。 温
表 1温度及 聚合 环境 影响
近年 来 , 先进 的钻 井技术 对钻 井液 的性 能也 提 出
聚 合 环 境
乳 液 性 状
相 翕 量
了越来越高的要求 , 尤其是又 寸 钻井液的抑制性能提出 了更高的要求 , 因为钻井液的抑制性决定了井壁的稳
钻井液处理剂总结
第五章钻井液配浆材料与处理剂对于每一口油气井,都必须按照一定的配方,使用各种配浆原材料和化学处理剂配制成所需要的钻井液,或者将它们添加到正在使用的钻井液中,以随时调节和维护钻井液的性能。
随着钻井液体系的不断更新,配浆原材料和处理剂的品种也在不断地增加。
目前,国内外都在积极研制和开发各类新型、高效、无毒和多功能的化学处理剂,其产品的性能、质量和技术水平实际上代表了钻井液工艺技术的发展水平。
据统计,1972年我国钻井液材料和处理剂总共只有21种,1975年以后开始取得突破性进展,到1983年底增至76种,1993年增加到16类共260种。
近几年在各种新型聚合物、正电胶和聚合醇等高效处理剂的研究方面,又分别取得了新的进展。
一般来讲,钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分,例如膨润土、水、油和重晶石等。
处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。
处理剂是钻井液的核心组分,往往很少的加量就会对钻井液性能产生极大的影响。
但配浆原材料与处理剂之间并无严格的界限,有的文献将配浆原材料也归类在处理剂中。
钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多。
为了使用和研究方便,有必要将它们进行分类。
目前主要有以下两种分类方法。
第一类分类方法是按其组成分类。
通常分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。
其中无机处理剂又可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和重铬酸盐和混合金属层状氢氧化物(即正电胶)类等。
有机处理剂通常可分为天然产品、天然改性产品和有机合成化合物。
按其化学组分又可分为下列几类:腐植酸类、纤维素类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类等。
第二类分类方法是按其在钻井液中所起的作用或功能分类。
我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法,并结合我国的具体情况,将钻井液配浆材料和处理剂共分为以下16类,即(1)降滤失剂(Filtration Reducer);(2)增粘剂(Viscosifier);(3)乳化剂(Emulsifier)使油水乳化产生乳状液;(4)页岩抑制剂(Shale lnhibitor);(5)堵漏剂(Lost Circulation Material);(6)降粘剂(Thinner);(7)缓蚀剂(Corrosion lnhibitor);(8)粘土类(Clay);(9)润滑剂(Lubricant);(10)加重剂(WeightingAgent);(11)杀菌剂(Bactericide);(12)消泡剂(Defoamer);(13)泡沫剂(Foaming Agent);(14)絮凝剂(Flocculant);(15)解卡剂(Pipe—FreeingAgent);(16)其它类(Others)等。
常用钻井液处理剂及作用
常用泥浆药品及作用一、聚合物类1、聚丙烯酰胺(PAM)作用:主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑,从而使钻井液保持低固相,它也是一种良好的包被剂,可使钻屑不分散,易于清除,并有防塌作用。
2、聚丙烯酸钾(K-PAM)作用:主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。
3、螯合金属聚合物(CMP)作用:用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。
4、钻井液用成膜树脂防塌剂(BLC-1)作用:用来控制聚合物体系失水,增加润滑性从而达到防塌的目的。
5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂(BLA-MV)作用:用来控制聚合物体系失水,提高粘度,封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。
6、增粘降失水剂(KF-1)作用:用来提高聚合物体系液相粘度,提高泥浆的携带岩屑能力。
7、非极性防卡润滑剂(BLR-1)作用:主要用来提高钻井液体系的润滑性,降低摩阻系数,增加钻头的水马力以及防止粘卡。
二、细分散类作用:主要用来配制原浆,亦有增加粘切、降低滤失的作用。
1、羧甲基纤维素钠盐(CMC)作用:主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成,提高粘度,降低失水。
2、烧碱(NaOH) 作用:调节钻井液PH值,促进白土水化分散。
4、纯碱(Na2CO3)作用:调节钻井液PH值,促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。
5、防塌润滑剂(FT-342或FT-1)作用:防塌,改善钻井液的流动性和泥饼质量。
6、硅氟防塌降虑失剂(SF)作用:防塌降失水,改善钻井液的流动性和泥饼质量。
7、封堵护壁增粘剂(改性石棉)(SM-1)或(XK-1)作用:提高低固相钻井液的动切力。
8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用:主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性三、堵漏剂1、单向压力封堵剂(DF-A)作用:主要用作渗透性漏失地层的堵漏。
2、综合堵漏剂(HD-I、II)作用:主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。
3、桥塞堵漏剂(QD-I、II)作用:主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。
一种水基钻井液用高效能小分子抑制剂MVA的研究与应用
一种水基钻井液用高效能小分子抑制剂MVA的研究与应用水基钻井液是一种用水作为基质的钻井液,它与传统的油基钻井液相比,具有环境友好、安全可靠、成本低等优点。
然而,由于钻井液在作业过程中可能会与井壁岩层发生反应,导致泥浆剪切稳定性下降,影响钻井过程的顺利进行。
为了解决这个问题,研发高效能的小分子抑制剂是非常重要的。
小分子抑制剂是通过与钻井液中的各种成分发生化学反应,从而改变液相结构的稳定性和性能的。
MVA (Microvesicle Acitve Agent)是一种有效的小分子抑制剂,具有优异的抗剪切能力和抑制沉淀能力,被广泛应用于水基钻井液中。
MVA的主要研究内容包括其在水基钻井液中的性能和应用以及其与其他添加剂的协同效应的研究。
首先,需要研究MVA的物化性质,如表面张力、溶解度、稳定性等。
通过对MVA在不同温度、压力和离子浓度条件下的性能测试,可以获得其适用范围和最佳工作条件。
其次,研究MVA在水基钻井液中的抑制沉淀能力。
由于钻井液中可能存在各种沉淀物,如固相颗粒和水合物等,这些沉淀物的产生会直接影响钻井液的稳定性。
通过添加适量的MVA,可以有效地抑制这些沉淀物的产生,提高钻井液的抗剪切性能,保证钻井过程的顺利进行。
此外,还需要研究MVA与其他添加剂(如乳化剂、润滑剂等)的协同效应。
通过研究不同添加剂之间的相互作用,可以优化水基钻井液的配方,进一步提高其性能。
例如,MVA与乳化剂的复合应用可以显著提高钻井液的乳化性能,从而提高井下固相悬浮体积分数。
最后,在实际应用中,需要对研发的MVA进行现场试验和评估。
可以利用水基钻井液模拟实际钻井情况,评估MVA在降低钻井液粘度、提高稳定性等方面的效果。
在试验结果的基础上,可以进一步改进和优化MVA的配方,提高其抑制效果和可靠性。
综上所述,高效能小分子抑制剂MVA的研究与应用对提高水基钻井液的性能和效率具有重要意义。
通过研究MVA的性能和应用,可以改善钻井液的稳定性,保证钻井过程的安全可靠进行。
钻井液技术总结
十月份钻井液技术总结一、一开用般土浆开钻一开配好般土浆用PDC钻头开钻,钻至423米循环两个迟到时间后,起钻至钻铤再下至井底开泵循环,起下顺利,循环好后,用配好的稠浆(老浆加入土粉和纯碱)封闭全井,起钻下套管。
二、二开上部地层采用聚合物钻井液,进入馆陶组转换为聚磺钻井液。
(1)提高钻井液的抑制性,抑制地层造浆。
二开上部快钻井段地层主要是由泥岩构成,自造浆能力强,使用PDC钻头,钻速快,岩屑相对多,岩屑研磨细,致使造浆能力更强。
针对这一特性,日常维护以KPAM和HMP21为主,使用尽可能大的排量洗井,坚持每钻一个立柱进行倒划眼措施,加足KPAM抑制地层造浆,以及充分利用所有固控设备清除有害固相。
合理调整钻井液流变参数,采用低粘切、低比重、适宜的失水,顺利钻完造浆能力强的井段。
(2)控制钻井液失水:馆陶组前,使用KPAM、NPAN-2维护钻井液,控制钻井液API失水小于等于8ml,进入馆陶组加入SMP-1、FT-108转换为聚磺钻井液,改善泥饼质量,降低API及HPHT失水。
钻井过程中,采用KPAM、NPAN-2、SMP-1、FT-108胶液维护钻井液,控制钻井液失水。
进入Es1后在控制造浆、降低般土含量的同时,加入SMP、NPAN-2、FT-108、KJ-1和SKHm改善泥饼质量,进一步降低钻井液失水。
(3)提高钻井液的润滑性:造斜后加入SMP-1、FT-108进行磺化转型,改善泥饼质量,增斜过程中加入RH-9051、石墨、GFR-1改善钻井液的润滑性能,防止脱压;起钻电测、下套管前充分循环净化井眼,加入HZN-1、石墨封闭斜井段,保证了起下钻、电测、下套管的安全进行。
(4)提高钻井液的防塌能力:进入Es1后加大SMP-1、FT-108、SKHm和KJ-1的用量,充分降低失水,改善泥饼质量,提高钻井液抑制性,防止井垮塌。
总结人:XXX2012.10. 31。
钻井液年终技术总结
钻井液年终技术总结引言钻井液作为一种重要的钻井工艺液体,在钻井过程中发挥着关键的作用。
本文旨在对本年度使用的钻井液技术进行总结,回顾其中的收获和挑战,并提出改进的建议,以便为来年的钻井工作提供参考和指导。
1. 技术收获本年度在钻井液技术方面,取得了一些重要的收获。
首先,在钻井液配方方面,我们成功改进了配比方法,提高了钻井液的稳定性和适应性。
通过精确调整各种添加剂的浓度和比例,我们实现了更好的切削削进效果,并减少了钻井液的损耗。
其次,在钻井液性能控制方面,我们采用了新的监测和调控手段,提升了钻井液的性能表现。
通过实时监测钻井液的密度、黏度、滤失和pH 值等指标,并及时调整配方和操作参数,我们能够有效地控制钻井液的性能,以适应不同的地层条件和作业环境。
此外,在环境保护方面,我们采用了环保型钻井液技术,减少了对环境的污染。
通过选用可降解的添加剂和优化废液处理方案,我们能够合理处理产生的废液,减少了废水排放和土壤污染。
2. 技术挑战在本年度的钻井液技术实践中,我们也遇到了一些挑战,需要进一步解决和改进。
首先,由于钻井作业环境的复杂性,钻井液的性能要求也随之提高。
我们需要更加精准地控制钻井液的密度、流变性质和过滤性能等指标,以满足钻井作业的需求。
其次,钻井液的性能与地层条件密切相关。
不同地层的地质特征、井壁稳定性和井眼环境对钻井液的要求各不相同。
因此,我们需要加强对地层特征的研究和分析,提前制定钻井液配方和方案,以便更好地应对地层的挑战。
最后,钻井液技术的研发和应用需要不断跟进和更新。
新的钻井技术、新的油田研发项目和新的环保法规等因素将对钻井液技术提出新的要求和挑战。
我们需要密切关注行业的最新发展,加强技术交流和合作,不断提升自身的技术能力和应用水平。
3. 改进建议基于本年度的经验总结和技术挑战,我们提出以下改进建议,以提高钻井液技术的水平和应用效果:3.1 加强研发和创新通过加大研发投入和创新力度,开展钻井液技术的前沿研究,发掘新的技术途径和解决方案。
包被抑制剂是钻井液用的一种处理剂
包被抑制剂是钻井液用的一种处理剂一、概述:在钻井过程中时常出现缩径、起下钻揽活塞、下钻遇阻、大段划眼等复杂情况,影响钻井效益及井下安全。
钻井工程使用的常规钻井液用聚合物包被剂中的残余单体(如丙烯酰胺AM、丙烯腈AN、丙烯酸AA等)为有毒物质,这些残余单体进入环境会造成污染。
另外,用于生产聚合物包被剂的单体价格偏高,而且聚合反应的成本也较高。
针对这些问题开发了一种高分子两性离子聚合物强力包被剂ST151,两性离子聚合物强力包被剂ST151具有特殊的分子结构,将有机物阳离子基团、阴离子基团和非离子基团引入在同一个分子链上,并可根据钻井工程、地层情况的要求调整分子结构设计,在钻井液中既能起到抑制钻屑分散及粘土膨胀的作用,又能够抑制井径缩小。
它主要有以下几种用途:(1)包被钻屑,抑制分散,以利于固相含量的控制;(2)抑制页岩水化膨胀,稳定井壁,抑制缩径和分散垮塌;(3)抑制油气层内粘土成分的膨胀,减小油气层渗透率的损害。
二、钻井液用两性离子聚合物强力包被剂ST151产品概述本产品为白色或微黄色粉末,是高分子水溶性聚合物。
高分子中有阳离子和阴离子等亲水基团,使其在抑制泥页岩水化作用的同时还具有抗温、抗钙镁和抗盐的能力。
是良好的钻井液用包被剂。
(3)产品特点:①分子链中适当比例的阳离子基团和较大量水化基团(阳离子基团),使该两性离子聚合物具有较好的流变性、抑制性与造壁性能。
②分子量的大幅度增加,提高了产品的包被性、抑制性、热稳定性与抗盐污染能力,使泥浆流变性大大提高。
③高的分子量,适当比例的吸附基团,水化基团和阳离子基团的协同作用,使该两性离子多元共聚物具有许多优良特性。
如:理想的流变性、造壁性与防塌能力,良好的包被性、抑制性与抗盐污染能力以及一定的热稳定性和滤失控制能力。
④该产品使用方便,可直接用于钻井现场配制钻井液,使用于水基、油基各种钻井液泥浆体系。
(4)产品功能①能改善钻井液流变性能,ST151配制的钻井液具有良好的携带性能,能获得最佳的井眼清洁效果,有效地包被钻屑,抑制地层造浆,从而提高钻井速度,缩短建井周期。
钻井液抑制剂总结
钻井液抑制剂总结抑制剂总结一、胺类页岩抑制剂以丙烯酰胺(AM)为主体,与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDACC)及2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸甲(AA)进行四元水溶液聚合。
其作用机理主要是通过胺基特有的吸附而起作用,低分子胺像钾离子一样穿透黏土层,低浓度的胺类解吸附带水化膜的可交换阳离子,通过静电吸附、氢键作用和偶极作用等将黏土片层束缚在一起,阻止水分子进入。
二、强抑制性聚合物组份:①水玻璃(Na2O·nSiO2);②聚乙烯醇(PV A);③聚丙烯酰胺(PHP);④氯化钾(KCl);⑤腐殖酸钾(KHm);⑥钠羧甲基纤维素(Na—CMC);⑦共聚型聚丙烯酸盐(PAC一141)。
三、甲酸盐及其在钻井液中的应用甲酸盐稳定页岩有两种机理:(1)甲酸盐钻井液的滤液粘度高,使水不易进入页岩;(2)没有裂缝的低渗透的页岩地层稳定页岩的作用机理是:页岩相当于半透膜,在高浓度的盐水体系中,自由水较少,水的活度低,其渗透压可使页岩孔隙中水反向流动。
这种反渗透作用使钻井液中的水流向页岩的静流量减小,使得页岩水化降低和毛细管压力上升缓慢。
这些都将使地层压力和近井地带的有效压力增加,这有利于井壁稳定。
四、MEG甲基葡萄糖甙MEG钻井液是一种具有成膜作用的水基钻井液,对页岩具有较好的抑制作用。
MEG钻井液主要是通过半透膜效应、封堵作用、渗透作用及去水化作用抑制页岩的水化分散和膨胀,当钻井液中MEG浓度足够大时,MEG分子吸附在井壁岩石或钻屑表面上形成一层憎水膜,阻止钻井液滤液向地层或钻屑中渗透。
研究表明,MEG浓度大于30%时,其抑制页岩的能力优于浓度为3%的KC1溶液;钻井液中MEG的加量是影响钻井液抑制性的主要因素,并且钻井液中加入无机盐后,无机盐与MEG协同作用使MEG钻井液的页岩抑制能力提高;钻井液中MEG浓度越高,膜效率越好,MEG浓度大于50%时,页岩内水份渗出。
五、硅酸盐体系影响硅酸盐钻井液稳定井壁的因素:①硅酸盐模数:2.8-3.2;②硅酸盐加量:3%-5%;③无机盐含量:硅酸盐与适量无机盐的协同效应,提高了硅酸盐钻井液抑制页岩水化分散的能力;④只有硅酸盐钻井液的PH值保持在11以上,才能发挥其抑制页岩分散的能力。
钻井液用抑制剂相对抑制率评价方法应用现状及建议
钙膨润土都是通过加入碳酸钠,让钙膨润土转换为钠膨润 土,进而提高造浆率,所以,碳酸钠的加量对钙膨润土 10%基浆
ApplicationStatusandtheSuggestionontheEvaluationMethodofRelativeInhibitionRateof InhibitorforDrillingFluid
LeiZumeng,SiXiqiang,WangZhongjin,ZhangXihong
目前,在中石化检验钻井液抑制剂相对抑制率指标的最高 级别标准为中国石油化工集团公司企业标准 Q/SH0323-2009 《钻井液用页岩抑制剂技术要求》,标准中要求,完全水化好的 10%钙膨润土基浆的 100r/min应在 110±10范围内,但在实际 操作中发现,很难准确配制出符合标准指标要求的钙膨润土基 浆[1-5]。原因主要有两点,首先,10% 钙 膨 润 土 基 浆 的 100r/ min读值不能太低,太低在计算时,结果误差较大,会影响到抑 制剂样品相对抑制率的准确性,体现不出抑制剂的精确相对抑 制效果差别;第二,10%钙膨润土基浆的 100r/min读值不宜太 高,即使 10%所选钙膨润土基浆的 100r/min读值能达到 110± 10,由于此时钙膨 润 土 基 浆 的 触 变 性 大,高 速 搅 拌 后 容 易 很 快 失去流动,使用六速旋转粘度计在实验室中很难准确读出 100 r/min的读值,导致读值重现性差、严重影响评价方法的可操作 性和普适性。
2 试验结果与讨论 2.1 钙膨润土的优选
寻找合适的钙膨润土,是制定钻井液用抑制剂相对抑制率 评价方法的基础,本着钙膨润土产品来源广泛、产品性能稳定, 有较高级别的产品标准的原则,考察了市场上常用的五种钙膨 润土的性能,作为选择合适的钙膨润土提供依据。
钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇研究进展
钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇研究进展钻井工艺是石油勘探开发的重要环节,而钻井液则是钻井过程中不可或缺的工具。
由于页岩地层的特殊性质,为了提高钻井效率,降低钻井难度,需要在钻井液中添加特殊的抑制剂。
目前,聚醚多元醇被广泛应用于钻井液中的抑制剂中。
本文将就钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇的研究进展进行深入探讨。
聚醚多元醇是具有很好表面活性的羟基化高聚物。
由于多元醇具有明显的亲油性,聚醚多元醇可以吸附在页岩矿物表面,形成稳定的钙盐、钾盐等离子簇。
这些离子簇能够降低页岩矿物表面的电荷,减少静电吸附和静电作用力,从而提高钻头的钻进速度,降低钻头的磨损,提高钻井效率。
同时,聚醚多元醇还具有多个羟基官能团,能够与钙离子发生络合作用,使得钙离子的稳定性增强,降低页岩矿物的溶解度和膨胀性,防止钻井液渗透到页岩矿层中导致岩层崩塌等不良后果。
对于页岩地层,钻井液的水基性显得尤为重要。
聚醚多元醇是一种亲水性高、分子量大的高分子表面活性剂,可以增加钻井液的水基性,调节钻井液的黏度和流变性质,从而降低钻井液的污染性,减少钻井液对页岩矿物的侵蚀和破坏。
钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇的应用前景广泛,但也存在一些问题。
首先,聚醚多元醇具有一定的毒性和腐蚀性,需要合理控制聚醚多元醇的添加量,避免不良后果的发生。
其次,聚醚多元醇对于不同类型的页岩地层有一定的选择性,需要进行严格的筛选和确定。
同时,聚醚多元醇还需要与其他物质共同配合使用,其复杂性和多样性也需要进行研究和探索。
综上所述,钻井液用页岩抑制剂聚醚多元醇是一种应用前景广阔的高科技产品,它给页岩勘探开发带来了新的思路和技术手段。
但聚醚多元醇的毒性、选择性、复杂性等问题也需要得到进一步的研究和探索。
相信在科研人员的不懈努力下,聚醚多元醇可在更广泛的领域得到应用,为推动能源产业的发展作出更大的贡献。
随着页岩气、页岩油的开发热潮,钻井行业的需求也日益增长。
选用适合的抑制剂是确保钻井工艺成功关键的一步。
钻井液用抑制剂 腐植酸钾 标准
钻井液用抑制剂腐植酸钾标准钻井液用抑制剂腐植酸钾是一种常用的钻井液添加剂,它在钻井作业中起着非常重要的作用。
腐植酸钾可以有效地抑制泥浆中的黏土颗粒膨胀,减少钻井液的粘度,提高其流动性,防止钻井过程中出现漏失等问题,保障井下作业的顺利进行。
本文将从腐植酸钾的性质、用途、生产工艺、技术指标等方面展开探讨,希望对相关领域的研究者和从业人员有所帮助。
1. 腐植酸钾的性质腐植酸钾,又称钾腐植酸,是一种含钾的有机酸盐类物质。
它通常为棕色至黑色的粉末状固体,可溶于水,在酸性条件下稳定,但在碱性环境中会发生水解反应。
腐植酸钾具有较强的螯合能力,能与金属离子发生络合反应,形成稳定的络合物。
这种性质使得腐植酸钾在钻井液中可以与钙、镁等金属离子结合,降低它们对钻井液性能的影响,同时还能起到抑制泥浆中黏土颗粒膨胀的作用。
2. 腐植酸钾在钻井液中的用途腐植酸钾作为一种抑制剂,主要用于钻井液中,其主要作用是抑制黏土的膨胀和沉降,并稳定泥浆性能。
在钻井作业中,地层中的黏土含量很高,当钻头钻进地层时,黏土颗粒容易膨胀、吸水、沉积,导致井壁塌陷、井眼塞积、降低井身质量等问题。
添加腐植酸钾可以有效地改善这些问题,保持井壁稳定,减小钻井液的粘度,提高其流动性,从而保障钻井作业的顺利进行。
3. 腐植酸钾的生产工艺腐植酸钾的生产工艺通常包括原料准备、浸脱、酸解、中和、结晶、干燥等环节。
首先,选用高质量的褐煤作为原料,经过粉碎、筛分等处理,得到符合要求的褐煤粉料。
然后将褐煤粉料与溶剂混合,进行浸脱处理,将褐煤中的腐植酸溶解提取。
接着对提取得到的腐植酸溶液进行酸解处理,降低其PH值,然后与碳酸钾等碱性物质中和,使其生成腐植酸钾。
最后通过结晶、干燥等工艺步骤,得到最终的腐植酸钾产品。
4. 腐植酸钾的技术指标腐植酸钾作为钻井液用抑制剂,其技术指标对于产品质量和应用效果都起着至关重要的作用。
一般来说,腐植酸钾产品的主要技术指标包括外观、溶解度、PH值、含钾量、腐植酸含量等。
强抑制性钻井液用有机胺抑制剂的性能研究
强抑制性钻井液用有机胺抑制剂的性能研究随着油气资源的日益减少,海洋油气开采已成为重要的资源获取途径之一。
而在海洋钻井中,钻井液的作用尤为重要。
强抑制性钻井液是一种高效的钻井液,能够有效地避免井眼稳定性的问题。
不过,由于强抑制性钻井液在使用过程中会对环境造成一定的影响,因此寻找一种有效的环保抑制剂显得尤为重要。
本文研究的正是在强抑制性钻井液中使用有机胺抑制剂的性能。
首先,我们对不同类型的有机胺进行了筛选,最终选定了一种性能较好的有机胺抑制剂,并将其加入到强抑制性钻井液中。
随后,我们对强抑制性钻井液在不同条件下的性能进行了测试。
实验结果表明,添加有机胺抑制剂后,强抑制性钻井液的性能有了显著的提升。
首先,强抑制性钻井液的电化学性质得到了改善,出现了更为稳定的极化曲线。
同时,经过添加有机胺抑制剂后,强抑制性钻井液的乳化性与泡沫性也得到了一定的提升。
在实际使用中,强抑制性钻井液能够更好地控制井壁的稳定性,保护井眼壁和管柱,提高钻井效率。
值得注意的是,在使用有机胺抑制剂的过程中,需要注意抑制剂的用量。
过多的抑制剂会导致强抑制性钻井液的黏度提高,影响钻井效率。
因此,在实际使用中,需要根据情况对抑制剂的用量进行控制。
总之,本文的研究表明,在强抑制性钻井液中加入适量的有机胺抑制剂能够显著提升钻井液的性能,保障钻井过程的稳定与高效。
同时,也需要在实际应用中注意抑制剂用量的控制,以达到最佳的使用效果。
除了有机胺抑制剂外,还有其他的一些抑制剂也能够同时被用于强抑制性钻井液中。
例如,近年来,针对硬质水层、石灰质地层、钙质岩地层等情况下强抑制性钻井液的抑制效果不佳的问题,一些新型的无机抑制剂也已被引入该领域。
这些无机抑制剂具有优越的抑制性能,但在使用过程中仍需注意对钻井液体系的影响。
此外,值得注意的是,在选择抑制剂时,还需考虑其对环境的影响。
因为一些传统的有机抑制剂可能存在环境污染问题。
在当前环保意识日益提高的背景下,对于环保抑制剂的研究和推广具有十分重要的意义。
有机胺抑制剂
钻井液用有机胺抑制剂LF-518具有独特的分子结构,能很好地镶嵌在粘土层间,并使粘土层紧密结合在一起,从而起到抑制粘土水化膨胀、防止井壁坍塌的作用;该剂能够抑制钻屑分散而又不损害钻井液的性能,能够较好地兼顾钻井液体系的分散造壁性与抑制性。
三、技术指标
项目
指标
外观
均匀液体
pH值
6.0-8.5
有机胺抑制剂
日期:2012年5月22日10:58
一、研究背景
近年来为满足环境保护和复杂钻井作业的需要,国外研究出了高性能水基钻井液体系,并已进行广泛应用,它还特别适用于海上钻井。该体系具有抑制性强、机械钻速高、储层保护效果好、保护环境等特点。其实质是应用了一种新型胺基抑制剂。通过对以往使用的抑制剂的作用机理、分子结构的分析研究,我们研制了钻井液用有机胺抑制剂LF-518。
有效物含量,%
≥20.0
密度,g/cm3
0.95-1.05
凝固点,℃
≤-20.0
页岩回收提高率,%
≥100.0
钻井液表观粘度,mpa.s
≤13.0
钻井液室温中压滤失量,mL
≤0
胺值,mmol/g
≥3.5
钻井液用低聚胺类页岩抑制剂的结构与性能
钻井液用低聚胺类页岩抑制剂的结构与性能钻井液(Drilling Fluid)是地质勘探和钻井作业中必不可少的元素。
其作用包括维持、稳定、降低钻井过程中的摩擦、冲刷泥浆和抑制井壁崩塌等。
而在页岩气和页岩油钻探中,钻井液对于提高生产效率和经济效益具有重要作用。
目前,低聚胺类页岩抑制剂是钻井液的一种常用添加剂。
本文旨在探讨其结构与性能。
首先,我们需要了解什么是低聚胺。
低聚胺是一种聚合物,是由少于10个的单体(也称单体组分)组成的高分子化合物。
它们通常是通过催化剂或引发剂引发聚合反应而合成而成。
低聚胺中的单体或单体组分包括乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和氨基甲酸酯等。
然后,我们需要明确低聚胺类页岩抑制剂的结构。
低聚胺类页岩抑制剂是一种由低聚胺组成的复合体系。
它包括主链分子、侧链分子和跨链分子。
主链分子指低聚胺分子中主要构成的部分,可以是乙烯等单体组分形成的聚合物,也可以是具有多功能性的芳香族环化合物。
侧链分子是在低聚胺主链上接枝的分子,用于调节低聚胺的溶液性能和抑制下降性。
跨链分子是在低聚胺分子之间交联的分子,形成一种3D立体结构,从而增加它的空间构型和稳定性。
最后,我们需要探讨低聚胺类页岩抑制剂的性能。
低聚胺类页岩抑制剂可以有效地抑制页岩影响钻头,提高钻探速率。
此外,它还可以通过表面活性剂作用,抑制井壁崩塌,避免开裂、断层等不良复杂情况的发生,提高钻井液的稳定性和切削性能。
低聚胺类页岩抑制剂与亲水性亚磷酸盐类、无机盐等杂质在钻井液中的相容性较好,大幅提高了防止石灰沉淀、降低泥浆过滤损失、抑制污染等效果。
总的来说,低聚胺类页岩抑制剂是一种在钻井液中的添加剂。
它具有良好的抑制和降解页岩的效果、提高钻探效率、防止井壁崩塌、降低污染等优点。
同时,其分子结构多样性、突出的油水界面活性、耐高温性能及抗污染性等优异性能为其在钻井工业中的广泛应用奠定了基础。
但是,由于低聚胺的多样性和复杂程度,当前其结构与性能的相关文献和实验结果不够严谨和完整,需要进一步加强研究,以进一步推动其应用和发展。
钻井液的抑制性处理
钻井液的抑制性处理
本文来自----艾潽机械研究所
钻井液及其处理剂抑制性的好坏是优选钻井液体系的重要条件之一。
使用钻井液抑制剂,能抑制泥页岩和钻屑的水化分散,降低泥浆结构粘度和水眼粘度。
如果井壁中含有混层粘
土矿物,而且还存在于易塌层中,必须用抑制剂。
因此,处理剂抑制性评价方法的科学性、可操作性是非常重要的。
钻井液抑制性机理就是在药品处理过程中加入一些亲油基团,使
得钻井液渗入地层的水分少一些,有利于井壁稳定。
处理剂抑制性的方法比较多,目前常
用的方法添加剂有无机盐、大分子聚合物、聚合醇等。
在钻井液抑制性处理中,添加一种大分子聚合物“成膜聚合分子”,这种大分子聚合物
有四个亲水的羟基。
这些亲水的羟基可以吸附在井壁岩石和钻屑上,如果在钻井液中成膜
聚合分子的加量足够的话,则可在井壁上形成一层类似油包水钻井液那样的半透膜,可以
大大防止井壁的水分流进钻井液中,使钻井液粘度变低,导致井壁大幅度脱落现象。
并且
这些亲水的羟基还可以以氢键的方式和水分子形成结合,以减少钻井液中自由水的含量。
这种仿油性水基钻井液,成膜聚合分子对页岩抑制性的加量远比通常所用的处理剂为高,
通常应用给出的加量如果是20%~30%。
但用作页岩抑制剂时,其加量仅为2%~15%。
所以,在钻井液的抑制性处理剂中,大分子聚合物拥有的亲水基团和亲油基团才是控制钻井
液造壁性的关键。
钻井液振
动筛。
常用钻井液处理剂的名称及主要作用
常用处理剂的名称及主要作用2 纯碱 Na2CO3 改善水质、土质、沉除钙离子。
3 烧碱 NaOH 提高动切力、提高PH值。
4 随钻堵漏剂 ZD-1 预堵漏、堵漏。
5 复合堵漏剂 HD-1 堵漏。
6 羧甲基纤维素钠盐(高) HV-CMC 提高粘切、与钙离子产生沉淀。
7 羧甲基纤维素钠盐(低) LV-CMC 降低滤失量,改善泥饼质量,与钙离子产生沉淀。
8 复合离子丙烯酸盐 SD-17W 抗钙、提粘切、絮凝抗温。
9 阳离子沥青粉 CAS-2000 防塌。
10 钻井用特种性能调整剂 SD-21 降低滤失量,抗污染。
11 防塌润滑剂 SD-20 防塌、润滑、降粘度、降滤失量。
12 水解聚丙烯腈铵盐 NH4-HPAN 降滤失量,改善流型。
13 悬浮性水解聚丙烯酰胺 DPHP 不分散低固相体系页包被抑制剂絮凝剂14 磺化酚醛树脂 SMP 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量。
15 阳离子褐煤 PMC 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量。
16 钻井液强包被剂 FA367 絮凝剂。
17 石灰石粉 CaCO3 加重、堵漏、预堵漏。
18 腐植酸钾 KHm 防塌、降粘度、降滤失量、能容纳较高的固相含量。
19 氯化钾 KCL 用于钾基钻井液中含量要大于90%,提供钾离子能容纳较高的固相含量。
20 正电胶干粉 MMH 防塌、提高动切力。
21 锯末堵漏。
22 水泥堵漏。
23 麦秸堵漏。
24 红胶泥堵漏。
25 磺化单宁 SMT 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。
26 黄河二号 HSHY 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。
27 氢氧化钾 KOH 提供钾离子,提高PH值。
28 水解聚丙烯腈钾盐 K-HPAN 防塌、降滤失量、调整流型、用于钾基钻井液。
29 聚丙烯酸钾 KPAM 防塌、絮凝。
30 聚丙烯酰胺 PAM 絮凝。
31 无荧光封堵防塌剂 TDW-2 抗高温,封堵防塌,稳定井壁,降滤失量,能容纳较高的固相含量。
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抑制剂总结
一、胺类页岩抑制剂
以丙烯酰胺(AM)为主体,与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDACC)及2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸甲(AA)进行四元水溶液聚合。
其作用机理主要是通过胺基特有的吸附而起作用,低分子胺像钾离子一样穿透黏土层,低浓度的胺类解吸附带水化膜的可交换阳离子,通过静电吸附、氢键作用和偶极作用等将黏土片层束缚在一起,阻止水分子进入。
二、强抑制性聚合物
组份:①水玻璃(Na2O·nSiO2);②聚乙烯醇(PV A);③聚丙烯酰胺(PHP);④氯化钾(KCl);⑤腐殖酸钾(KHm);⑥钠羧甲基纤维素(Na—CMC);⑦共聚型聚丙烯酸盐(PAC一141)。
三、甲酸盐及其在钻井液中的应用
甲酸盐稳定页岩有两种机理:(1)甲酸盐钻井液的滤液粘度高,使水不易进入页岩;(2)没有裂缝的低渗透的页岩地层稳定页岩的作用机理是:页岩相当于半透膜,在高浓度的盐水体系中,自由水较少,水的活度低,其渗透压可使页岩孔隙中水反向流动。
这种反渗透作用使钻井液中的水流向页岩的静流量减小,使得页岩水化降低和毛细管压力上升缓慢。
这些都将使地层压力和近井地带的有效压力增加,这有利于井壁稳定。
四、MEG甲基葡萄糖甙
MEG钻井液是一种具有成膜作用的水基钻井液,对页岩具有较好的抑制作用。
MEG钻井液主要是通过半透膜效应、封堵作用、渗透作用及去水化作用抑制页岩的水化分散和膨胀,当钻井液中MEG浓度足够大时,MEG分子吸附在井壁岩石或钻屑表面上形成一层憎水膜,阻止钻井液滤液向地层或钻屑中渗透。
研究表明,MEG浓度大于30%时,其抑制页岩的能力优于浓度为3%的KC1溶液;钻井液中MEG的加量是影响钻井液抑制性的主要因素,并且钻井液中加入无机盐后,无机盐与MEG协同作用使MEG钻井液的页岩抑制能力提高;钻井液中MEG浓度越高,膜效率越好,MEG浓度大于50%时,页岩内水份渗出。
五、硅酸盐体系
影响硅酸盐钻井液稳定井壁的因素:①硅酸盐模数:2.8-3.2;②硅酸盐加量:3%-5%;③无机盐含量:硅酸盐与适量无机盐的协同效应,提高了硅酸盐钻井液抑制页岩水化分散的能力;④只有硅酸盐钻井液的PH值保持在11以上,才能发挥其抑制页岩分散的能力。
六、烷基糖苷
配方:4%膨润土+1%NH4PAN+0.3%KPA M+1%PB-1+APG(烷基糖苷),以淀粉为原料。
烷基糖苷加量为2%~5%时,可在维持较低粘度的情况下提高钻井液的抑制性;加量超过3%时可以增大钻井液的动切力和凝胶强度,从而提高钻井液的携岩能力;加量超过15%时可以减小钻井液的摩擦系数,提高钻井液的润滑性。
加量超过35%时,可作为钻井液的连续相,钻井液性能类似于油基钻井液,但对环境无污染。
七、不同阴离子钾盐
钾盐抑制页岩分散作用效果不仅取决于K+ 浓度, 而且也受钾盐阴离子种类影响。
在K+ 浓度相同的情况下, 硅酸钾的抑制能力最强, 其次为KCl, KNO3 , KAC 和K2SO4等。
合理配比的氯化钾/ 硅酸钠协同抑制泥页岩水化分散作用的效果非常明显。
八、无机盐
①Ca2+的抑制作用随离子当量浓度的变化规律明显不同于Na+和Ka+。
高于某一浓度后抑制作用可能有所降低。
②在较高的离子当量浓度范围内, 抑制作用的强弱顺序为Ka+>Ca2+>Na+。
在低浓度范围内, Ca2+的抑制作用比Na+和Ka+都高。
九、酯基
醋基钻井液的页岩抑制性介于柴油基和水基钻井液之间, 比柴油弱, 比水强。
以植物油脂和一元醇为原料。
十、聚乙二醇或聚乙烯醇
聚乙二醇页岩抑制机理为: 通过浊点行为、协同作用、渗透作用, 起到抑制页岩的水化来稳定井壁的作用。
当温度高于聚乙二醇的浊点温度时, 析出的聚乙二醇能够封堵页岩裂缝, 温度越高, 抑制作用会越强。
合适的无机盐与聚乙二醇具有协同作用, 在含有氯化钾、氯化钠、氯化钙的水溶液中抑制作用增强。