高性能胺基钻井液技术
国外高性能水基钻井液研究的最新进展
国外高性能水基钻井液研究的最新进展近年来，国外高性能水基钻井液的研究成为了国际油气行业的热点研究领域之一。
高性能水基钻井液相比于传统的石油基钻井液在环保性、安全性等方面具有巨大优势。
本文将介绍高性能水基钻井液最新的研究进展。
一、高性能水基钻井液的特点高性能水基钻井液具有环保性和经济性等优点，符合现代钻井行业以环保为主题的需求。
同时，在使用过程中它具有良好的稳定性、低毒性、易清洗、可重复使用等特点，大大减少了净水的消耗，降低了钻井成本。
二、高性能水基钻井液的研究进展（一）高性能水基钻井液的制备技术高性能水基钻井液的制备技术主要分为三类：第一类是利用溶胶凝胶技术，即利用悬浮在水中的纳米颗粒形成的凝胶体系，实现钻井液体的结构加固和调节性能的方式；第二类是利用粒子-胶团-聚合物（PPP）复合体系，即利用粉粒体系、颗粒聚团体系和高分子体系相互作用，制备钻井液；第三类是利用新的改性剂，改善传统钻井液的性能，提高高性能水基钻井液的性能。
（二）高性能水基钻井液的应用研究高性能水基钻井液的应用使得钻井效率得到了显著提高，同时在满足钻井作业精度要求的同时，它还能够有效解决环境保护问题。
它在海上油田应用中减少了排放物的释放，也同时极大地降低了海洋污染。
三、结论高性能水基钻井液具有广阔的应用前景和较高的经济效益。
在制备技术和应用研究方面，国外相关学者已取得了很大的成果，但也需要继续增加研究力度，探索更多的技术方案，以逐步替代传统石油基钻井液。
四、未来展望随着全球对环保的要求越来越高，高性能水基钻井液必将成为下一代钻井液的主流。
未来，相信高性能水基钻井液将更加普及，其技术不断进步和完善，有望成为钻井液技术中不可或缺的一部分。
高性能水基钻井液的未来发展将更加多元化和专业化，同样也需要大量的资金和科技支持，以实现更加高效环保的钻井作业。
在制备技术方面，未来的研究将更加注重减少生产成本和提高制备效率。
同时，未来制备技术研究也将更加注重控制钻井液体系的稳定性和高温高压环境下的适用性，以满足更加苛刻的钻探条件。
聚胺高性能水基钻井液特性评价及应用
２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ２ １ － ０ ０ ４ ） 、 中国石油大学 （ 华东） 优秀 博士学位论文培育计划 （ Ｌ Ｗ１ １ ０ ２ ０ ２ Ａ） 和中央高校 基本科研业务费专项 资金（ １ ２ Ｃ Ｘ ０ ６ ０ ２ ３ Ａ） 资助
第一作者简介 ： 钟汉毅（ １ ９ ８ ４ 一） ， 男， 汉族 ， 湖南衡 阳人 ， 油气井工程 专业博士研究生 ， 研究 方向 ： 油气井 化学工程 。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｏ ｒ － ｇ ｈ ａ ｎ ｙ ｉ ＠
研 制 的聚 胺 页 岩 抑 制 剂 Ｓ Ｄ Ｊ Ａ是 含 有 胺 基 、 羟
２ ０ １ ２年 １ １ 月１ ９日收到 十二五 国家科 技重 大专项
低 。由此可知 ， 聚胺在低浓度下即可最大限度降低 黏土水化层 间距 ， 导致 黏土去水化 ， 表 现出优异 的 抑制效果。此外可 以看 出， 国外 同类产 品 Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｈ ｉ ｂ （ Ｍ —Ｉ 公 司聚胺） 对钠蒙脱 土层间距 的影响表现 出 与Ｓ Ｄ Ｊ Ａ相似的规律 。
摘
要
根据泥 页岩水化特点和 多元协 同抑制思路 ， 构建 了聚胺高 性能水基钻 井液。介绍 了该体 系 的关键处 理剂聚胺 页岩
抑制剂、 包被抑 制剂 、 铝盐封堵 防塌剂和清洁润滑剂。通过屈 曲硬度 实验和粘结实验对 比评价 了聚胺 高性能水基钻 井液与几 种典型 防塌钻井液的性能。结果表明 ， 聚胺 页岩抑 制剂 能在低 浓度 下最 大限度 降低 黏土 水化 层 间距， 有 效抑制 黏土水 化膨 胀 。聚胺页岩抑制剂与铝盐封堵防塌剂复配 后能 显著 阻缓孔 隙压力传 递。聚胺 高性 能水基 钻井液 抑制 性和清 洁润滑 性突 出， 与油基钻 井液接近 。聚胺高性 能水基钻 井液在胜利 油田田 ３ ０ ５区块进行 了成功应用， 解决 了该 区块泥 页岩井壁失稳问题。
胺基聚醇钻井液在柯21-平1井的应用
胺基聚醇钻井液在柯21-平1井的应用胺基聚醇钻井液在柯21-平1井的应用摘要：胺基聚醇钻井液是一种新型的无机有机复合钻井液，具有低毒无害、高效节能等优点，并且不会对地层造成不良影响。
本文以柯21-平1井为例，介绍了胺基聚醇钻井液在该井中的应用效果。
关键词：胺基聚醇钻井液；柯21-平1井；应用效果一、引言钻井液作为油气开发的重要工具，其性能对井筒安全、工程质量以及采油效率等方面举足轻重。
胺基聚醇钻井液是一种新型的无机有机复合钻井液，具有低毒无害、高效节能等优点，并且不会对地层造成不良影响。
本文以柯21-平1井为例，介绍了胺基聚醇钻井液在该井中的应用效果。
二、柯21-平1井地质概况柯21-平1井位于中国东南沿海的某海域，水深超过500米，是一口区块内关键井。
该地层为古近系、深海沉积岩，井深达到4500米左右。
由于地质条件较为复杂，该井的钻井液对性能要求较高，同时不得对地层造成不良影响。
三、胺基聚醇钻井液的特点胺基聚醇钻井液是一种新型的无机有机复合钻井液，由聚乙二醇醇、磷酸盐等多种化学物质组成，具有以下特点：（1）低毒无害，对人体和环境无任何危害；（2）高效节能，具有较好的降凝、抗盐性能和护壁作用，且可以延长钻头寿命；（3）可调节，可以根据实际情况进行配比和加药，以达到最佳效果；（4）对地层影响小，具有较好的环保性能。
四、胺基聚醇钻井液在柯21-平1井中的应用效果柯21-平1井是一口关键井，钻井液的性能要求较高。
经过对多种钻井液进行测试和比较，最终选择了胺基聚醇钻井液，并且取得了较好的应用效果。
具体表现如下：（1）降凝效果好。
在高温、高压环境下，胺基聚醇钻井液不易产生降凝现象，对提高钻探效率有明显的帮助。
（2）抗盐性能优异。
钻井过程中，水分的进入会导致钻井液中的离子浓度增加，导致淤泥的聚合，形成完整条层。
胺基聚醇钻井液有较好的抗盐性能，不易水化，从而减少钻头卡钻的可能性。
（3）护壁作用明显。
胺基聚醇钻井液具有较好的护壁作用，使钻井液与井壁之间形成一层薄膜，防止井壁因钻井液的侵蚀而出现异常情况。
胺基钻井液技术在克拉玛依油田中的运用
清洗世界Cleaning World 第35卷第10期2019年10月环,能节能文章编号：1671-8909(2019)10-0046-002胺基钻井液技术在克拉玛依油田中的运用冯宇(友联实业有限责任公司，新疆克拉玛依市834000)摘要：在油井开釆中，钻井液除了能够起到平衡地层压力、防止沉沙卡钻，确保油井开采作业顺利进行外，还同时发挥了清洁井底、冷却和润滑钻头等多种作用。
早期油井开采中常用油基钻井液，但是实际应用中容易出现固相污染、盐污染等问题，不符合当前绿色发展理念。
胺基钻井液是近年来新兴的一种技术，弥补了油基鮎井液的污■染问题，实用性更强。
本文首先概述了胺基钻井液技术应用的优势，随后结合克拉玛依油田就该技术的具体运用展开了简要分析，并结合实际应用效果提出了几点优化建议。
关键词：胺基钻井液；油井开采；环保效果；流变性中图分类号：TE254文献标识码：A1油田胺基钻井液技术的应用优势1.1润滑作用钻具与井壁之间的摩擦力是影响油井作业效率的重要因素，摩擦力过大不仅会导致开采作业速度变慢，还会加剧钻具的磨损，增加卡钻概率，开采作业成本也会明显上升。
使用胺基钻井液后，可以在钻具表面、井壁岩石表面等形成一层油膜，起到了很好的润滑作用。
这样在进行钻具下沉和提升的过程中，就可以减小阻力；此外，摩擦力降低后，钻头运动中发热现象也会明显减轻，有效减缓了钻具磨损问题。
1.2抑制作用胺基钻井液体系的核心处理剂是胺基抑制剂-SIAT,胺基钻井液体系由抑制性能优良的胺基抑制剂和包被剂、降滤失剂、润滑剂等处理剂组成，单一的胺基抑制剂不能有效抑制包泥岩钻屑，从而将有害固相清除，体系是通过胺基抑制剂和包被剂协同抑制泥页岩分散。
胺基抑制剂直接针对膨胀力，包被剂可保持泥页岩结构的完整性。
1.3环保效果普通钻井液在使用中，与地层中的硫化氢、二氧化碳等接触，由于硫化氢、二氧化碳的水溶液都具有酸性，钻井液与这些弱酸性液体接触后发生氧化还原反应。
胺基钻井液技术进展
２０ 年 ， ０９ 屈沅治¨ 研发的泥页岩抑制剂 ＳＡ ＩＴ
含有胺基 ， 存在 醚键 ， 对分 子 质量 不超 过 ｌ００ 相 ０ ，
对膨润土有 良 好的水化抑制作用 ， 能明显提高泥页
２ １ 年 ８月 ０１
胺基钻井液技术进展
［］ Ｊ ．钻井液与完井液 ， ０９， ６ ３ ：３— ５ ２０ ２ （ ）７ ７ ．
目前 的胺基 钻井 液 ， 程约 略为 ： 进 氯化 铵—— 铵盐 钻井液 体 系— — 有机 阳离子 物质 季胺 阳离 子聚合 物— — 部分水 解 聚丙烯 酰胺— —有 机 阳离子 物质 季烷 基胺— — 有机 阳离 子物质 季羟基 胺— — 两性
聚胺 酸——烷 基 二胺— — 聚胺 乙二 醇类— —醚 乙
子也具 有较 强 的抑制 岩屑分 散 能力 。小 阳离子 即
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细石Biblioteka ＡＤＶＡＮＣＥＳ Ｉ Ｎ
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展
ＯＣＨＥＭ Ｉ ＡＬＳ Ｃ
… … ’ 期 第 ｌ 卷第 ８ ２ …
了金属阳离子形成了对黏土的束缚 ； 其抑制页岩 膨胀的机理不 同于聚合醇的作用机理 ， 这是 由于 胺基独特的束缚作用 ， 而不是把水从层间排除； Ｘ 射线衍射分析结果表 明， 随着其浓度的增加 ， 蒙脱 土的层 间距在下降， 与在聚合醇溶液 中观察到 这 的现象相反 ， 同时这也支持 了一种新抑制机理 的 假设 ； 对具 有 中性 的胺 抑 制 剂进 行 了各 种分 子 量
方， 现场应 用取得 了 良好 的效果 引。
钻井液及钻屑排放所必需 的工程处理设备 ， 缩短 了钻井时间， 并使钻井成本显著降低。 Ｐ ｔ 等ｌ ａｌ ４ ｅ 采用聚醚二胺作为泥页岩抑制剂
高性能合成基钻井液体系的构建及功能的提升
高性能合成基钻井液体系的构建及功能的提升摘要；针对高温高压复杂井安全密度窗口较窄的难题，笔者通过分子结构设计和合成，研发了抗温达232℃的新型抗高温乳化剂、抗高温降滤失剂和抗高温有机土，并在此基础上构建了一套高性能合成基钻井液体系。
实验结果表明，该乳化剂乳化率高达95%以上，形成的乳状液液滴尺寸分布均匀。
降滤失剂与乳化剂、有机土协同增效，进一步提升了体系的乳化稳定性、高温高压流变性和降滤失功能与传统的合成基钻井液相比，该体系在高密度下具有低黏度、低切力、沉降稳定性好、高温热稳定性好及高温高压滤失量低等优点，从而有助于解决高温高密度钻井液因结构强度太大而造成的憋泵、启动泵压过高、当量循环密度（ECD)变化大而诱发的井漏及井壁失稳等难题，为满足石油勘探开发高温高压井作业安全提供了技术保障。
关键词：高性能；合成基钻井液体系；凝胶性能引言本文研究高性能合成基钻井液体系的构建过程以及整个合成钻井液体系的重要性能。
多年来我国在生产开发资源时使用的设备十分简陋，采用的钻井液性能不好，导致在钻井的工作效率不高。
据相关研究可知，目前我国采用的合成基钻井液体系中乳化剂的耐热性能不好，在高温的情况下极易降解，进而导致整个合成基钻井液体系不稳定。
所以通过提高合成基钻井液体系的性能，让高性能的合成基钻井液体系在工作时更加稳定，进而提高整个钻井过程的工作效率。
1.高性能合成基钻井液体系的构建所谓高性能合成基钻井液，是指其密度在2.0g/cm3温度在200℃或以上时，钻井液保持低黏度、低切力、滤失量小及重晶石沉降稳定性好。
即该钻井液在65℃下100r/min读数不宜太高(该转速与钻井过程中钻井液在环空的上返速度相近)，滤失量小于5 mL，且重晶石的沉降因子(sF)不大于0.52，能满足安全密度窗口窄地层钻井的技术需求。
体系构建的关键因素是抗温达200℃以上的乳化剂、有机土及降滤失剂等核心材料的开发，其中乳化剂是确保钻井液在高温下的乳化稳定性的核心材料，其对固相颗粒的油润湿性、钻井液的流变性和滤失性能起到协同增效作用。
胺基钻井液技术在克拉玛依油田的应用
关键 词
钻 井液 胺基 钻 井液 阻卡 水化 膨胀 抑 制性 泥 包
● ｌ － 刖 ● ‘－ 舌 ・ 一
实现 油 田的高 效开 发 ， 钻井方 案 是 由原 来 的三 开井 身 结 构 简 化 为二 开 井 身结 构 。该井 身 结 构 优点 是 不 下
较 好润 滑性 能 。
技术难点是 白垩系吐谷鲁群地层伊一 蒙混层含 量高 ， 裸 眼井 段 长 ， 尤其在 ６ ５ ０ — ７ ３ ０ ｍ、 １ ３ ０ ０ ～ １ ４ ０ ０ ｍ、
１ ５ ６ ０～ ３ ０ ０ ０ ｍ处 地层含 有膏 质和 棕红 色胶 质泥岩 ， 易
水化 膨胀 ， 造 成井 眼缩 径 阻卡或 卡钻 ； 井壁 垮 塌 问题 ，
４． ６５ ％。
２ ． ２北 ２ １ １ 井区钻 井施工情况
该地 区梧 桐 沟组 （ Ｐ ３ ｗ ｔ ） 、 三 叠 系韭 菜 园组 （ Ｔ １ Ｊ ） 、 烧 房 沟组 （ Ｔ １ Ｓ ） 含大量褐红色泥岩 ， 极 易水 化 膨 胀 ，
成牢 固吸附膜 ； 使钻柱与井壁岩石接触产生的固一 固
侵， 进 而引起 垮塌 、 卡钻 等 。２ ０ ０ ９ 、 ２ ０ １ ０ 年在 该 区采用
三 开 方式 钻井 ｌ ４口， 平 均井 深 为 ４ ３ ３ ４ ｍ， 技套 全 下至
３ ０ ０ ０ ｍ， 平均 钻 井周 期 为 ６ ６ ． ９ ３ ｄ ， 大部 分井 都 有事 故 、 复杂 出 现 ， 平 均 口井 事 故 时 率 为 ４ ． ７ １ ％， 复 杂 时 率 为
技套 ， 钻井 周 期 较 短 ， 可 以大 幅 度节 约 套 管投 资 。缺
深水聚胺高性能钻井液试验研究
Ｚ ｈ ａ ｏ Ｘ ｉ ｎ ， Ｑ ｉ ｕ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｓ ｏ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ｉ Ｂ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ２ ， Ｌ ｉ ｎ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｘ ｕ ｅ 。 ， Ｇ ａ ｏ Ｓ ｈ ｕ ｙ ａ ｎ ￣
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ（ Ｈｕ ａ ｄ ｏ ｎ ｇ ） ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ， Ｓ ｈ ａ ｎ —
ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｎ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｏ ｆ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｇ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ Ｃ Ｏ Ｓ Ｔ Ｓ 。 ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｌ ｙ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ａ ｍｉ ｎ ｅ ｓ ｈ ａ ｌ ｅ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ Ｏ Ｗ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｈ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｈ ｉ ～ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ａ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｈ ａ ｄ ｂ ｅ ｅ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｅ ｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｂ ｙ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｄ ｄ ｉ ～ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ Ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ １ ５ ０℃ ． Ｔｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｓ ｏ ｆ ａ ｐ ｐ ａ ｒ ｅ ｎ ｔ ｖ ｉ ｓ ｃ ｏ ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｔ ２℃ ａ ｎ ｄ ２ ５ ℃ ｗｅ ｒ ｅ １ ． ３ ６ ａ ｎ ｄ １ ． １ ４ ｒ ｅ — ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｗａ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎ ｌ ｏ ｗ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｈ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ， ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｉ ｌ － ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｌ ｅ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｌ ｙ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ． Ｉ ｎ ａ ｓ ｉ ｍ— ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ Ｏ Ｗ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ（ １ ． ７℃ ， １ ７ ． ４ １ ）ａ ｔ １ ５ ０ ０ ｍ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ， ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｗｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｎ ｏ ｇ ａ ｓ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒｉ ｄ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｎ １ ２ ０ ｈ ｏ ｕ ｒ ｓ ． Ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ， ｉ ｔ ｈ ａ ｄ ｇ ｏ ｏ ｄ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ Ｃ ａ Ｃ１ ２ （ ｕ ｐ ｔ ｏ １ ． ０ ）
国外高性能水基钻井液介绍
高性能水基钻井液用新胺盐作抑制剂 。该胺盐 完全水溶 ,低毒 ,可与其它添加剂一起使用 ,不水解 , 具有成膜作用 。新胺盐有独特的分子结构 ,可充填 在黏土层间 ,并把它们束缚在一起 ,有效地减少黏土 的吸水倾向 ;胺分子通过金属阳离子吸附在黏土表 面 ,或者是在离子交换中取代了金属阳离子形成了 对黏土的束缚 ;其抑制页岩膨胀的机理不同于聚合 醇的作用机理 ,是由于胺基独特的束缚作用 ,而不是 把水从层间排除 ; X 射线衍射分析结果表明 ,随着其 浓度的增加 ,蒙脱土的层间距在下降 ,这与在聚合醇
5 国外一公司的“胺基”钻井液介绍
5. 1 体系介绍 国外一公司推出一种 UL TRADRIL 钻井液 ,其
实质是加入了一种新型的胺基低分子量聚合物 。据 称该体系具有以下优点 :专用于海洋深水钻井 ,是水 基钻井液的一个跃进 ;可与非水基钻井液相竞争 ;可 用于膨胀和分散性泥页岩地层 ;可用于淡水 、高浓度 盐水 (20 %NaCl) 、KCl 介质中 ;符合环保要求 。
第 24 卷 第 3 期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol. 24 No . 3 2007 年 5 月 DRILL IN G FL U ID & COM PL E TION FL U ID May 2007
文章编号 :100125620 (2007) 0320068206
H PWBM 钻井液 钙盐钻井液 P H PA/ NaCl 钻井液
图 7 Oxford 黏土钻屑抑制液中浸泡后用硬度仪挤压
3. 3 耐崩散性测试
利用崩散性试验仪 ( Slake durabillt y Tester ,见 图 8) 进行了各类钻屑回收率数据比较 。此仪器与 以前用定尺寸的钻屑通过热滚后 ,再测定其回收率 的方法相类似 ,只是条件更严格了一些 。耐崩散实 验是将已知质量和尺寸的钻屑放入有筛孔的容器 中 ,使钻屑和容器浸没在待评价的钻井液中滚动一 定时间 ,破碎的钻屑自然被筛除 ,然后再称剩余钻屑 的质量 ,求回收率 。用该测试仪测定了膨润土 、现场 钻屑和 Oxfo rd 页岩 3 种钻屑在 3 种抑制性钻井液 中的总回收率 ,结果见图 9 。从图 9 可以看出 ,3 种 钻屑在胺基钻井液 ( H PWBM) 中的回收率均最高 。
胺基钻井液在大庆油田水平井的应用
胺基钻井液在大庆油田水平井的应用【摘要】目前，大庆油田打钻水平井时所用的钻井液一般都为油基钻井液，其成本高，携带岩屑的性能较差，而且如果废弃的油基钻井液如果处理不当，会造成环境污染。
因此，一种新型钻井液——胺基钻井液被研制出来。
本文结合大庆油田的实际情况，就胺基钻井液的应用等方面做了简要分析。
【关键词】胺基钻井液大庆油田水平井应用分析＜b＞ 1 大庆油田现状＜/b＞钻井液是水平井钻井当中的关键因素。
在钻井过程中，钻井液的主要作用是携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头及传递水动力。
水平井比直井对所用的钻井液的要求更高，水平井钻井液除要能保持井眼的稳定性和有效携带岩屑外，还必须具有良好的润滑性能，能够保护油气层，尽量减少储层伤害的发生。
如果上述任何一方面性能达不到要求，都可能会造成水平井钻井出现复杂问题或降低油井的产能。
现在大庆油田已经进入开发的中后期，长期的深度注采在油藏顶部形成了一些顶部剩余油，这些薄油层在难动用的油田储量中占有较大比例。
由于油层太薄，如果利用直井和常规定向井开发，油层裸露面积有限，难以形成商业生产能力，而利用水平井技术，就可将有工业价值产量所要求的最小油层厚度降低到最小限度，从而达到提高采收率和开发超薄油层难动用储量的目的。
因此，一种能适用在水平井的新型钻井液的出现迫在眉睫，经过实验研究，胺基钻井液问世，其在大庆油田水平井的作用要大于油基钻井液。
＜b＞ 2 胺基钻井液简介＜/b＞（1）为了满足环保的要求和降低钻井液的成本，国外的科研机构在寻找一种具有油基钻井液性能的水基钻井液时，开发出了一种新型的高性能水基钻井液（HPWBM），其实质是采用了一种新的阳离子胺基聚合物，又称胺基钻井液，它是利用胺盐的高抑制能力、防泥包能力以及成膜作用，达到了与油基钻井液相当的效果。
（2）胺基钻井液配方：（2%～4%）膨润土+0.2%Na2CO3+0.2%NaOH+（0.5%～0.8%）包被剂FA367（JB66、PMHA- II）+1%降滤失剂AP220（SP-8）+（5%～10%）NaCl+（1.5%～2.0%）胺基抑制剂SIAT+1% 防卡剂SuperFree+2%～3%）磺化沥青+ 重晶石。
胺基钻井液技术进展
胺基钻井液技术进展章节一：背景和概述- 石油和天然气资源的重要性和发展需求- 钻井液的定义和作用- 胺基钻井液的重要性和应用场景概括章节二：胺基钻井液的原理- 胺基钻井液的工作原理和作用机理- 胺基化合物的分类和特点- 胺基钻井液的配方设计和优化章节三：胺基钻井液技术的进展- 过去胺基钻井液的问题和挑战- 技术创新和优化的进展：新型胺基化合物、改进液相配方、封隔剂应用，等等- 近年来的典型研究案例和应用实践章节四：胺基钻井液技术面临的挑战和解决方案- 环境、健康、安全等方面的要求- 温度、盐度、压力等恶劣条件下的应用限制- 未来研究方向和实践案例：可再生能源、生物基础材料、智能化技术在胺基钻井液中的应用章节五：结论和展望- 胺基钻井液技术的优势和前景- 需要创新和集成的方向和手段- 需要注意和解决的问题和挑战第一章：背景和概述随着全世界人口的增长，以及对能源需求的不断增加，对于石油和天然气资源的需求也在不断提高。
钻井作为开发石油和天然气资源的重要环节，在整个油气勘探和生产过程中具有重要的作用。
而钻井液作为钻井过程中最重要的能源工业化学品之一，不仅能够保证井壁的稳定，保护设备，还能传递压力、润滑和冷却。
胺基钻井液是钻井液中的一种新型液体体系，使用胺基化合物作为钻井液的活性成分，可与石油地层产生化学反应，提高地层的渗透性，从而更好地开采油气资源。
胺基钻井液是近年来钻井液技术研究的热点之一。
通过对胺基分子和液相配方的优化，胺基钻井液在温度、盐度等恶劣条件下具有更高的性能稳定性、可清洗性、抗压强度以及耐高温、耐高压得特性。
在应用方面，胺基钻井液广泛应用于石油天然气勘探和开采行业，在储层压裂、次生油气开采、钻石冲孔、固井封隔等方面也得到了广泛的应用。
此外，在钻井生产中也出现了越来越多的胺基钻井液替代传统多种设备液的新技术。
通过进一步的研究，胺基钻井液技术还将面临许多挑战。
比如，环境和健康问题的高度关注；钻井液在恶劣环境下的应用限制；以及更加智能化、自动化的胺基钻井液体系研究和应用等方面的不断创新和更新。
胺基钻井液在新疆油田莫116井区的应用
胺基钻井液在新疆油田莫116井区的应用随着油气勘探技术的不断发展，胺基钻井液的应用范围也不断扩大。
本文旨在探讨胺基钻井液在新疆油田莫116井区的应用情况。
一、胺基钻井液的优点胺基钻井液是一种添加了有机胺类物质的钻井液，其优点如下：1. 有效提高孔隙度胺基钻井液在地层中分解后，能释放出大量的气体和溶解性盐，这些成分都能够减轻地层压力，进而优化孔隙度，有利于油气藏的勘探。
2. 提高钻头效率相比传统钻井液，胺基钻井液的黏度更小，而且渗透能力更强，可以更好地润滑钻头，提高钻进速度和效率。
3. 降低井壁损失胺基钻井液的黏度小，会在井壁形成一层薄膜，降低井壁的折损率，并且减少井壁对液体的吸收，从而降低井壁损失率。
二、新疆油田莫116井区的情况新疆油田是全国重要的油气田开发区之一，莫116井区是该油田生产效益较高的一处处置区，采用胺基钻井液进行勘探具有以下几个优势：1. 适应低温环境新疆油田的海拔较高，气温较低，传统钻井液在北疆一些高海拔井区应用效果并不理想，但是胺基钻井液在低温下的渗透能力不会降低，依然可以保持优秀的钻进效果。
2. 提高油气勘探效率胺基钻井液可以增加孔隙度、减少井壁损失，因此对于上述位于新疆的一些含气层，胺基钻井液能够有效降低钻井成本，提高油气资源的勘探和开发效率。
3. 减少环境污染传统钻井液在井下的循环过程中会在一定程度上改变地层环境，甚至产生一定的污染，但是胺基钻井液是一种环保型的钻井液，不会对地下水层造成影响。
三、结论通过在新疆油田莫116井区的胺基钻井液的应用，我们可以看出，胺基钻井液是一种优秀的钻井液，具备多种优点，对于一些特殊环境下的钻井活动，胺基钻井液表现得更加出色，能够为油气勘探和开发提供可靠的技术支持。
四、胺基钻井液应用存在的问题随着胺基钻井液的应用不断扩大，也出现了一些问题。
例如胺基钻井液使用不当可能会导致地层油气漏失、井眼崩塌、井壁塌陷等问题。
此外，胺基钻井液中添加的有机胺物质如果超过规定的浓度限制，可能会对环境造成一些潜在的危害。
高性能水基钻井液技术特点及应用进展
2019年第8期西部探矿工程*收稿日期：2018-11-16作者简介：徐跟峰（1984-），男（汉族），山西省运城人，工程师，现从事钻井液技术服务工作。
高性能水基钻井液技术特点及应用进展徐跟峰*（大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院，黑龙江大庆163413）摘要：高性能水基钻井液（又称胺基钻井液）近年来得到国内外相关机构的广泛研究和关注。
高性能水基钻井液具有良好的抑制性、流变性和润滑性，已被广泛应用于各种特殊工艺井。
其成本远低于油基钻井液，且无毒环保，有良好的应用前景。
介绍了高性能水基钻井液的技术特点和应用进展。
关键词：高性能水基钻井液；胺基；技术特点；进展中图分类号：TE254文献标识码：B 文章编号：1004-5716(2019)08-0085-02为了进一步降低钻井液成本，减少钻井过程中的环保问题，近年来国内外学者开展了大量研究，研发出了性能好、成本低的高性能水基钻井液（又称胺基钻井液）。
其中代表性的有：Magcobar 公司的ULTRDRIL 钻井液、Chevron 公司的Desco 钻井液、Halliburton 公司的HYDROCUADR TM 钻井液、New-park 公司的Evo⁃lution 钻井液[1-3]。
高性能水基钻井液具有良好的抑制性、流变性和润滑性，已被广泛应用于各种特殊工艺井，其成本远低于油基钻井液，且无毒环保，有良好的应用前景。
1高性能水基钻井液的特点1.1稳定页岩井壁裸眼井段中，约70%的部分为页岩井段，而超过85%的井下复杂问题都是由于页岩井段失稳造成。
所以钻井液对页岩井段的稳定性是衡量其性能的重要指标。
页岩的稳定需要从力学稳定和化学稳定2个角度进行分析。
（1）力学稳定方面。
常规的超细碳酸钙等物质颗粒尺寸较大，且粒度匹配不好，不能起到良好的封堵效果。
高性能水基钻井液通过添加可变性的柔性封堵颗粒及纳米颗粒来封堵页岩微孔隙和微裂缝，从而减少滤液侵入地层后因粘土矿物水化膨胀造成的井壁失稳。
高性能水基钻井液研究与应用-吕开河
三、处理剂的室内评价
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
1、胺基聚醇性能评价 、
岩屑回收率R 岩屑回收率 一次 40.82 64.14 48.04 78.96 36.06 64.52 75.42 二次 17.74 45.76 25.28 66.48 18.76 34.16 41.26 三次 8.98 32.5 13.46 51.66 11.1 21.86 31.12
国外的产品对粘土浆严重絮凝，导致粘度、 失水大增， 严重发泡. 国外的产品对粘土浆严重絮凝，导致粘度、API失水大增，且严重发泡 粘土浆严重絮凝 失水大增
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
2、铝基聚合物DLP-1性能评价 、铝基聚合物 性能评价
岩芯的制作：岩屑经水洗、风干、粉碎、 压成。 岩芯的制作：岩屑经水洗、风干、粉碎、过（100目）后用压模机以 目 后用压模机以8MPa压成。 压成
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
表3 微球对钻井液表观粘度的影响
温度 /℃ 30 60 80 100 120 140 160 180 200 4%膨润 4%膨润 土浆 14.5 24.0 22.5 18 16.5 10.5 10 7.5 9 4%膨润土浆+ 4%膨润土浆+ 膨润土浆 1.0%聚合物微球 1.0%聚合物微球 14.5 20 17.5 10.5 12.5 11 8 8 11 4%膨润土浆+ 4%膨润土浆+ 膨润土浆 1.5%聚合物微球 1.5%聚合物微球 13.5 21.5 19 10.5 11 12 7.5 9 10 4%膨润土浆+ 4%膨润土浆+ 膨润土浆 2.0%聚合物微球 2.0%聚合物微球 14.5 15.5 21.5 12 12 12.5 7.5 8 9.5
高性能水基钻井液研究与应用吕开河PPT课件
国外高性能水基钻井液：
有机胺 铝基聚合物
研制出高性能水基钻井液：
胺基聚醇（类似于国外的有机胺） 铝基聚合物 聚合物弹性微球
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
二、技术原理
强抑制性：胺基聚醇、铝基聚合物和聚合物弹性微球 强封堵性： 化学封堵：铝基聚合物
物理封堵：聚合物弹性微球
化学固壁，类似于硅酸盐
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
铝基聚合物稳定井壁机理
含络合铝的滤液沿侵入的方向生成沉淀
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
3、聚合物弹性微球的作用
（1）良好的封堵作用 在压差作用下会发生弹性变性，以适应不同形状的孔 喉，克服了刚性颗粒适应性差及沥青类封堵强度低的缺陷， 对孔喉产生良好的封堵作用，降低钻井液向地层滤失。 （2）有效抑制粘土的水化分散 聚合物弹性微球呈正电性，它可在泥页岩表面吸附形 成一层吸附膜，同时降低泥页岩的负电性，有效阻止泥页 岩水化膨胀及分散。
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
3、聚合物弹性微球性能评价
岩屑回收率实验
溶液 清水 0.5％聚合物微球 1％聚合物微球 2％聚合物微球 3％聚合物微球
回收岩屑质量 19.41g 43.67g 43.91g 45.03g 45.15g
岩屑回收率 38.8% 87.3% 87.8% 90.1% 90.3%
高性能水基钻井液研究与应用
吕开河 中国石油大学（华东）
汇报内容
一、概述 二、技术原理 三、室内评价 四、现场应用 五、结论
黄河钻井总公司 Yellow River Drilling
一、概述
胺基聚合物钻井液体系的研制及应用
胺基聚合物钻井液体系的研究与应用贾俊 杨斌 黎金明 郭康（川庆钻探钻采工程技术研究院，陕西西安）【摘要】井壁失稳是钻井工程中常遇到的井下复杂情况之一，严重影响地质资料的录取、钻井速度、质量及成本。
甚至有时会因井壁不稳定而无法钻达目的层的井下严重事故，延误勘探与开发的速度，影响经济效益。
同样，对长庆油田所属的鄂尔多斯盆地来说，在钻井过程中会钻遇多个相对不稳定的泥页岩层位，由于泥页岩容易吸水膨胀引起井壁失稳造成井下复杂，使得井壁失稳问题一直是制约正常快速钻井、钻井提速的一个难题，甚至影响到油田的开发速度和效益。
本文主要介绍了一种新型的水基抑制型钻井液体系—胺基聚合物钻井液体系的研究及应用，经室内评价发现该体系对泥页岩地层具有极强的抑制性，体系对酸碱不敏感，抗温性能好，不影响电测，且维护简单的特点。
该体系成功地在桃7-14-18H井斜井段进行了现场应用，应用井段起下钻顺畅，电测一次成功，下套管作业顺利，获得了圆满的成功，为长庆抑制型水基钻井液体系增加了新的内容。
【关键词】钻井液；胺基聚合物；抑制性；泥页岩；一、引言井壁失稳是钻井工程中常遇到的井下复杂情况之一，严重影响地质资料的录取、钻井速度、质量及成本。
甚至有时会因井壁不稳定而无法钻达目的层的井下严重事故，延误勘探与开发的速度，影响经济效益[1-2]。
因此，研究开发出具有强抑制性的钻井液技术和钻井液工艺具有十分重要的意义。
目前长庆油田水平井斜井段主要使用的无机盐聚合物钻井液体系，该体系具有优良的抑制性，保证了“双石组”泥页岩坍塌层位的稳定，很好的满足了钻井施工的需要，但是该体系也具有一些不足，体系矿化度高，影响电测；无机盐加量大，致使聚合物处理剂效果下降、现场施工难度大、工人劳动强度高等。
为了解决无机盐聚合物钻井液体系的不足，满足长庆油田斜井段施工的需要，我们通过试验研制出了胺基聚合物钻井液体系，很好的解决了无机盐聚合物钻井液体系的不足，丰富了长庆油田抑制泥页岩坍塌的钻井液体系。
复合盐-胺基钻井液技术在内蒙拐13井的应用
复合盐-胺基钻井液技术在内蒙拐13井的应用谢俊I,司西强I,王善举I,刘风涛$,王凡超$1.中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院;2.中原石油工程有限公司钻井三公司：河南濮阳457001摘要内蒙探区二开制井身结构井存在多套易井壁失稳的泥岩，且裸眼段长，前期钻井过程中存在井壁失稳垮塌、CO?污染及电测频繁遇阻问题,影响勘探开发进度。
针对这些问题，在氯化钾钻井液体系基础上，通过引入氯化钙、新型支化聚醸胺形成强抑制性复合盐-胺基钻井液体系，并在内蒙拐13井进行了首次应用，解决了前期勘探井中存在的泥岩井壁失稳及完井电测遇阻难题。
关键词复合盐胺基钻井液井壁失稳氯化钾钻井液抑制性中石化中原油田分公司内蒙探区位于内蒙古自治区额济纳旗境内，构造位置位于银额盆地拐子湖凹陷,该区前期勘探开发中，分别在拐参1井及拐6井发现了高产油气流，进一步确认了拐子湖凹陷的含油气规模及资源潜力。
为加快勘探开发进度及节约成本,拟尝试将三开制井改为二开制井，部署了第一口二开制试验井-拐13井，该井完钻井深3275m,二开井段1300~3275m,裸眼段长近2000m,并首次将银根组、苏红图组、巴音戈壁组等多套易坍塌泥岩置于同一裸眼段，井壁失稳风险极大。
邻井钻探过程中，频繁在银根组、苏红图组、巴音戈壁组发生井壁坍塌，形成“糖葫芦”井眼，导致完井电测施工中，在苏红图组、巴音戈壁组遇阻,被迫多次通井及电测，大幅延长了完井周期。
能否确保井壁稳定，是采用二开制井成败的关键。
采用在现场聚合物氯化钾体系基础上，引入新型支化聚醞胺PEA-1及CaCL,形成复合盐-胺基钻井液，以强化钻井液抑制防塌能力，并在拐13井成功应用，有效解决了前期勘探井中存在的泥岩井壁失稳及完井电测遇阻难题。
1主要技术难题1.1多套泥岩易井壁失稳银根组(1300~2000m)泥岩段长且含有大段高活性棕红色胶泥状板结层，遇水极易水化分散，造浆严重，由于成岩性较差，地层易垮塌掉块与膨胀缩径、钻头泥包共存，如图1所示。
钾铵基悬浮乳钻井液体系在水平井中的应用
钾铵基悬浮乳钻井液体系在水平井中的应用随着石油工业的发展，水平井成为了一种越来越受欢迎的钻井方式。
与传统的垂直井相比，水平井具有更大的接触面积和更高的产油效率。
然而，由于钻井液在钻井过程中的重要作用，需要使用能够满足水平井钻探过程要求的高性能钻井液。
本文将从钾铵基悬浮乳钻井液体系的特点入手，介绍其在水平井中的应用。
一、钾铵基悬浮乳钻井液体系的特点钾铵基悬浮乳钻井液体系是一种新型的非稠化水性钻井液体系，在传统水性钻井液体系的基础上添加了一定量的钾盐和铵盐。
相比传统的水性钻井液体系，钾铵基悬浮乳钻井液体系具有以下特点：1、具有良好的悬浮性能钾铵基悬浮乳钻井液体系的添加剂可以防止固相颗粒和重质液相在钻井液中沉降，保持固相颗粒和液相的良好悬浮性能。
这种特性在水平井中尤为重要，因为在水平井中，井眼难以清洗，如果不保持好的悬浮性能，固相颗粒就会在井孔中聚集，增加钻头阻力和井眼磨损。
2、具有良好的渗透调节能力减少井眼和钻头的磨损，并且可以避免钻头卡滞。
在油气井中，油层渗透率较高，需要选用能够实现渗透调节的钻井液。
3、具有优异的高温、高压稳定性能在水平井中，温度和压力都较高，传统的水性钻井液体系容易受到温度和压力的影响而失去性能。
而钾铵基悬浮乳钻井液体系的添加剂可以增强钻井液的高温、高压稳定性，保证钻井过程的安全稳定。
二、钾铵基悬浮乳钻井液体系在水平井中的应用在现代油气钻井中，水平井已经成为普遍的选择，特别是由于水平井具有更高的产油效率。
然而，在水平井中使用钻井液也存在一些困难。
下面介绍钾铵基悬浮乳钻井液体系在水平井中的应用。
1、保护地层钾铵基悬浮乳钻井液体系具有极低的污染和腐蚀性能，不会对地层产生负面影响。
在水平井中，地层保护尤为重要，钾铵基悬浮乳钻井液体系具有优异的地层保护性能。
2、保持井眼稳定水平井的井眼较大，在钻探过程中容易出现塌陷等现象。
钾铵基悬浮乳钻井液体系的优异悬浮性能可以防止固相颗粒和重质液相在钻井液中沉降，保持井眼的稳定性。
有机胺钻井液组成
有机胺钻井液组成
有机胺钻井液是一种常用的高性能钻井液，它由多种有机胺、聚合物和其他助剂组成。
有机胺是其主要成分，通常包括乙二胺、二乙二胺、三乙二胺等。
这些有机胺具有良好的碱性和亲水性，可以有效地降低钻井液的黏度和表面张力，减少井壁损伤，提高钻头的钻进速度和钻井效率。
同时，有机胺钻井液还含有一些聚合物，例如聚酰胺、聚烯烃等，这些聚合物可以增强钻井液的稠度和胶结性，防止井壁塌陷和泥浆失水。
此外，有机胺钻井液还添加了一些助剂，例如防腐剂、消泡剂、泡沫剂等，这些助剂可以提高钻井液的稳定性和可操作性。
总之，有机胺钻井液的组成是多种有机胺、聚合物和其他助剂的复杂混合物，其性能优越，广泛应用于石油勘探和开发领域。
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二、胺基抑制剂研制
中石油钻井院
DRI
分子结构设计 所设计的胺类抑制剂的分子结构特征：
胺基起主要抑制作用
醚键能调整其分子结构及链
长 无水解的官能团，稳定性好 不含反应性的官能团，与其 它处理剂配伍性好 分子链长适中，生物毒性低 分子结构片段模拟图
－6 －
二、胺基抑制剂研制
中石油钻井院
DRI
－16 －
三、胺基抑制剂性能评价
中石油钻井院
250 200
DRI
清水 CSW SIAT
KCl UltraHib
3r/min读数
120 100 80 60 40 20 0
清水 CSW SIAT
KCl UltraHib
600r/min读数
150 100 50 0 0 5 10 15 20 25 30 膨润土的添加百分比，%
中石油钻井院
DRI
GC/MS分析：
SIAT的GC图
UltraHib的GC图
两种化合物的气相色谱图基本一致，出峰的 保留时间及峰形都非常相近。
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二、胺基抑制剂研制
中石油钻井院
DRI
SIAT中GC保留时间为 16.086min的组分所对应EI-MS图
UltraHib中GC保留时间为 16.070min的组分对应EI-MS图
属胺类低聚物，其分子量 不超过1000，保证了SIAT作 为胺基抑制剂适中的分子量 及链长。
－14 －
中石油钻井院
汇报提纲
一、研究背景
DRI
二、胺基抑制剂研制
三、胺基抑制剂性能评价 四、抑制作用机理分析 五、高性能胺基钻井液体系优化 六、钻井液体系性能对比评价 七、优势及适用性 八、现场应用预期效果
中石油钻井院
技术交流与汇报
DRI
高性能胺基钻井液技术
中石油钻井院
汇报提纲
一、研究背景
DRI
二、胺基抑制剂研制
三、胺基抑制剂性能评价 四、抑制作用机理分析 五、高性能胺基钻井液体系优化 六、钻井液体系性能对比评价 七、优势及适用性 八、现场应用预期效果
－2 －
一、研究背景
中石油钻井院
DRI
世界范围内所钻地层中超过90%为泥页岩地层，钻井过程 中约75%的工程问题与泥页岩有关。
离子CSW，与国外产品UltraHib的抑制性能相当，可作 为泥页岩的高效抑制剂； SIAT的配伍性好，水基钻井液体系 中添加SIAT，能明显提高泥页岩钻 屑的回收率（其研究成果发表在国
际知名SCI期刊Applied Clay
Science上）。
－20 －
中石油钻井院
汇报提纲
一、研究背景
DRI
二、胺基抑制剂研制
6.5 4.5 4.0
8.6
8.8 5.8 6.0
33
32 37 33
16
16 19 14
17
16 18 19
抑制剂SIAT的添加对钻井液体系的流变性能、滤失性能等影响很 小，与钻井液体系中其它处理剂的配伍性好。
－19 －
三、胺基抑制剂性能评价
中石油钻井院
DRI
经对比评价，所合成SIAT的抑制性能优于KCl、小阳
胺基抑制剂SIAT的合成
合成胺类化合物的方法有：
离去基团法（先加入易离去基团反应物，发生SN反应后再 离去） 优点：设备要求简单 缺点：副反应多、易污染环境、原料与产物不易分离
催化胺化法（适于大生产）
优点：选择性好、转化率高、对环境污染小、后处理方 便 缺点：设备要求高，安全生产要求高
－7 －
－15 －
三、胺基抑制剂性能评价
中石油钻井院
DRI
1、SIAT对膨润土抑制性能评价
为评价胺类化合物SIAT的抑制性能，实验中对 KCl、CSW、UltraHib样品和SIAT进行了抑制性能对 比。通过添加膨润土，测定体系流变性能的变化来 评价其抑制性。 体系抑制性能越强，膨润土越不易水化，添加 的膨润土对体系的流变性能影响越小，所添加膨润 土的量越多。
钻井过程中泥页岩地层常出现： 井壁坍塌
井径扩大 卡钻 扭矩及阻力增大 有效解决方法： 油基钻井液（成本高，污染大） 强抑制性的水基钻井液
－3 －
井壁失稳造成的井径扩大
一、研究背景
中石油钻井院
DRI
COOH
铵盐或胺类化合物作为泥页岩抑制剂的研究由来已久：
R N R R
季铵盐
+
N
R
HOOC
NH
NH
－25 －
中石油钻井院
汇报提纲
一、研究背景
DRI
二、胺基抑制剂研制
三、胺基抑制剂性能评价 四、抑制作用机理分析 五、高性能胺基钻井液体系优化 六、钻井液体系性能对比评价 七、优势及适用性 八、现场应用预期效果
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六、钻井液体系性能对比评价
中石油钻井院
DRI
流变性能评价：
对比评价高性能胺基钻井液体系与油田现场 用钻井液体系的流变性能。油田现场用钻井液 体系包括：UltraDrill钻井液、聚磺钻井液、 钾铵钻井液、盐水聚合物钻井液及油基钻井液。
4.7%
58.5% 86.5% 65.3% 88.3% 50.5% 63.4%
添加1wt%SIAT后，能明显提高体系的钻屑回收率（提高约20%）， 表明添加SIAT对泥页岩钻屑具有良好的抑制性能。
－18 －
三、胺基抑制剂性能评价
中石油钻井院
DRI
3、SIAT配伍性能评价
配方1＃：11.5%甲酸钠+1.0%改性淀粉+0.5%XC 配方2＃：配方1#+1%SIAT
－27 －
六、钻井液体系性能对比评价
中石油钻井院
DRI
所使用井
不同钻井液体系的配方组成
钻井液类型
高性能胺基 钻井液 UltraDrill 钻井液
配
方
密度 (g/cm3)
1.15 1.15
2%KCl+1%SIAT+0.5%CHM+1%PAC-LV+0.5%XC+1%润滑剂+ 重晶石 5%KCl+2%UltraHib+0.5%UltraCap+1%PAC-LV+0.5%MCVis+1%UltraFree+重晶石 4%土粉+0.3%Na2CO3+0.4%KPAM+0.51%NaHPAN+0.5%CMC +0.5%LY-102+3%QCX+2%白沥青+0.5%DF-1+1.52%SPNH+2%QCX+0.5%DF-1+1.5-2%LY-102低荧光沥青 4%坂土浆+0.6%SP-8＋5%KCl+0.2%NaOH+0.5%PMHA2+0.5%NPAN+2%KR-n+3%SMP-1（粉）+1%SPNH+2%磺化 沥青粉+0.2%XY-27+2%QCX-1+1%WC-1+1.5%油溶性暂堵 剂+1%润滑剂+0.2%ABSN+0.2%CaO 清水+0.2～0.3%Na2CO3+0.1～0.2%NaOH+3～4%钠土＋ 0.3～0.5％K-PAM＋0.5～1％NH4-PAN＋1.5～2％防塌 剂＋1～2%SMP+1～2%SPNH+2～3%超细钙 清水+0.2～0.3%Na2CO3+0.1～0.2%NaOH+3～4%钠土+ 0.2%PMHA-2+0.3%NPAN-2+0.2%DFT-1+2%KJ1+3%KCl+3%FMP-HW
编号 钻井液体系配方 回收率
0#
1# 2# 3# 4# 5# 6#
清水
11.5%甲酸钠+1.0%改性淀粉+0.5%XC 配方1#+1%SIAT 2%KCl+0.5%UltraCap+1%PAC-Lv+0.5%XC (用重晶石加重到1.20 g/cm3) 配方3#+1%SIAT (用重晶石加重到1.20 g/cm3) 2%KCl+2%CSW-1+3%CMS+0.2%80A51+0.3%XC+2%CMJ-2+1%JYW-1 配方5#+1%SIAT
大港埕海、冀东南堡、 海洋等
聚磺钻井液I
1.121.15
吐哈油田条13～15井、 马29～38井
聚磺钻井液II
1.11
克拉玛依油田
钾铵基钻井液
1.201.25
中石化大牛地D61-9、 DP16井、DP8井 冀东油田NP23-X2215、 NP23-X2220等四十口 井
SIAT的ESI-MS图
UltraHib的ESI-MS图
SIAT与UltraHib的ESI-MS图中都出现了m/z分别为249、307、365、 423、481的主峰，依次相差58，说明两者均属于混合物，由聚合度不同、 结构单元相同的低聚物组成，且聚合物的最大分子量不超过1000。
－11 －
二、胺基抑制剂研制
COOH
两亲性聚胺酸
CH CH CH O
小阳离子
+
3
H 2N NH2
烷基二胺类（已二胺）
2
CH
2
N CH
CH
. Cl 3
3
不足：
抑制性能不理想
易水解，稳定性差
与其它处理剂配伍性差
生物毒性大，受环保限制
－4 －
中石油钻井院
汇报提纲
一、研究背景
DRI
二、胺基抑制剂研制