环保型多羟基聚合物海水钻井液研制及应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年天然气技术Vo1．4．No．2第4卷·第2期NaturalGasTechnologyApr．2010文章编号：1673—9035(2010)02—0043—04环保型多羟基聚合物海水钻井液研制及应用彭洪军(中国石化集团胜利石油管理局井下作业公司，山东东营257077)摘要以天然海水为分散介质，以多功能多羟基聚合物为主剂，研制了一种新型的多羟基聚合物海水钻井液。实验结果证明，该钻井液具有优良的防塌性、润滑性和滤失造壁性，能有效地抑制黏土水化膨胀与分散，起到稳定井壁、保护油气层及显著降低摩阻系数的作用，具有很好的推广应用价

2、值。关键词多羟基聚合物海水钻井液井眼稳定润滑性油气层保护中图分类号：TE254．3文献标识码：A0引言1多羟基聚合物钻井液配方优选1．1多羟基聚合物性能及加量的确定大量的生产实践证明，普通水基钻井液在维持井眼稳定、润滑和保护油气层等方面存在诸多不多羟基聚合物SD一302由环氧化合物和多羟基物足。油基钻井液具有良好的润滑性能，可以有效地质共聚而成，为白色或淡黄色黏稠液体。由表1、表抑制泥页岩水化，有利于维持井壁稳定和保护油气2可以看出，多羟基聚合物能大幅度提高岩屑的回收层，但其成本较高，并且会造成严重的环境污染。率，有利于保持岩心的完整性，且与常用的无机盐因此，寻找

3、一种能够替代油基钻井液的水基钻井液表1岩屑回收率试验表具有十分重要的意义。试验液回收率，％经过对井壁失稳机理及钻井液防塌机理的深入水27．5研究，开发了新型的多羟基聚合物防塌剂，多羟基7％KCl75．23％硅酸钠67．4聚合物具有较高密度的羟基，而且羟基是三维的和3％SD一30293．5多方向的，这些特点加强了多羟基聚合物对页岩的3％多元醇80．5抑制作用，在此基础上开发出综合性能优异的多羟2％SD一302+7％KC197．6基聚合物钻井液，并进行了现场试验。2％SD一302+3％~酸钠95．9表2多羟基聚合物对钻井液性能影响表收稿日期：20l0—03—05作者简

4、介：洪军(1957一)，级『佴帅，从气苻j竹I．=E—mail：cdx70(czs天然气技术／43学兔兔www.xuetutu.com第4卷彭洪军，环保型多羟基聚合物海水钻井液研制及应用第2期防塌剂具有很好的协同作用；聚合物井浆中加人多定的降滤失作用，加入后均能明显降低钻井液的滤羟基聚合物后，黏度与切力变化较小，滤失量降失量，相比较而言，LV—CMC和SJ一1降滤失性能较低，体积无明显变化。以上实验结果说明，多羟基好。几种降滤失剂对钻井液流变性均具有一定的影聚合物SD一302具有良好的抑制防塌性能，与聚合物响，加入后导致钻井液黏度和切力不同程度上升。钻井液及其他处

5、理剂配伍性好，不发泡，具有很好综合考虑几方面的因素，确定选用SJ一1作为海水降的综合性能。考虑到性能和材料成本两个方面的因滤失剂，其加量为1．0％～1．5％。素，确定多羟基聚合物SD一302最佳加量为2％。1．4多羟基聚合物海水钻井液配方及性能1．2聚合物包被剂优选在对处理剂进行性能筛选的基础上，利用正交采用页岩滚动回收率实验，对聚合物包被剂进试验设计方法安排了系列试验，得出一套具有良好行了评价，实验结果见表3。综合性能的多羟基聚合物海水钻井液配方：天然海水+6％膨润土+0．2％SD一2+1％PAC141+2％SJ一1+2％表3聚合物包被剂和防塌剂抑制泥页岩水化分

6、散效果表SPNH+3％LYFF+3％SD一302+~[1重剂。该配方以增黏剂PAC141和SD一2为主控制钻井液黏度和切力，以降滤失剂SJ一1、SPNH和强力封堵剂LYFF控制钻井液滤失量，以多羟基聚合物SD一302提供强抑制性，从表5可以看出，该钻井液的API滤失量低于5mL，滤饼薄，流变参数合理，摩擦系数小，综合性能良好。由表3可见，聚合物抑制泥页岩分散的作用明表5不同体系抑制效果对比实验％显，页岩回收率均在70％以上，但从抗盐及价格等综合因素考虑，最终确定使用SD一701，其加量为0．2％。注：聚合物钻井液：4％膨润土浆+0．2％KPAM+0．5％1．3降滤

7、失剂优选NPAN+2％PA一1+1％sJ一1+2％FT一1。为满足钻井过程中井壁稳定和保护油气层的需1)多羟基聚合物海水钻井液防塌性能要，优选的钻井液应具有良好的降滤失作用。此分别测定了胜利油田沙河街组地层岩样和明化外，配制海水钻井液还要求降滤失剂具有良好的抗镇组地层岩屑在清水、聚合物钻井液和多羟基聚合海水污染的能力。实验对比了4种降滤失剂在海水介物海水钻井液中的页岩回收率，目的在于比较不同质情况下的性能。实验用配方：海水十6％膨润土+钻井液体系抑制泥页岩分散的能力。实验温度为0．2％SD一2+I％PAC141+1．5％降滤失剂。实验结果见120℃，在滚子加热炉中

8、滚动16h