一种新型固体润滑降滤失剂的研究及应用

介绍了润滑剂在钻井液中的作用机理，并以此为基础，成功地研制出ZRHJ-1固体润滑降滤失剂，经室内实验评价及现场一系列井的应用，证明ZRHJ-1固体润滑降滤失剂能极大地降低钻井过程中的摩擦阻力，并具有优良的降滤失效果。     

水平井无固相甲酸盐保护储层钻井完井液技术

通过优选与研制环保型增黏剂、降滤失剂、润滑剂、防腐剂等产品,研制出一种水平井无固相甲酸盐保护储层钻井液.该钻井液所使用的聚合物类处理剂均能生物降解,且不使用原油类润滑剂.2007年该钻井液在水平井示范区块京11断块成功应用了6口井.结果表明,该钻井液携砂能力强、润滑性能好、具有优异的静结构特性和油层保护作用,是水平井钻井使用的优质的钻井完井液,为水平井油气层保护和安全钻进提供了技术保证.     

新型纳米乳液润滑NMR的研制

针对常用的油类润滑剂环境污染和水基润滑剂持效性差等问题,研制出一种水包油型纳米乳液润滑剂NMR.评价其各项性能指标结果为:润滑剂密度为0.94 g/cm3,表观黏度为15.5 mPa·s,放置40 d不分层.在膨润土基浆中加量为1%时,润滑系数降低率为85%;在常用的聚合物钻井液和磺化钻井液中加量为1%时,润滑系数降低率为78%以上,且对钻井液流变性无影响,略有降滤失作用;160℃下热滚动40 h后钻井液润滑性略有下降;NaCl加量增加,润滑性提高.     

一种新型钻井液用液体润滑剂性能研究

通过改变生产工艺和采用与之相匹配的生物表面活性剂,改变了润滑剂中主要成分甘油三脂的活性基团在产品中的分散状态.对该润滑剂的热稳定性、润滑系数降低率、摩阻系数降低率、荧光级别、急性毒理试验及与不同体系和不同温度钻井液的配伍性等指标进行了评价,在LN3-12井和NP1-15井中使用了该新型润滑剂.试验表明,该润滑剂具有优异的润滑性能,应用范围广,使用该润滑剂可降低钻井液的滤失量、扩大润滑剂的适用温度范围,不污染环境,是水平井、大位移井及环境敏感地区勘探开发理想的处理剂.     

NMR低荧光抗高温润滑剂的室内研究

针对油基润滑剂环保性差和常规的水基润滑剂持效性差、起泡严重、不抗温等问题,室内研制出一种低荧光抗高温润滑剂NMR。NMR是一种含有纳米级高分子材料和S、P活性元素的润滑剂。对其性能评价表明,该剂在膨润土浆中加量为2%时极压润滑系数降低率在80%以上;在现场聚合物钻井液中降低率为60%以上,而且润滑持效性好;抗温为180℃;对钻井液流变性无影响,略降失水,不起泡,与现场常用的正电胶钻井液、聚合物钻井液、磺化钻井液的配伍性好。     

非离子降滤失剂BXJ在正电胶钻井液中的应用

MMH钻井液能提高机械钻速、保持井壁稳定,解决了复杂地层及特殊井的钻井及保护油气层等问题。但传统的降滤失剂对MMH钻井液的降滤失效果不理想,尤其是在华北油田南部地区,地层中含有丰富的石膏层,用CMC、CMS和SPNH等虽然能降低滤失量,但这些降滤失剂带有很强的负电性,对MMH钻井液会产生一定的影响。为此,研制出了BXJ降滤失剂。通过在3口井中试用,取得了良好的效果,满足了该地区的钻井施工要求。     

钻井液用润滑降滤失剂SRHJ-1的室内研究

为改善润滑剂性能单一、污染环境、影响油气层识别、使用不方便、运输困难的现状,开发了SRHJ-1固体润滑降滤失剂.该产品由液体润滑剂、固体降滤失剂、纳米粒子和水,在采用均匀设计法优选出合适的材料配比后在一定温度下反应而成.SRHJ-1不仅能提供比油基润滑剂更好的润滑效果,而且能达到常用降滤失剂的降滤失效果;有较好的抗温、抗盐、抗污染能力,配伍性良好,还有较强的抑制性;荧光级别小于4级,不会对油气层的识造成影响;使用的原材料都是无毒的,不会对人和环境有不利影响.     

抗高温强封堵防塌钻井液体系研究与应用

针对高温深部复杂地层的钻探需求,通过分子设计研发出一种抗温达200℃、具有刚性结构和高温形变能力的抗高温封堵防塌剂SMNA-1。该剂在140~200℃广谱温度范围内,能够通过其变形性和黏结性有效地堆积填充黏结滤饼,同时利用其自身的疏水性能在滤饼表面形成封堵膜,束缚自由水,增强滤饼的韧性和致密性、降低高温高压滤失量,提高钻井液的封堵防塌能力。以抗高温封堵防塌处理剂为主剂SMNA-1,优选抗高温降滤失剂SMPFL-L、SML-4和高效润滑剂SMJH-1等抗高温处理剂,构建出抗高温强封堵钻井液体系。抗高温聚合物降滤失剂SMPFL-L以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基长链烷基磺酸、双烯磺酸等单体采用自由基聚合制得,分子量较低,且分子量分布具有多分散性,饱和盐水基浆中加入2% SMPFL-L后可使高温高压滤失量降低至54 mL,该剂还具有良好的解絮凝作用,耐温达210℃。抗高温抗盐降滤失剂SML-4是针对高密度钻井液固相加重材料含量高对降滤失剂要求,研发的一种降滤失剂,其能够部分改变加重材料表面性质,提高加重材料的分散性,降低水化膜厚度,4% SML-4可使高密度盐水浆的API滤失量由164 mL降至5.8 mL,且不增加钻井液的黏度。在密度为2.0 g/cm3钻井液中加入2%高效润滑剂SMJH-1,极压润滑系数降低率为24%。该体系在新疆顺北1-1H井三开井段现场应用近1 300 m,施工顺利,未出现任何复杂情况,试验井段平均井径扩大率仅6.88%,井身质量好,取得了良好的应用效果。      

现场钻井液用烷基糖苷类处理剂性能研究

介绍了钻井液用烷基糖苷类处理剂的应用现状,通过测定现场应用烷基糖苷类处理剂的钻井液p H值、水分、水不溶物、阳离子度、相对抑制率、滤失量降低率等指标考察了钻井液的性能,得出各类产品在钻井液中的主要功能和适用条件。甲基葡萄糖苷产品可作为抑制剂兼具降滤失的效果;阳离子烷基糖苷可作为强抑制剂,应配合常规降滤失剂一起使用;高浓度的烷基糖苷具有井壁稳定和润滑的作用。     

极压润滑剂NH-EPL性能评价与现场应用

针对目前钻井液常用润滑剂承压能力低、减磨效果和抗温性能差等问题,通过在醇胺酯中引入金属有机化合物制得极压润滑剂NH-EPL。研究了NH-EPL的润滑性能、极压减磨性能、抗温耐盐性能、起泡性、荧光级别以及生物毒性等,考察了其对钻井液流变性的影响,并在新疆和江苏地区进行了现场应用。结果表明,NH-EPL具有优异的极压减磨性和润滑性能,常温下0.5%NH-EPL可使基浆润滑系数降低93.4%、磨失量降低99.87%,NH-EPL的承压能力为320 kgf;NH-EPL抗温耐盐性好,抗温达160℃,可使20%NaCl盐水基浆的润滑系数降低80.43%;该极压润滑剂不易起泡,含0.5%NH-EPL的基浆起泡率仅为1.0%;荧光等级为1级,无生物毒性,符合环保要求;对现场井浆的流变性和滤失性能影响较小,配伍性良好。NH-EPL在新疆和江苏地区的现场应用效果显著,钻井摩阻降低率高达50%,可满足深井、大位移井、水平井等钻井作业要求。