聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2009年2月第31卷第1期·8O·JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Feb．2009Vo1．31No．1聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究王昌军(长江大学化学与环境工程学院，湖北NO,N434023)许明标(长江大学石油工程学院，湖北荆州434023)苗海龙(中海油田服务股份有限公司，天津塘沽300458)[摘要]研制了一种新型的聚胺抑制剂UHIB，其理化性能与国外同类产品ULTRAHIB

2、基本一致，将UHIB引入PLUS／KC1钻井液中优化出了一套聚胺UH1B强抑制性聚合物钻井液体系，其配方组成为：3海水土粳土浆+0．2NaOH+0．15Na2CO+1．5聚合物降滤失剂+0．5％JMHYJ+2LSF-l+0．15XC-H+0．5UHIB+0．4PLH石灰石调密度至1．20g／cm，该体系具有良好的流变性、降滤失封堵性、强抑制性，并具有很好的储层保护效果和较好的应用价值。[关键词]聚胺处理剂；储层保护；热滚回收率；强抑制性[中图分类号]TE254．1[文献标识码]A[文章编号]100

3、0—9752(2009)01—0080—04近年来，国外不少公司和研究机构分别研究开发出了一类新型的具有强抑制性的聚胺型水基钻井液L1叫]，可以取代油基钻井液钻遇高活性强水敏性地层，取得了优异的应用效果[5；国内中海油服和长江大学已初步研制开发出聚胺的同类产品一UHIB聚胺钻井液，并已在现场应用，取得了一定的应用效果[6]。该钻井液具有抑制性强，在高温高密度下仍具有良好的流变性和抗温稳定性、低滤失性和良好的润滑性等特点，这些特点有利于钻井液性能的稳定和预防高温高密度情况下的压差卡钻。为此，笔者主要

4、介绍聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究工作。1聚胺强抑制剂的研制及其作用机理1．1聚胺强抑制剂的研制近年来，中海油服和长江大学联合研究开发出了类似于ULTRAHIB的聚胺强抑制剂——UHIB，其理化性能见下表1。表1聚胺理化性能表表1可看出，UHIB、ULTRAHIB的理化性能接近。UH1B和ULTRAHIB倾倒点一样<一l5℃，有利于低温条件下使用；UHIB游离胺、全胺含量比ULTRAHIB高，因此具有更好的膨胀抑制性，图1为其红外光谱图，证明UHIB是一种典型的聚胺化合物。1．2UHIB作用

5、机理UHIB聚胺是通过基团分析及多途径设计、合成制备而成的，充分考虑了聚胺有用的游离胺基团分布特征，有效保证了聚胺化合物的强抑制性，使得聚胺在普通海水中就可以达到有效抑制和防膨效果。UHIB聚胺与水作用，产生碱性的同时，聚胺自身解离为一类具有能与粘土负电性颗粒吸附性能的阳离子化合物，抑制粘土的水化分散。聚胺具有高浓度的胺基基团密度，可保证有机游离胺良好的吸附性能和抑制效果。聚胺的弱碱性及弱离解性能使得聚胺作用浓度一直处于平衡状态，胺的总浓度中处于活跃[收稿日期]2008—12一O3[作者简介】王昌

6、军(1963一)，男。1985年重庆石油专科学校毕业，硕士，高级工程师，现主要从事油田化学的教学、科研及现场应用工作。学兔兔www.xuetutu.com第3l卷第1期王昌军等：聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究·8l·状态的离解胺浓度并不大，但其能长效保，持浓度平衡，持续与在地层孔隙表面的粘r“盯鸲土中最活跃易于水化的基团作用，吸附覆I盖在表面，进一步防止受到水化膨胀囚素40I∞弘的影响。聚胺的抑制作用具有长效性，抗I冲刷能力强，保证钻井作业结束后也具有I长时问的地层抑制效果。lUHIB聚胺的

7、作用机理和作用程度都lOI"娼不同于聚季铵盐类化合物，不会出现象季I3500300025002000l5001ooo500匏铵盐类氨基抑制剂引起的钻井液性能突4000波数／cm·1变，甚至絮凝现象。UHIB聚胺具有较高”的胺基浓度和较高的酸中和当量浓度，能图1UHIB红外光谱图吸附在钻具表面，防止钻具的腐蚀；同时HHH能中和地层酸性气体，且具有较好的缓冲容量，有利于保证钻井液的性能稳定。门门门门2聚胺UHIB聚合物钻井液体系室内研究室内，通过在PLUS／KCI钻井液中引入UHIB强抑制剂及低渗透成

8、膜封堵剂CMJ、ZP、润滑剂等，优化出了一套聚胺UHIB强抑制性聚合物钻井液体系，并对其性能进行了较为全面的评价。772．1聚胺UItlB加量对钻井液流变性能的影响“配水基钻井液基浆：配方与摘要中相同。3．0搬土海水浆+0．2NaOH+0．5PF—PLUS+2％GJC+0．5PF—PAC—LV+0．1XC+5KC1+1．5PF—GRA+1．5PF—LUBE—F+29／6GBL+29／6CMJ+O．5ZP，重晶石密度调至1．3g／cm。。在该基浆中分别加入不同浓度的聚胺UHIB，考察