杂多糖钻井液抗温抑制性能评价

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1、天然气工业2010年1月杂多糖钻井液抗温抑制性能评价张洁郭钢西安石油大学．张洁等．杂多糖钻井液抗温抑制性能评价．天然气工业，2010，30(1)：80—82．摘要为改善杂多糖钻井液抑制剂一SJ钻井液的抗温性能，通过岩屑滚动回收率实验、泥页岩线性膨胀率实验、泥球浸泡实验以及流变性能参数和滤失量随SJ钻井液添加量变化关系曲线，评价了SJ钻井液的抗温抑制性能。结果表明：水基钻井液中sJ添加量为1～6时，SJ钻井液具有合理的泥页岩抑制性、流变性和滤失性，抗温极限为140℃；SJ钻井液的抑制作用机理包括“连续半透膜”和“胶体软粒子填充

2、降滤失”以及“硅锁封固壳去水化”等方面。该成果为开发保护油气层的水基钻井液又找到一类新型的抑制剂。关键词深井高温杂多糖水基钻井液抗温抑制性能储层保护评价D0I：10．3787／j．issn．1000—0976．2010．01．023杂多糖苷SJ钻井液具有4种结构单元糖基而使在含土4％的预水化膨润土基浆中分别添加不同其水基钻井液具有化学活度低、页岩稳定能力强、高温量的SJ后，测绘SJ钻井液的流变性能参数和滤失量随稳定性较好、流变性易调整、抗盐污染能力强、毒性低SJ添加量变化关系曲线，确定SJ的适宜添加量范围。且易于生物降解等集

3、诸功能于一体的特点。经过近几2．1．2确定SJ钻井液的抗温极限温度年在江苏油田的现场应用，建立了SJ钻井液组配及其将按2．1．1所确定的SJ适宜添加量配制SJ钻井相关现场应用工艺，取得了良好的环境效益、经济效益液基浆，在室温20～180℃范围内的不同温度下加热和社会效益D-2]。因此，评价其抗温、抑制性能对进一滚动16h后；测绘SJ钻井液流变性能参数和滤失量步改善杂多糖钻井液抗温性能是必要的。随温度变化的关系曲线，确定其抗温极限温度。2．2抑制性评价1实验材料及仪器2．2．1SJ水溶胶液的抑制性1．1主要材料·参照SY／T6

4、335—1997钻井液用页岩抑制剂评价黏稠液体SJ，江苏扬州润达油田化学剂有限公司方法，测试页岩在SJ水溶胶液中的线性膨胀率，并与生产；膨润土，宁夏中卫天瑞公司生产(三级)；岩屑采油气田常用的其他几种抑制剂相比较。自长庆油田直罗组地层(10~30目)。2．2．2SJ钻井液的抑制性1．2实验主要仪器由同2．1．2老化后的钻井液过4O目湿筛后所得ZNN—D6型六速旋转黏度计；GW300型高频高温岩屑一次回收率，考察温度对SJ钻井液中岩屑回收率滚子加热炉；ZNS型泥浆失水量测定仪；NP一01型常的影响，即考察温度对SJ钻井液的抑制

5、性的影响。温常压膨胀量测定仪。‘2．3泥球实验室温下将钠膨润土与蒸馏水按2：1混拌均匀并2实验内容成团约1Og／个的小泥球后，分别放入不同浓度的等体2．1确定sJ的适宜添加量范围及抗温极限温度积SJ水溶胶液或其他抑制剂溶液中静置浸泡72h，观2．1．1确定SJ的适宜添加量察泥球变化并定时计量泥球质量，绘制泥球吸水率与基金项目：国家自然科学基金项目(编号：50874092)。．作者简介：张沽，女，1963年生，教授，博士；1985年毕业于原西南石油学院应用化学专业，1998年毕业于南京林业大学林产化学加工专业并获工学博士学位；

6、主要从事油气田化学领域的科研与教学工作。地址：(710065)陕西省西安市Fg~_-路东段18号西安石油大学化学化工学院。电话：13991123068，15829293383。E-mail：zhangjie@xsyu．edu．cn；guogang_liu@163．com第3O卷第1期钻井工程SJ水溶胶液浓度关系曲线，并与油气田常用抑制剂进3．2抑制性行比较。3．2．1SJ水溶胶液的抑制性由本文2．2．1的测试结果所得表1可见：与油气3实验结果田常用抑制剂相比，SJ水溶胶液中的页岩膨胀率相对较小，表明SJ水溶胶液有较强的抑制页

7、岩水化膨胀作3．1sJ在钻井液中的适宜添加量及抗温性3．1．1SJ的适宜添加量用，其作用机理有两方面：①sJ杂多糖分子链上含有较多的邻位羟基，当水基钻井液中sJ添加量达到一定由本文2．1．1所得SJ钻井液的流变性能参数和时，极性水化的羟基上带正电部分能够吸附在带负电滤失量随SJ添加量变化关系曲线见图1。随着SJ添的泥页岩表面并形成一层“连续半透膜”，阻碍了钻井加量的增加，钻井液表观黏度、塑性黏度、动切力均逐液中的自由水分子到达泥页岩表面，有效地抑制了在渐增大，滤失量逐渐降低且均低于1OmL，同时流性指泥页岩表面由表及里地进行

8、的水化反应；②“胶体软粒数维持在0．4～0．5，这说明水基钻井液中SJ添加量子填充降滤失”：sJ水溶胶液中的胶体粒子能够充填达到一定时，能够有效地增黏降滤失；SJ添加量小于于滤饼和泥页岩孔隙或裂缝中，使滤饼和泥页岩更加19／5时增黏很少，SJ添加量大于6时降滤失很少，故密实，从而有效降低钻