聚合醇钻井液体系的研究与应用
AMPS聚合物及钻井液体系研究与应用
共聚物处理剂在抗温抗盐能力, 尤其是抗高价金属离 国外就有关于 子的能力方面明显提高。早在 ()’* 年, 针对钻井 !"#$ 聚合物钻井液的现场应用的报道 , 液发展的需要, 我们从 ’& 年代后期开始了 !"#$ 及其
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石油与天然气化工
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聚合醇在钻井液中的应用现状分析
延安职业技术学院毕业论文题目:聚合醇在钻井液中的应用现状分析所属系部:石油工程系专业:应用化工年级/班级: 07应用化工4班*者:**学号:指导教师:评阅人:目录第1章绪论 (2)第2章聚合醇的应用体系1.1 聚合醇/氯化钾聚合物体系 (2)1.2 聚合醇/沥青体系 (3)1.3 聚合醇/羟基铝体系 (3)第3章聚合醇(多元醇)的作用机制 (4)2.1 浊点效应 (4)2.2 降低滤液化学活性 (5)2.3 吸附机制 (5)第4章聚合醇(多元醇)钻井液的作用特点 (4)3.1 聚合醇体系具有较强的抑制性(稳定井眼) (6)3.2 良好的润滑性 (8)3.3 钻速快 (8)3.4 防止和消除钻头泥包 (8)3.5 对地层损害小(用于打开油层的完井液) (8)3.6 环保性能好 (9)3.7 配伍性好 (9)第5章聚合醇钻井液体系的现场应用 (11)4.1甲酸盐/正电聚醇钻井液 (11)4.2 聚合醇/正电胶聚合物钻井液 (12)4.3铝盐聚合醇钻井液 (12)4.4聚合醇饱和盐水钻井液 (12)4.5小阳离子聚合醇钻井液 (13)4.6聚醚多元醇钻井液 (13)4.7充(氮)气多元醇防塌钻井液 (13)第6章结论 (14)参考文献 (14)致谢 (15)聚合醇在钻井液中应用现状分析摘要:综述了聚合醇(多元醇)钻井液的作用机理和特点。
聚合醇(多元醇)的作用机制包括浊点效应、降低滤液化学活性和吸附机理等。
聚合醇(多元醇)钻井液体系具有较强的抑制性、良好的润滑性、钻速快、防止和消除钻头泥包、对地层损害小、环保性能好和配伍性好等特点,对此作了详细评述。
关键词:聚合醇;钻井液;抑制性;研究进展第一章绪论近年来,我国石油钻探开发逐渐由浅层向深层、由简单地层向复杂地层发展。
由于深井、超深井的井下温度和压力比较高,尤其钻遇复杂地层时,井下钻井液性能易发生较大变化,极易导致一些井下复杂情况的发生,如坍塌、卡钻等。
因而,寻求更有效的抑制地层膨胀和稳定井壁的新型钻井液体系是钻井液研究的主要发展方向。
聚合醇甲酸盐钻井液工艺体系研究与应用
该论文为2003年《深井钻井液配套技术推广应用》项目部分获辽河石油勘探局科技进步二等奖 获奖人柳颖 刘榆等证书号2002203聚合醇甲酸盐防塌钻井液工艺技术吴军康 刘 榆 卢永琴 李忠义(辽河油田一公司, 辽宁 盘锦 124010)摘要 :针对沈北地区致密硬脆性泥页岩井壁不稳定问题,利用聚合醇、甲酸盐的强抑制性,经室内研究形成了聚合醇甲酸盐钻井液体系,其防塌能力、稳定性、抗污染能力好 。
通过在沈北2口井的使用,证明该钻井液体系可满足在易塌地区钻深井的需要。
关键词:聚合醇 甲酸盐 钻井液 防塌 沈北前言在沈北地区致密硬脆性泥页岩井壁不稳定问题一直是钻井液施工中的难题,同时由于井深深,泥岩造浆严重、压力系数高等因素,使得钻井液性能难于控制、稳定性差等问题,造成使用密度过高,泥浆排放量大。
如何提高钻井液的防塌、抗污染一直是研究的重点,通过多年研究和实践,利用钾钙双磺防塌体系基本满足要求,但以上问题未能得到很好解决。
问题的根源是处理剂和体系的抑制能力不够,对致密硬脆性泥页岩不能实现有效的封堵,因此不能彻底解决井壁不稳定问题和泥岩抑制问题,使用密度、泥浆排放量等无法解决。
随着聚合醇、甲酸盐的使用,甲酸盐的强抑制性,聚合醇的浊点效应和封堵效果,及其协同响应,为解决沈北地区钻井液施工中的问题提供了条件。
1 聚合醇甲酸盐钻井液体系的形成试验根据沈北地区地层的特点,下部潜山以前易塌地层钻井液密度较高,地层存在一定的造浆,在下部深井井段一般使用分散钻井液体系。
因此,结合以前成熟分散钻井液体系的组成,经过室内实验钻井液(基浆A ,下同)配方为:般土3.5-4.5% +1.5-2% 稀释剂+ 2-3%SMP+2-3%SAS(或2-3% KH931)+2-3%SPNH+0.2-0.3% 80-A51 +润滑剂3-4%。
1.1甲酸盐加量的优选甲酸盐稳定页岩的机理是甲酸盐泥浆的滤液粘度高,使水不易进入页岩;甲酸盐可以提高页岩地层的膜效率,提高钻井液体系的抑制性,提高防塌能力。
聚合物钻井液体系
聚合物钻井液一、聚合物钻井液概述1.发展概况聚合物钻井液最初是为提高钻井效率开发研究的。
早在1950年就有研究资料指出:钻井液的固相含量是影响钻井速度的一个主要因素。
这里的固相含量是指体积分数,起主要作用的是低密度固体的含量。
依此推知,清水的钻井速度应最高。
但当时并没有能够有效清除钻井液中固相的手段。
直到1958年首次应用了聚合物絮凝剂聚丙烯酰胺(简称PAM)后,才实现了真正的清水钻井。
PAM可同时絮凝钻屑和蒙脱土,称为完全絮凝剂。
在钻井液中加入极少量的PAM即可使钻屑絮凝而全部除去。
清水钻井大大提高了钻速,但因其携带钻屑能力差,滤失量大,影响井壁稳定等缺点,不能广泛使用,只能用于地层特别稳定的浅层井段。
因此,人们试图配制低固相钻井液,但随着钻井的进行,钻屑不断混入,时间一长就变成了高固相钻井液。
当时人们对此束手无策,因而称之?quot;无法控制的低固相钻井液"。
1960年,发现有两类高聚物,即部分水解聚丙烯酰胺(简称P HPA 或PHP)和醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物(简称VAMA),具有选择性絮凝作用。
它们可絮凝除掉劣质土和岩屑,而不絮凝优质造浆粘土。
同时,它们对钻屑的分散具有良好的抑制能力,处理过的钻井液体系中亚微米颗粒含量明显低于其它类型的水基钻井液,这对提高钻井速度是十分有益的。
这类新型的聚合物钻井液体系称为"不分散低固相聚合物钻井液"。
1966年,泛美石油公司在加拿大西部油田首次系统地使用了这种不分散低固相聚合物钻井液,大幅度提高了钻速。
随后,这种钻井液体系在世界范围内推广应用,经受了不同地层、不同井深和不同密度等方面的考验,在提高钻井速度和降低钻井成本等方面效果显著,证明是一种技术先进的钻井液体系。
1971年,在第八届世界石油大会上,有专家分析认为,当时对降低钻井成本最有影响的新进展主要有:(1)不分散低固相聚合物钻井液的成功开发;(2)镶嵌硬合金齿钻头的设计和钻头轴承寿命的改进;(3)钻井最优化技术的应用。
聚合醇钻井液
石蜡细小乳液及其在钻井液中的应用研究随着勘探开发领域的扩展,钻井技术日趋复杂化,同时由于环保的日趋严格等因素对钻井液的性能提出了更高的要求。
当前,如何有效地预防粘附卡钻、稳定井壁和保护油气层等技术的研究正日益成为人们的研究重点。
但是,目前的钻井液处理剂基本上都只具有单方面优势,如硅酸盐的防塌性能突出,而对油层的伤害很大;聚合醇的润滑性能优良,油层保护能力强,但对破碎性地层及水敏性地层以及对盐膏层等地层的防塌性能并不好。
因此,为了兼顾探井,生产井和环境保护等方面的要求,开发性能优异且满足日益严格的环保法规要求的低(无)荧光、低(无)毒、防塌性能好、润滑性能好并具有优良配伍性与价格适当的多功能钻井液添加剂有着广阔前景。
目前,除了一些工程原因外,钻井施工中泥页岩坍塌的主要机理之一是钻井液中缺少有效的封堵材料。
而且钻井液和固相颗粒的侵入会对油气层近井壁地带造成一定伤害,使油气产出受到一定影响,并影响开发后期的注水开发效果。
钻井过程中,油层一旦受到污染,就可能影响到勘探开发的整体效果。
过去常用的封堵材料是沥青类制品, 它在一定的温度和压力条件下发生变形, 挤入裂缝,并嵌入或粘附在岩石上,有利于形成优质泥饼保护井壁,防止地层坍塌。
但由于沥青类制品富含荧光, 在探井中会干扰录井而被禁止使用。
同时由于沥青在油层中的渗入带过深,不易于反排。
另外,沥青的广泛使用也存在环境和毒性问题。
近年来,油田对钻井液润滑剂需求量不断增加,但目前润滑剂产品成分单一,且性能难以满足定向井特别是大斜度、大位移定向井钻井的需求,许多情况下依靠加入原油来防止粘附卡钻。
虽然对改善钻井液润滑性、降低钻井液密度、保护井壁及防止粘附卡钻起到了一定的作用, 但弊端明显,最突出的问题是干扰录井, 难以识别真假油气。
石蜡细小乳液防塌润滑剂是一种具有良好的综合性能的钻井液处理剂,该处理剂无毒、无荧光,在钻井液中具有润滑、抑制页岩膨胀分散和保护油气层的作用。
聚合醇钻井液体系的应用研究
聚合醇钻井液体系的应用研究摘要:随着油田的持续开发生产,油藏地质环境变得愈加多样化和复杂化,大位移定向井、超深井、水平井等钻井技术的广泛应用,对钻井液的性能要求也越来越高。
实践证明,聚合醇钻井液体系作为一种新型的钻井液,具有较强的页岩抑制性能和润滑性能,能有效降低钻井摩阻、保护油气层不受伤害、并对强水敏地层环境等复杂情况具有较强的稳定性,是目前技术条件下油基钻井液体系的优良替代产品,对定向钻井更具实用性。
为此,本文对聚合醇钻井液体系的应用研究进行分析和阐述。
关键词:聚合醇钻井液体系研究1引言聚合醇钻井液体系是一种新型钻井液体系,实践证明,聚合新婚钻井液体系的抑制性能和润滑性能非常强,对于复杂底层环境条件下的钻井施工,能较好地保护油气层、提高钻井速度、有效缩短钻井完井周期而不干扰地质路径工作,具有良好的技术发展前景[1]。
2聚合醇钻井液体系的实验室实验2.1泥页岩滚动回收实验室试验本项研究分别按照2.5%的聚合醇、5.5%的KCl、2.5%的聚合醇+2.5%的KCl 水溶液进行实验,实验方法:第一,取50克岩屑分别放入老化罐之中,老化罐预先注入样品溶液,将老化罐置于滚子炉之中加热并保持65℃炉温下15小时后取出并冷却;第二,将冷却好的样品溶液和岩屑同时用自来水冲洗、过筛后将其置于表面皿之上,在108 ± 2℃的温度下烘干3.5小时后取出,再置于空气中静止放置24小时后,对剩余岩屑进行称重并计算出岩屑的回收率[2]。
第三,计算公式:K = m2 / m1× 100%公式中:K——岩屑回收率,m2——所回收岩屑质量,m2——初始岩屑质量。
实验室实验结果见表1。
表1. 泥页岩滚动回收实验室实验结果钻井液类别实验温度/℃ 1次回收率% 2次回收率%2.5%聚合醇 65 66.12 69.875.5%KCl 65 79.94 85.272.5%聚合醇+2.5%KCl 65 39.65 44.58通过表1得知,2.5%聚合醇+5.5%KCl的移植性能最好2.2润滑性能评价实验证明,聚合醇钻井液体系的粘附系数因聚合醇添加量(质量分数)的增加导致迅速降低,说明聚合醇钻井液体系的润滑性能非常强,详见表2。
聚合醇钻井液在东濮地区钻井中的应用
聚合醇钻井液在东濮地区钻井中的应用【摘要】为了解决钻大斜度定向井、深井及水敏性易塌地层的钻井液润滑、防塌等问题,将聚合醇应用于聚合物钻井液、聚磺饱和盐水钻井液中,利用聚合醇的特点,提高钻井液的抑制性、润滑能力、热稳定性和油层保护能力。
经过文266-9井、文79-186井和桥66-23井等五口井的应用,均无粘附卡钻现象,完井电测一次成功率达80%,平均井径扩大率仅为10.52%。
从而总结出了一套解决勘探老区大斜度大位移定向井、水敏性地层、深井等现场施工难题的技术方案。
【关键词】聚合醇钻井液东濮地区聚磺饱和盐水钻井液聚合物钻井液润滑防卡随着中原油田勘探开发的进一步深入,东濮地区大斜度大位移井、深井及水敏性页岩易塌地层的钻井数量明显增加,钻井液技术所面临的润滑、防塌等问题日益突出。
因此,针对东濮地区的地质特点,将聚合醇加入现场上使用的聚合物钻井液和聚磺饱和盐水钻井液中,做到既能解决老区勘探大斜度大位移定向井、水敏性地层、深井等现场施工难题,又能节约钻井成本。
1 地质概况和技术难题东濮地区地层复杂,黄河南地区以粘土层、泥岩和疏松的砂岩为主,伊利石、蒙脱石含量高,成岩性差。
文南地区盐岩层系多、分布广、厚度大、断层多、地层倾角大,压力层系多等。
因此,在该地区钻大斜度定向井、深井及水敏性易塌地层时存在的主要问题技术难题是:润滑防卡、井壁稳定、井眼净化和钻井液热稳定问题。
2 室内实验及配方2.1 室内实验2.1.1?页岩回收率实验通过刘28井S3段地层易塌岩屑(R1)和濮85-15井S1井段的易塌页岩钻屑(R2)进行(120℃、16h)热滚动回收率试验,能够说明加入2%聚合醇的钻井液对页岩的水化抑制性明显增强。
其结果如表1所示。
2.1.2?润滑性试验利用润滑仪对聚合醇的润滑性进行评价,结果表明,清水、清水+3%聚合醇、聚合醇的润滑系数分别为0.354、0.163和0.055。
由此可知,3%聚合醇水溶液的润滑系数降低幅度50%以上,聚合醇能大幅度降低摩阻系数。
聚合物钻井液体系在松辽盆地油气井中的应用
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三开井段井径#!!--#采用绳索取心#设计未 有该井段#但由于实际现场地层比较复杂#施工中变 更#钻深#9!12$J-%
收稿日期!"!# "D ") 作者简介孙飞飞"#31#6$#男#助理工程师#主要从事地质钻探技术工作#BQZ(#D)13J$$9!J%
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本井将依次钻遇第四系#第三系依安组#白垩系 上统明水组#白垩系下统嫩江组四&三&二&一段#姚 家组#青山口组#泉头组四段&三段#石炭-二叠系部 分地层#将缺失第三系泰康组&大安组&白垩系上统 四方台组&白垩系下统嫩江组五段&泉头组二段&一 段&登 娄 库 组&营 城 组&沙 河 子 组&火 石 岭 组 及 侏 罗 系%预测本井深层地层及其岩性特征如下(
高性能聚合醇钻井液体系在水平钻井中应用研究
2018年第 6期
高性 能聚合醇钻 井液体 系在水 平钻 井 中应 用研 究钻 井 三公 司 ,黑龙 江 大庆 163000)
摘 要 :聚合醇钻井液具有抑制性能强、润滑效果好、配伍性好、储层伤 害小等优 点,在水平 井钻井中 应用越来越广泛。为 了加强对聚合醇钻井液体 系的应 用研 究,配制 了高性能水基钻 井液 ,在 Z41一P1 井钻进 过 程 中 ,钻 井液 始终 保持 了较 好 的 流 变性 和稳 定性 润 滑性 ,携 砂较 好 ,钻 井 液的 密度 粘度 严 格 控制在所要求的范围内,保证 了水平段施工的顺利进行 ,达到 了预期效果。 关键 词 :聚合 醇钻 井液 ;作 用机理 ;水平 钻 井 ;应 用 中 图分 类号 :TE254.3 文献 标 识码 :A 文章 编 号 :1004—5716(2018)06—0064—03
研 究表 明 ,通 过 对 一 般水 基 钻 井 液 、油 基钻 井 液 及 多 元 醇类 水基 钻 井 液 进 行 抑 制 性 试 验 ,利 用 页 岩 回收 率 、岩 屑浸 泡 强 度 和 高 温高 压 动 滤 失 等指 标 来 对 比不 同钻井液的抑制性能 ,结果表 明,聚合醇类水基钻井液
收 稿 日期 :2017—11—13 作者 简介 :迟 建功(1984一),男 (汉族 ),山东莱西人 ,工程 师 ,现从事钻井技术工作 。
2018年第 6期
西 部探 矿 工程
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与 油基 钻 井 液 页岩 回收 率 接 近 ,岩 屑 强度 随 浸 泡 时 间 延长增强 ,温度升高动滤失变化不明显 ,多项指标表明 聚合 醇钻井液抑制性较强[4]。影响聚合醇抑 制性 的因 素 主要 有 :① 无 机 盐 的影 响 。 试 验 表 明无 机 盐 对 多元 醇 抑 制 作 用 的影 响顺 序 为 KCI>CaC1z>NaCI>HzO, KC1影 响 较 明显 是 因为 K 与 聚 乙二 醇 能 够 相 互 作 用 , 压 缩 粘 土表 面双 电层 ,聚 乙 二 醇更 容 易 吸 附在 粘 土表 面 ,从 而 阻止 水 与粘 土颗 粒 接触 ,起 到较好 的抑 制 页岩 水 化分散作用 ;②不 同聚合醇的影响。通过 岩屑回收 试 验 表 明 ,不 同聚 合 醇 抑 制性 大 4gin序 表 现 为 聚 乙二 醇 >乙 二醇 >丙 三 醇 ,这 种 抑制 性 差 异是 由粘 土 表 面 的 可交换 I<T与聚合醇分子 中羧基作用的结果 ,此外 ,聚合 醇分子间作用力也对抑制性产生影响 ;③ 聚乙二醇分 子 量 的影 响 。 聚 乙 二 醇 分 子 量 范 围 在 200 ̄20000之 间 ,随着 其 分 子 量 增 大 ,钻 井 液 抑 制 性 增 强 ,小 分 子 量 的聚乙二醇可 以利用浊点效应 ,在高温时封堵地层 ,高 分 子 量 的 聚 乙二 醇 可 以作 为 降 滤 失 剂 ,为 了达 到 较 理 想 的使用效果 ,聚乙二醇 的分子量应控制在 600 ̄1000 之 间 ;④多元醇与聚合物复配 。在 聚合醇钻井液 中加 入 一定 量 的 聚合物 ,能 够提 升 聚 乙二 醇 的抑 制性 能 。 1.2.2 润 滑性 好
吐哈油田聚合醇钻井液研究与应用
质量百分数,
J LX— CPT/C A J LX— B CPT/C
浊 点 随 聚 合 醇 质 量 百 分 数 的 变 化 规 律
收 稿 日期 :0 20 —9 2 0 — 11
作 者 简 介 : 仕 根 ( 98 ) 男, 北 保 定 人 ,9 3年 毕 业 于 承 郝 1 6一 , 河 19 德 石 油 高 等专 科 学校 , 在 泥 浆技 术服 务 公 司从 事 钻 井 液 现 场 管 理 现
上 时 ,在粘 土上 的吸 附量 随温度 的增 加不 断增 加 ,在
求 ,吐哈 油 田引进 聚合醇 系列 处理剂 (I A、J X j x— I — B, ) 将现 有聚 合物 、 聚磺 钻井 液改造 为聚合醇 钻井 液 ,
以进 一步 提高 防塌 抑制性 能 ,改 善润 滑性 ,提 高 地质 录 井对 油气 层 的识 别 能 力和 钻 井 过 程 中的储 层 保 护 , 以 及有利 于 环保等 。
工 作
1 1 2 对粘 土的 吸 附特 性 ..
聚 合醇 在 粘土 上 的 吸 附特 性 及规 律 的 研 究 表 明 :
吐哈 油 田 已进 入开 发 中后期 ,各类 调整 井 、边缘 井 数量 不断增 多 ,钻井过 程 中井 下复 杂情 况 和事 故呈 明显上 升趋势 。为满足钻 井工 程 、储层 保护 和环 保要
温 度对 聚 合醇吸 附量 影响最 大 ,温度 升高 ,吸附量 增 加 。聚 合醇 J X 在 浊点温 度 以下时 ,在粘 土上 的 吸附 L 特性 与 阴 、阳离 子聚 合物 处理剂 类似 ;在 浊点 温度 以
在 钻 井 液 成 本 较 高的 问 题 。
关 键 词 :聚 合 醇 ;浊点 ; 附 ;钻 井 液性 能 ;防 止 地 层 损 害 ; 吐 哈 油 田 吸
硅酸钾聚合醇钻井液体系的实验研究
的水化 分散 ,稳 定 黏土 的主要 机 理是 尺寸 分布 较宽 的硅 酸粒子 通过 吸附 、扩散 等途 径结 合到 黏土 晶层
端部 ,堵 塞 黏 土层 片之 间 的缝 隙 …,钾离 子 具有 强
的抑制 黏土 水化 的作 用 ,从 而稳 定黏 土 ; 在某些 极 端 的应 用条件 ( 如高 温 、长 时间接 触等 )下 ,硅 酸
Na ( OH 调节 p 值为 1. ) H 1 5
11 流 变 性 能 .
按 照 S T52— 9 Y/ 6 3钻井 液 测试 程 序 ,考 察 了 1 高 温作 用 后 钻 井 液 的 流变 性 ,结果 见 表 1 由表 1 。 可 以看 出 ,随 着老 化 温 度 的升 高 ,2种 钻 井 液 的表
结果表 明,硅酸钾聚合 醇钻 井液泥饼 表面片状膜结构伸 展性好且连接 性紧密,断面较紧凑且均 匀,既有硅 酸钾处
理后泥饼所呈 的片状膜 结构 ,又 有聚合醇处理后泥饼整体似 一层 的致 密特 性。该钻井液兼有硅酸钾钻 井液和 聚合
醇钻 井液 的优 点 。
关键词
硅酸钾聚合醇钻 井液 ; 井眼稳定 ; 封堵性 ; 泥饼结构
盐 与黏 土反应 会 改变 黏 土表 面 的晶体结 构 ,能 与黏 土进 行化学 反应产 生无 定形 的 、 胶结 力很大 的物 质 ,
膜 效 率 等 ,探 讨 硅酸 钾 聚 合 醇钻 井 液 的作 用机 理 。 实 验综合 考 虑膨 润土 、增 黏剂 、聚合 醇 的加量 硅酸 钾 的模 数及 加 量等 对钻 井 液性 能 的影 响 [,通 过对 9 】
硅 酸钾聚合醇钻 井液体 系的实验研究
聂 勋 勇 李 再 钧 , 王 平全 , 王 荣 杰 。 ,
胜利油区聚合醇钻井液技术的应用
表 I 樊 家地 医沙三段 中亚段聚台醇 钻井涟体系应用情况
当温度降至浊点以下时 , 聚合醇又完全溶解 。由于
聚合 醇具 有上述 特 点 , 而 当钻井 液 的井底 温 度高 因 于 聚合 醇 浊点 时 , 聚合 醇钻 井液发生 相分离 . 不溶解
行 了8 0糸 口井 正 嗣 , 得 了很 好 的经 济 效 益 搴社 喜 蕊 盏 取
关键 词 : 井液; 钻 聚合醇 ; 油层保护; 琦螺; 润滑 中图分类 号 :E 5 T 24 文献标识码 : B 文章编号 : 0 9 0 (02 0 — 0 1 0 1 9— 63 20 ) 1 07 — 3 0
收稿 鲫20 — 8 2 ; 0 1 0 — 3 改叫 日 2 0 一11 期 01 07 们籽简彳 : 公 , . 师 . 9 卜 【 1 2年毕、 9 于华哥化工学 院 机化工 业 , 0 年扯丁汕大 ( 君) = 2 1 0 亍 华 :汕气 " 1 . 业 I 砸 位 矾 小 程 钻井酿和 鲺j n 坩 允 、 谴 j } 技术 发致靶场服务 f l r 1 采电话 :04 )7 10 _ ( 56 80 20 通讯地址 : 27 1 ) (5 0 7 山东 竹末营j 商河路 8 计" 1 } 『 5 Z 研兜院化。 用
李公让” 薛玉志 乔 军 何兴贵 刘宝峰 田玉R
) = 1 一 1 胜利石油管理局钻井工艺研究院 2 胜 利油 田有限公司河 I采油f j 摘要 : 聚台醇钻井藏 由木基钻井液 加^一定数量 曲照台醇配制而成, 具有 靛强的l 制 陛与封堵‘ 能有效地稳定 抑 , 井壁 : 润滑性 能好 , 当录 台醇加量 寿3 对, % 钻 疆的润滑 系数 降低 8 % , 0 可降低钻 井液 表面 张万 与界面 张力; 洄 气层损害捏度低 渗透率 废复值 六于 8 % 该钻井渡佳系毒 概低, 5 导生转降解, 对 境 影响小 在_ 油 区进 吐
聚合醇在MBHWO2井的应用
钻 井 液 界 面 处 的 污 染 程 度 并 减 少 酸 液 的 无 谓 消 耗 , 在 注 酸 可
前 后 , 人 适 量 清 水 , 隔 离 作 用 。 替 浆 时 应 准 确 计 算 替 浆 注 起 量 , 酸 浸 泡 卡 点 位 置 。 泡 酸 解 卡 成 功 后 应 及 时 替 出 井 中 的 使 酸 液 , 量 减 少 酸 对 井 壁 的 腐 蚀 时 间 。 钻 井 液 出 口 处 要 有 专 尽
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从 表 l 可 以 看 出 , 人 聚 合 醇 初 期 对 钻 井 液 的 流 变 性 影 响 不 大 , 是 略 微 增 稠 , 水 略 有 下 降 , 阻 系 数 明 显 下 降 。 加 中 加 只 失 摩
人 聚 合 醇 后 钻 井 液 液 面 光 亮 , 感 光 滑 , 动 筛 上 返 出 钻 屑 油 亮 , 角 清 晰 。 聚 合 醇 表 现 出 较 强 的 包 被 抑 制 性 和 良 好 的 润 滑 手 振 菱 性 。加 人 聚合 醇后 经 过 一段时 间 的观 察 , 对 钻井 液 性 能的 影 响进 一步 显 现 。 其
于 裸 眼 段 地 层 较 硬 , 壁 稳 定 , 易 垮 塌 的 侧 钻 井 眼 中 。 对 井 不 劫 % 地 层 以 下 则 更 有 把 握 , 眼 段 较 短 的 井 其 把 握 性 也 更 大 一 裸
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当 控 制 注 酸 排 量 , 防 止 泵 压 过 高 , 漏 管 线 。 为 减 轻 酸 与 以 刺
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04氯化钾聚合醇保护油层钻井液研究与应用
氯化钾聚合醇保护油层钻井液研究与应用彭春耀何睿黄桂洪骆小虎刘德胜(中油长城钻井有限责任公司钻井液分公司,北京)摘要:储层岩心敏感性实验结果表明,JABUNG区块储层潜在损害的主要因素是水敏和盐敏。
为此室内优选出了具有较强抑制性和较高矿化度的氯化钾聚合醇钻井液体系。
现场应用结果表明,井壁稳定,井眼扩大率显著降低,钻井周期缩短40%,表皮系数降低了83.9%。
关键词:氯化钾聚合醇钻井液表皮系数保护油层一、储层物性和特点JABUNG区块位于印度尼西亚苏门塔拉岛的南部,由六个油田组成,埋深1768~1950m。
各油田储层都为砂岩油藏,储层岩性主要为粉砂岩和细砂岩,岩石中的碳酸盐含量为4.95~24%,泥质含量为10~25%,胶结物以泥质和钙质为主,储层的孔喉渗透率中等,非均质性严重且层间非均质较强。
储层粘土矿物组成差别不大,都以伊利石为主,相对含量为54~70%,其次为伊/蒙混层,相对含量为25~41%,平均含量为34.44%,蒙托石层比占5~28%,高岭石和绿泥石的含量相对较低,其平均含量分别为1.7%和2.2%。
二、储层敏感性实验按照“砂岩储层敏感性评价试验方法”SY/T 5358-94中的步骤,评价了该区块的储层敏感性。
实验结果表明,水敏性实验岩心渗透率恢复值为18.94%,属于强水敏性范围;随注入水的矿化度降低,岩心的渗透率也明显降低,岩心临界矿化度为36720 mg/L,渗透恢复值为20.81%;流速敏感性中等;酸敏性实验岩心渗透率恢复值为79.98 %;pH大于10后,岩心的渗透率明显降低,因而储层岩心的临界pH值pHc为10。
注碱液后岩心的渗透率恢复值为85.27%,显示弱碱敏性。
如果储层为气层,水锁发生后在初始平衡压差下很难将水锁段塞驱开,提高驱替压差到初始平衡压力的3.78倍,水锁段塞被驱开,但气流量低。
如果储层为油相,岩心的渗透率损失为7%左右,最终的水锁损害程度较小。
三、钻井液体系研究由于JABUNG区块储层潜在损害以水敏为主,盐敏次之,所以,选用的钻井液体系应具备以下特征:具有很强的抑制性,较高的矿化度,较低的滤液表面张力和较高的抗温能力(地温梯度5-7℃/100m)。
聚合醇在水基钻井液中的优选与应用
2018年 第 3期
JDC—C、JHC—D、JHC—E、JHC-F、JHC—G 7种 聚 合 醇 ,控 制 聚 合 醇 加 量 为 3%,测试 老化 前 后 的常 规 性 能 及 滚动 回收率 ,原钻 井液 体 系配方 如下 :
基 浆 +3%HA+2%FT-1+1%NPAN+0.2%包 被 剂+0.5%AP-1+0.3%PAC—HV
在 原 钻 井 液 体 系 中 分 别 加 入 Ⅲ C—A、J}{C—B、
收稿 日期 :2017—08—14 修 回 日期 :2017—08—15 作者简介 :张欣涛 (1990一),男 (汉族 ),河北沙河人 ,助理工程师 ,现从事钻井液现场技术服务与室 内研究工作 。
112
西部 探矿 工程
本 次 室 内实 验将 对 7种不 同厂 家 的聚合 醇 (编号 为
JHC—A 、JHC—B 、JHC—C 、JHC—D 、JHC—E、Ⅲ C~F 、
JHC—G)进行 评 价 ,从 中优 选 出不 起 泡 、具 有 较 强抑 制
能力和一定浊度的聚合醇 ,与有机抑制剂复配 ,提高体 系抑 制 能力 的同 时 ,对 泥 页岩 微 裂缝 形成 内封堵 ,有 效 避 免 泥 页 岩水 化 膨 胀 分 散 ,防止 钻 进 过 程 中 泥 页岩 缩 径、坍塌引起的卡钻等复杂情况 。针对收集到的7种聚 合醇样品 ,利用泉头组 四段泥页岩岩屑 ,通过滚动回收 率实 验 ,评 价 聚合 醇单 剂 抑制 效果 ,同 时开 展与 原水 基 钻井液体 系配伍性实验研究 ,评价其加入前后钻井液 性 能变 化 情 况 ,并 观察 是 否 有 起 泡 现 象 发生 。通 过 对 比实 验结果 ,优 选 出各项 性 能较优 的聚合醇 处理 剂 。 2.1 聚 合醇 单剂 加量 及抑 制效 果评 价
聚醚多元醇钻井液研制及应用
第27卷 第1期2006年1月石油学报AC TA PETROL EI SIN ICAVol.27 No.1J an.2006基金项目:国家“十五”科技攻关项目“油田化学品产业化开发及应用示范”(2002BA 312B )资助。
作者简介:吕开河,男,1970年12月生,1998年获石油大学(华东)硕士学位,现为中国石油大学(华东)在读博士研究生,主要从事井壁稳定、保护油气层及油田化学剂开发方面的研究工作。
E 2mail :lvkaihe @文章编号:0253Ο2697(2006)01Ο0101Ο05聚醚多元醇钻井液研制及应用吕开河 邱正松 徐加放(中国石油大学石油工程学院 山东东营 257061)摘要:以新研制的多功能聚醚多元醇SYP 21为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂和降滤失剂进行了优选实验。
在此基础上,研制了一种新型的聚醚多元醇钻井液。
对聚醚多元醇钻井液的抑制性、流变性、滤失造壁性、润滑性以及对油气层的保护性能进行了室内评价实验,并分析了该钻井液的作用机理。
在L N 326H 井和HD 4223H 井进行的聚醚多元醇钻井液现场试验表明,在钻进过程中井壁稳定,井径规则,起、下钻畅通,井下安全,测井、下套管及固井作业顺利。
室内实验和现场应用表明,聚醚多元醇钻井液具有优良的防塌性和润滑性,能有效地抑制岩屑分散,起到稳定井壁和保护油气层的作用,满足复杂地质条件下钻井的需要。
关键词:聚醚多元醇钻井液;润滑性;流变性;井眼稳定性;油气层保护;现场试验中图分类号:TE 254 文献标识码:APolyether polyatomic alcohol drilling fluid and its applicationL üKaihe Qiu Zhengsong Xu Jiafang(College of Pet roleum Engineering ,China Universit y of Pet roleum ,Dongy ing 257061,China )Abstract :T aking the new polyether polyatomic alcohol SYP 21as the main agent ,the coater ,filtrate reducer and shale 2control agent of poly 2mer were optimally selected to develop a new drilling fluid.The properties including inhibition ,mud filtrate control capacity ,rheology ,lu 2bricity and formation protection ability of the new drilling fluid were evaluated in laboratory.The functional mechanism of the drilling fluid was briefly investigated.The field tests were made in LN 326H Well and HD 4223H Well.During the process of drilling ,the borehole wall was stable ,and the hole diameter was regular.The electric logging ,casing running and cementing operation were boratory tests and field application indicate that this kind of drilling fluid has the advantages of excellent inhibition ,lubricity ,anti 2sloughing ,formation protection properties and convenience for field maintenance and treatment.The successful application demonstrates that the polyether polya 2tomic alcohol drilling fluid can meet the requirements of drilling in complex formation.K ey w ords :polyether polyatomic alcohol drilling fluid ;lubricity ;rheology ;borehole stability ;formation protection ;field test 多元醇钻井液是20世纪80年代发展起来的一种以多元醇为主剂的水基钻井液体系。
聚合醇的研究与应用
聚合醇的研究与应用边继祖;张献丰;张全明;安继承;王继海;朱俊;袁利【期刊名称】《精细化工》【年(卷),期】2001(18)8【摘要】研究了聚合醇的加入对钻井液的影响。
室内研究及现场应用表明 :通过向聚合物钻井液中加入聚合醇 ,使w(聚合醇 ) =2 % ,钻井液常规性能 (滤失量和流变性 )变化很小 ,但钻井液的润滑性可提高 6 0 5 %~ 6 8.0 % ,页岩滚动回收率达到82 6 % ,渗透率恢复值可达到 84.0 %~93 4%。
表明聚合醇在钻井液中具有良好的润滑性。
【总页数】3页(P448-449)【关键词】聚合醇;钻井液;润滑;抑制;防塌;油气层保护【作者】边继祖;张献丰;张全明;安继承;王继海;朱俊;袁利【作者单位】中原石油勘探局钻井四公司泥浆站【正文语种】中文【中图分类】TE254.3;TQ423.91【相关文献】1.一种驱油用烷基苯磺酸钠表面活性剂的制备方法·纳米洗衣粉及制备方法·环氧树脂水乳状液的酸催化聚合及其应用·聚氨酯网状泡沫塑料及其制备方法·钠、铵离子树脂再生剂·剥离型硅橡胶/粘土纳米复合材料及其制备方法·水田用农药组合物及其制造方法和播撒方法·一种保健型漱口液及其制法·爽身浴液及其制备方法·高效聚合物型原油乳液破乳剂及其合成方法·一种无甲醛耐久保型整理纤维素织物的组合物及其使用方法·纳米级金红石型二氧化钛的制备方法·制备碳酸二乙酯的方法·醇醚混合有机燃料的生产方法·一种纳米复合尼龙塑料织布梭及其制造方法 [J],2.聚合醇-正电胶聚合物钻井液在中原油田水平井中的设计与应用 [J], 荆昌澄;刘璇3.活性自由基聚合的白藜芦醇分子印迹聚合物的合成及在葡萄皮白藜芦醇分析中的应用 [J], 楚刚辉;吴坤;肖文清4.水/醇溶聚合物界面材料在聚合物光电器件中的应用及性能研究 [J], 张凯;管星;黄飞;曹镛5.低聚合度、低醇解度聚乙烯醇的合成与性能研究——I.低聚合度聚醋酸乙烯酯的合成 [J], 许东颖;廖正福;苏涛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
硅酸钾聚合醇钻井液体系的实验研究
硅酸钾聚合醇钻井液体系的实验研究硅酸钾聚合醇钻井液体系的实验研究摘要:本文以硅酸钾聚合醇为主要原料,结合其他助剂组成钻井液体系,并对其性能进行了实验研究。
实验结果表明,该钻井液体系具有良好的稳定性,适宜的黏度和过滤性能,同时具有优异的抗高温和抗盐度变化的能力,可以满足海洋油田深水井钻探的需要。
关键词:硅酸钾聚合醇;钻井液体系;抗高温;抗盐度变化引言:硅酸钾聚合醇钻井液是一种新型钻井液,由于其良好的性能表现,已经被广泛应用于陆地油田的开发。
但是,对于海洋油田的深水井钻探,如何保持钻井液的稳定性、加强其抗温度和抗盐度变化的能力,仍然是一个重要的问题。
因此,本研究对硅酸钾聚合醇钻井液体系的性能进行了实验研究,以期为海洋油田深水井钻探提供科学的技术支持。
实验材料和方法:本实验采用聚合醇、硅酸钾、硼酸、氯化钙等配制而成的混合液体为主要原料,通过混合搅拌、煮沸、搅拌降温等步骤,制备硅酸钾聚合醇钻井液体系。
实验过程中,采用计时黏度法、滴定法、抗盐度变化实验等方法,对钻井液的性能进行了评价和测试。
实验结果和分析:通过实验,得出以下结论:1、硅酸钾聚合醇钻井液体系具有优异的稳定性和适宜的黏度。
经过30分钟的静置和剪切测试后,钻井液依然具有良好的流动性和黏度。
2、硅酸钾聚合醇钻井液体系具有优秀的过滤性能。
在85℃的高温条件下,过滤率仅为7.2ml/30min,表明该钻井液体系具有较好的阻控性能。
3、硅酸钾聚合醇钻井液体系具有良好的抗高温能力。
在120℃的高温条件下,钻井液体系的黏度仍能保持在45mPas左右,表明该钻井液体系具有优异的稳定性和耐高温能力。
4、硅酸钾聚合醇钻井液体系对盐度变化的适应性较强。
在不同盐度下的实验中,钻井液的黏度变化呈现较小的趋势,说明该钻井液体系具有一定的适应性和稳定性。
结论:根据上述实验结果,硅酸钾聚合醇钻井液体系具备良好的稳定性、适宜的黏度和过滤性能,同时具备优异的抗高温和抗盐度变化的能力。
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论文题目:聚合醇钻井液体系的研究与应用班级:应化S131学号:201371247姓名:****聚合醇钻井液体系的研究与应用[摘要]:综述了聚合醇作为水基钻井液处理的开发背景,国外现有聚合醇主要剂种的化学结构及推荐用途,聚合醇的主要物化性质溶解性和浊点,聚合醇的抑制机理(浊点效应,协同效应,渗透机理,吸附机理)。
以及国外几种应用效果良好的聚合醇钻井液体系。
[关键词]:聚合醇;钻井液处理剂;抑制润滑剂;水基钻井液;抑制机理;聚合醇钻井液体系聚合醇钻井液自80年代末提出,至今已得到了较大的发展和广泛的应用,最早主要用于钻井液防泥包、润滑防卡等。
通过对其特性的研究,其在稳定井壁、保护油层、协调钻井液与环境之间的矛盾方面也发挥了作用。
美国贝克·休斯INTEQ公司认为,聚合醇钻井液的作用效果与其浊点有直接关系,要充分发挥聚合醇钻井液的特性,必须根据不同井深及地层特性优选出不同浊点温度的聚合醇,配制相应的钻井液体系。
在我国,江汉石油学院于90年代初研究开发出聚合醇产品和聚合醇钻井液体系,在渤海油田得到广泛应用,在安全快速钻井、保护油层和保护环境等方面均取得良好的效果,继之在南海油田得到了推广应用。
到目前为止已成功钻成各类深井、大斜度大位移井及水平井数百口。
随着石油勘探开发区域的拓宽,深井、大斜度大位移井及环境敏感地区和低压低渗油藏的钻井数量大幅度增加,钻井液技术所面临的安全快速、油层保护等问题更加突出。
针对河南油田深井、大斜度井、水平井钻井的井壁稳定、润滑防卡问题,河南油田研究出聚合醇一两性聚合物钻井液体系和聚合醇一钾基聚磺钻井液体系,针对低压低渗油藏的油层保护问题,研究出聚合醇一KCI聚合物钻井液体系,先后在两口不同井型的生产中进行了先导性试验,对安全快速钻井,减少井下复杂情况,保护油层方面发挥了积极作用,初步取得了良好的效果。
聚合醇也被称为多元醇、复合醇,是90年代初发展起来的一种新型水基钻井液添加剂,兼具易维护、易降解、无荧光、与其他处理剂配伍性好等特点,被看作是协调钻井工程技术、储层保护技术与环境保护需要之间矛盾的产物,是逆乳化钻井液和高电解质体系的取代产品,是钻井液水基处理剂研究中的新秀。
为进一步扩展该处理剂的应用,国外科研人员对聚合醇的应用机理和体系进行了探索;我国也在近年来开展了研究,有一些产品投入实际应用,取得了良好的技术效果和经济效益。
本文介绍聚合醇用作水基钻井液处理剂的由来、种类、机理以及现有体系。
1 聚合醇用作水基钻井液处理剂的背景自上世纪90年代以来,随勘探领域逐渐向恶劣地区扩展,钻探地区日趋复杂,井壁失稳造成的钻井速度下降、钻井成本升高的现象屡见不鲜。
同时期发展起来的水平井、定向井、大位移井等新型钻井技术又对钻井液体系的抑制性、润滑性提出了更高的要求。
这使得常规水基钻井液体系的应用受到了限制,不得不采用油基钻井液完成深井、海洋井、大位移井的钻探。
油基钻井液对环境污染大。
荧光级别高,配制维护要求严格,易着火,在环境保护日益严格的情况下,逐渐丧失其竞争优势。
为此.科研人员将开发重点转移至研制新型水基钻井液体系,使该体系具备油基钻井液良好的抑制性和润滑性,同时具备水基钻井液与环境友好、易维护、价格低的长处,即开发一种集抑制性、润滑性、环境友好性、油层保护性等多种功能于一身的新型水基钻井液体系。
1940年Cannon首次用30%的乙二醇和丙三醇成功地解决了水敏地层的页岩膨胀问题,使我们对多羟基物质的抑制机理有了初步的认识。
事隔50年后科研工作者重新对羟基、氢键在抑制页岩水化分散中的作用进行了研究。
在减少用量、降低成本思路的指导下,把关注的焦点移向与乙二醇和丙二醇具有相似化学结构的乙氧基或丙氧基齐聚物,即低聚的聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚。
近年来又扩展至以多种功能团为起始基的环氧乙烷环氧丙烷共聚物,产品形式和用途日益广泛,成为一类新型水基钻井液添加剂。
作为处理剂,聚台醇的优势在于:在抑制粘土水化分散的同时,对钻井液流变性影响较小,便于钻井液的日常维护(而常用的无机盐抑制剂或阳离子抑制剂对钻井液流变性影响较大),在赋予体系以较好的润滑性的同时不显荧光,对地质录井、测井不造成干扰(而常用的油基润滑剂荧光较强),还可抑制天然气水合物的形成并具有保护油气层的功效。
2 聚合醇及钻井液特性聚合醇是低碳醇与环氧烷的低聚物,是一类非离子表面活性剂,常温下为乳状浅黄色液体,溶于水,其水溶性受温度的影响很大,当温度升到一定程度时,聚台醇从水中析出,这时的温度称为聚合醇的浊点温度,当温度低于浊点时,聚台醇又恢复其水溶性。
聚合醇钻井液的设计主要是利用它的浊点特性。
在钻井过程中,随着井深的增加,井下温度逐步上升,由于温度的变化,聚合醇钻井液发生了如下变化:①低于浊点温度时,呈水溶性,其表面活性使它吸附在钻具和固体颗粒表面,形成憎水膜,阻止泥页岩水化分散,稳定井壁,改善润滑性,降低钻具扭矩和摩阻,防止钻头泥包,稳定钻井液性能并能有效控制压力传递。
②当高于其浊点温度时,聚合醇从钻井液中析出,粘附在钻具和井壁上,形成类似油相的分子膜,从而使钻井液的润滑性大大增强;同时由于泥饼的形成,封堵岩石孔隙,阻止滤液渗入地层,实现稳定井壁的作用。
钻井液从井底返至地面时,因温度逐步降低(从高于浊点温度降到低于浊点温度),聚合醇又恢复其水溶性,避免被震动筛筛除。
聚合醇与氧化沥青处埋剂复合可用于防塌,它们的作用方式是:低于聚合醇浊点温度时,聚合醇可使氧化沥青充分分散在钻井液中;当高于聚合醇浊点温度时,聚合醇从钻井液中析出,此时,失去了对氧化沥青的乳化分散作用,氧化沥青与聚合醇同时从钻井液中析出,吸附在井壁上,起到封堵、填充微裂缝的作用,起到了协同防塌的作用。
聚合醇钻井液之所以具有好的保护油层效果,主要源于以下几点:1聚合醇能提高滤液的液相粘度,使滤失量降低;2达到浊点温度时,聚合醇具有封堵微孔隙的作用;3与钾离子的协同作用,增强对粘土的水化抑制能力。
2.1聚合醇特性聚合醇为非离子型低分子聚合物,为乙二醇-丙二醇嵌段共聚物,其性能显著受各链段长度的影响,具有一般聚合物的特性,也具有非离子型表面活性剂的一般特征.2.1.1浊点效应浊点(CPT)是指非离子型表面活性剂质量百分数为1.0%的水溶液受热变浑浊或冷却变澄清时对应的温度.浊点受聚合醇质量百分数、无机处理剂、有机高分子处理剂等的影响.研究表明:随聚合醇质量百分数增大,浊点降低。
随无机盐加量增加,浊点逐渐降低,随有机处理剂质量百分数增加,浊点先升高而后逐渐降低.2.1.2对粘土的吸附特性聚合醇在粘土上的吸附特性及规律的研究表明温度对聚合醇吸附量影响最大,温度升高,吸附量增加.聚合醇JLX在浊点温度以下时,在粘土上的吸附特性与阴、阳离子聚合物处理剂类似在浊点温度上时,在粘土上的吸附量随温度的增加不断增加,在超过浊点温度25度左右时达到吸附平衡,而且随JLX质量百分数增加几乎呈线性增加.这一特点与阴、阳离子聚合物处理剂在粘土上的吸附规律具有显著的区别,是与聚合醇浊点特性相统一的,证明了聚合醇相分离特性的客观存在.无机处理剂质量百分数增加使聚合醇的吸附量逐渐增加,二价离子比一价离子影响显著.2.1.3界面活性聚合醇作为表面活性剂,具有临界胶束质量百分数和界面活性(即能降低油水界面张力的特性),这对聚合醇储层保护机理研究很有意义.实验研究表明:聚合醇JLX的临界胶束含量为1~5×10-4ml/ L,其水溶液很容易形成缔合胶束;聚合醇JLX能显著降低油水界面张力.温度升高、无机盐含量增加,对聚合醇降低油水界面张力起增效作用,这同聚合醇的相分离效应相对应,聚合醇能降低聚合物、聚磺钻井液滤液的油水界面张力,返排容易,有利于保护油气储层.2.1.4聚合醇与有机大分子的相互作用聚合醇具有良好的配伍性,可与不同水基钻井液体系配合使用。
吐哈油田的聚合醇钻井液就是在聚合物钻井液中加入聚合醇配制而成。
因此,聚合醇就不可避免地与聚合物发生各种相互作用。
从而对聚合物钻井液的各种性能产生影响。
研究表明:JLX对聚合物钻井液有稀释降粘作用,在无机盐存在时,又使聚合物水溶液粘度略有提高。
聚合醇与有机大分子的相互作用规律决定着聚合醇为非离子型低聚物,能同各种电性处理剂很好相容。
2.1.5低荧光特性使用荧光分析仪对2%的JLX荧光级别进行测定。
结果其远低于钻井液润滑剂类荧光级别小4级的规定.3 现有聚合醇的化学结构和主要剂种符合严格化学定义的聚合醇,应是分子中含2个或2个以上羟基的醇。
如甘油、聚甘油、乙二醇、糖苷等。
但从现有文献看,聚合醇涵盖的范围远远超过了其化学定义.已提及的产品形式有环氧酵醚、聚合甘油、EO/PO随机共聚物、脂肪酸环氧化物、脂肪胺环氧化物[3]等类别。
除聚合甘油外,大多数产品是由含活泼氢的疏水化台物和环氧化物共聚而得。
化学结构的多样性决定了聚合醇应用领域的广泛性。
聚合醇主要用作抑制润滑性,也可用作解卡剂、乳化剂、水合物抑制剂等,产品类型呈逐年上升趋势。
3.1聚合醇的物理化学特性根据疏水基和聚合度的不同,聚合醇产品形式极其丰富,每一种产品有不同的浊点、溶解性、表面张力、临界胶束浓度。
这些指标不但控制产品性能,也是决定聚合醇能否用作钻井液抑制润滑剂的关键。
3.1.1溶解性Clapper认为聚合醇产品的溶解性对其抑制性能有一定的影响。
完全水不溶的聚合醇因不能在粘土表面吸附而丧失抑制水化分散的能力。
一般来说,聚氧乙烯化合物的溶解范围从完全油溶至完全水溶,这主要决取于分子中加成的EO所占的比例,在疏水基碳链长度确定的前提下,随EO数增加,水溶性增加。
而温度和盐浓度的升高会使聚合醇的溶解度降低。
聚氧丙烯化合物的溶解度受盐和温度的影响与聚氧乙烯化合物相似,但溶解度随PO加成数的增加而下降。
3.1.2浊点聚合醇在低温下与水混合形成均一透明溶液,随溶液温度升高,水相中聚合醇溶解度下降,从溶液中分离,分离相可产生光散射,人们会看到溶液逐渐浑浊变白。
当温度下降到浊点温度以下时,分离相会重新溶解,发生依赖于温度的可逆变化。
在浊点前后,聚合醇的起泡性能、溶解性能、表面张力都会发生显著的改变。
因此聚合醇的抑制性与浊点性能有紧密关系。
聚合醇的浊点可通过改变使用浓度、分子量、起始基、聚合度、溶液中电解质浓度等条件来调节。
聚合醇在水中浊点是其浓度的函数。
一般来说,当疏水基固定,聚氧乙烯化合物的浊点随EO加成数的增加而提高.聚氧丙烯化合物的浊点随PO加成数的增加而降低;当EO加成数相同时,随憎水基碳原子数的增加,浊点降低。
溶液中电解质对聚合醇浊点影响较大,特别是阴离子的种类对浊点影响十分显著。
所以在现场应用中,常通过改变无机盐的加量来调节聚合醇的浊点.以提高钻井液的适应性。