中原油田新型钻井液体系和防漏堵漏技术

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1、2010年1月谢建宇等．中原油田新型钻井液体系和防漏、堵漏技术中原油田新型钻井液体系和防漏堵漏技术谢建宇，王中华张滨王旭(1．北京化工大学理学院，北京100029；2．中原石油勘探局钻井工程技术研究院，濮阳457001)摘要对近几年来中原油田开发的新型钻井液处理剂、堵漏材料及以此为基础研制的新型钻井液体系和防漏、堵漏技术的室内研究和现场应用进行了介绍，提出了钻井液体系和防漏、堵漏技术存在的问题及今后的发展方向。关键词钻井液处理剂防漏堵漏中原油田随着钻井技术的发展和深部地层的勘探开术难题，以新型单体研制为基础，通过引入无机材发，新探区地层的复杂性不断加大，

2、常用的钻井液料或具有环状结构的单体，提高分子链刚性和耐体系和防漏、堵漏技术已不能完全满足要求，其核剪切能力，研制出具有特定功能基团的抗温、抗盐心在于钻井液处理剂和封堵材料不能满足抗温、性能优良的新型钻井液处理剂。抗盐的要求⋯。因此，为了保障钻井工作的顺利(1)无机一有机单体聚合物钻井液处理剂进行，保护油气层，尽量减少储层伤害，中原油田Slop[～]结合老油田开发及外闯市场的要求，围绕新型钻Siop是采用无机材料与有机单体共聚得到的井液及防漏堵漏技术发展的需要开展了一系列工以无机联结基为中心的球形聚合物，分子链刚性作，开发出多种新型有机单体，并且在单体的基

3、础强。差热分析研究表明，其热分解温度在350oC上研制抗温、抗盐的钻井液处理剂和封堵材料，形以上，与线形有机单体高分子相比具有更高的热成新型钻井液体系和防漏、堵漏技术，有效解决了稳定性；引入无机单体使吸附基团的水解稳定性石油钻井中遇到的技术难题，为安全快速钻井提提高，吸附基团高温解吸附趋势得到抑制。而无供了技术基础。机单体的引入使聚合物的盐敏感性降低，羟基和磺酸基等水化基团对盐不敏感，有利于提高聚合1新型钻井液体系物的抗盐、抗钙、镁等高价离子污染的能力。在饱1．1单体及处理剂研制和盐水钻井液中加入2％Siop，经180qC老化161．1．1单体h后，钻井

4、液滤失量小于10mL。同时，考虑到产高性能处理剂是新型钻井液体系研制的核品的应用范围、性能和价格等因素，研制出Siop心，而高性能处理剂研发的关键在于新型单体的系列产品。在有效提高泥浆粘度，降低泥浆滤失研发。因此，近年来中原油田在新型处理剂单体量，改善泥饼质量，抑制粘土分散，絮凝钻屑，控制研究方面进行了一系列探索，研制出2一丙烯酰固相含量，控制地层造浆，保证钻井液清洁，保护胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)、2一丙烯酰氧基油气层等方面取得了较好的效果。一2一甲基丙磺酸(MAOPS)、丙烯酰氧丁基磺酸(2)两性离子磺酸盐聚合物处理剂CPS一(AOBS)和(2

5、一丙烯酰氧)异戊烯磺酸钠(AO—2000~。～]IAS)等“。这些单体聚合活性高，抗盐能力强，CPS一2000是在处理剂中引入可形成环状结并且AOIAS含有两个双键，由于两个双键的反应构的阳离子单体而研制的两性离子磺酸盐共聚活性不同，与其他单体共聚可以得到具有梳型结物，由于产物分子链上既有阳离子基团，又有环状构的产物，有利于提高产物的高温稳定性，从而为结构，不仅提高了处理剂分子在粘土颗粒上的吸高性能处理剂研制奠定了基础。1．1．2处理剂研制针对现场施工过程中钻遇高温、高盐地层时收稿日期：2009—11—02。作者简介：谢建宇，博士，现在中国石化中原石油勘

6、探局钻井钻井液体系的流变性与稳定性容易遭到破坏等技工程技术研究院从事博士后研究工作。精细石油化工进展第-l1卷⋯第’1期⋯2ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS附能力，而且提高了分子链刚性，从而进一步提高从77．7％增加到96．8％，表现出良好的协同增效产物的耐温抗盐和防塌、抑制能力。在页岩滚动作用。回收率试验中，0．3％CPS一2000水溶液的一次1．2钻井液体系页岩回收率达93．1％，相对回收率可达98．7％，针对钻井过程中遇到的各种难题，以研制的这表明CPS一2000具有较强的抑制性，能有效控新型钻井液处理剂为基础，通过添加其他

7、组分研制泥页岩水化分散、控制搬含及固相，有利于对油制出一系列适用于不同地层状况的新型钻井液体气层的保护。系，这些体系已在现场应用中收到良好的效果。中原油田大部分地区上部地层都存在着大段1．2．1强抑制高钙盐聚合物钻井液体系易水化膨胀分散的泥页岩，轻则造成钻井液低密该体系属于以ca提供抑制性的钙处理钻度固相污染，使其流变性能变差，重则造成井眼失井液，已经有几十年的发展史，其突出特点是抑制稳，导致起下钻阻挂、电测遇阻、卡钻、卡套管等井性强、抗盐污染能力强。但长期以来由于缺乏抗下复杂情况。针对这一难题，开发出具有特定功钙的处理剂，其应用受到限制。为了解决钻遇泥

8、能基团的新型抑制、防塌钻井液处理剂。岩分散膨胀型地层和硬脆性地层所出现的复杂情(