聚胺仿油基钻井液研究与应用
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聚胺高性能水基钻井液特性评价及应用
１ ． ２ 包 被抑 制剂
２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ２ １ － ０ ０ ４ ） 、 中国石油大学 （ 华东） 优秀 博士学位论文培育计划 （ Ｌ Ｗ１ １ ０ ２ ０ ２ Ａ） 和中央高校 基本科研业务费专项 资金（ １ ２ Ｃ Ｘ ０ ６ ０ ２ ３ Ａ） 资助
第一作者简介 ： 钟汉毅（ １ ９ ８ ４ 一） ， 男， 汉族 ， 湖南衡 阳人 ， 油气井工程 专业博士研究生 ， 研究 方向 ： 油气井 化学工程 。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｏ ｒ － ｇ ｈ ａ ｎ ｙ ｉ ＠
研 制 的聚 胺 页 岩 抑 制 剂 Ｓ Ｄ Ｊ Ａ是 含 有 胺 基 、 羟
２ ０ １ ２年 １ １ 月１ ９日收到 十二五 国家科 技重 大专项
低 。由此可知 ， 聚胺在低浓度下即可最大限度降低 黏土水化层 间距 ， 导致 黏土去水化 ， 表 现出优异 的 抑制效果。此外可 以看 出， 国外 同类产 品 Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｈ ｉ ｂ （ Ｍ —Ｉ 公 司聚胺） 对钠蒙脱 土层间距 的影响表现 出 与Ｓ Ｄ Ｊ Ａ相似的规律 。
摘
要
根据泥 页岩水化特点和 多元协 同抑制思路 ， 构建 了聚胺高 性能水基钻 井液。介绍 了该体 系 的关键处 理剂聚胺 页岩
抑制剂、 包被抑 制剂 、 铝盐封堵 防塌剂和清洁润滑剂。通过屈 曲硬度 实验和粘结实验对 比评价 了聚胺 高性能水基钻 井液与几 种典型 防塌钻井液的性能。结果表明 ， 聚胺 页岩抑 制剂 能在低 浓度 下最 大限度 降低 黏土 水化 层 间距， 有 效抑制 黏土水 化膨 胀 。聚胺页岩抑制剂与铝盐封堵防塌剂复配 后能 显著 阻缓孔 隙压力传 递。聚胺 高性 能水基 钻井液 抑制 性和清 洁润滑 性突 出， 与油基钻 井液接近 。聚胺高性 能水基钻 井液在胜利 油田田 ３ ０ ５区块进行 了成功应用， 解决 了该 区块泥 页岩井壁失稳问题。
２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ２ １ － ０ ０ ４ ） 、 中国石油大学 （ 华东） 优秀 博士学位论文培育计划 （ Ｌ Ｗ１ １ ０ ２ ０ ２ Ａ） 和中央高校 基本科研业务费专项 资金（ １ ２ Ｃ Ｘ ０ ６ ０ ２ ３ Ａ） 资助
第一作者简介 ： 钟汉毅（ １ ９ ８ ４ 一） ， 男， 汉族 ， 湖南衡 阳人 ， 油气井工程 专业博士研究生 ， 研究 方向 ： 油气井 化学工程 。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｏ ｒ － ｇ ｈ ａ ｎ ｙ ｉ ＠
研 制 的聚 胺 页 岩 抑 制 剂 Ｓ Ｄ Ｊ Ａ是 含 有 胺 基 、 羟
２ ０ １ ２年 １ １ 月１ ９日收到 十二五 国家科 技重 大专项
低 。由此可知 ， 聚胺在低浓度下即可最大限度降低 黏土水化层 间距 ， 导致 黏土去水化 ， 表 现出优异 的 抑制效果。此外可 以看 出， 国外 同类产 品 Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｈ ｉ ｂ （ Ｍ —Ｉ 公 司聚胺） 对钠蒙脱 土层间距 的影响表现 出 与Ｓ Ｄ Ｊ Ａ相似的规律 。
摘
要
根据泥 页岩水化特点和 多元协 同抑制思路 ， 构建 了聚胺高 性能水基钻 井液。介绍 了该体 系 的关键处 理剂聚胺 页岩
抑制剂、 包被抑 制剂 、 铝盐封堵 防塌剂和清洁润滑剂。通过屈 曲硬度 实验和粘结实验对 比评价 了聚胺 高性能水基钻 井液与几 种典型 防塌钻井液的性能。结果表明 ， 聚胺 页岩抑 制剂 能在低 浓度 下最 大限度 降低 黏土 水化 层 间距， 有 效抑制 黏土水 化膨 胀 。聚胺页岩抑制剂与铝盐封堵防塌剂复配 后能 显著 阻缓孔 隙压力传 递。聚胺 高性 能水基 钻井液 抑制 性和清 洁润滑 性突 出， 与油基钻 井液接近 。聚胺高性 能水基钻 井液在胜利 油田田 ３ ０ ５区块进行 了成功应用， 解决 了该 区块泥 页岩井壁失稳问题。
聚胺完井液的研制与应用
一 县、 蜘菠
溶 液 中吸 附水分 子 的倾 向 ， 从而 抑制 页岩膨 胀 。
针对海 上疏 松砂 岩储 层＿ ］酸 敏性储 层及 低 孔 ４ 、 低 渗储 层 ， ］ 结合 有关 聚胺抑 制 剂 的研 究 ， ］ 中海 油
田服 务 股 份 有 限 公 司 研 制 出 了 一 种 以 聚 胺 抑 制 剂
的膨胀 。 １３ 界面 张力测试 ．
Ｐ— Ｆ ＨＡＢ ８ 主剂 ， 弱碱性 、 有 较强 的高 价金 属 ｌ为 ］ 呈 具 离子 螯合 能力 和低 油水界 面张 力等 特点 的新 型完井 液—— 聚胺完 井液 ， 聚 胺 完井 液 已经 获 国家 发 明 该 专利 ＿ ， ９ 目前 已在 Ｌ ３ — 、 Ｚ ６１ Ｊ ２ — Ｊ Ｄ ２２ Ｓ ３ — 、Ｚ ５１等油 田应 用 ， 得 了 良好 的储 层保 护效果 。 取
业 。 目前所研 制 的聚胺 完井液 已成功 应用 于 Ｌ ３ — 、 Ｚ ６ １Ｊ ２ — 油 田完井作 业 ， Ｄ ２２ Ｓ ３ — 、Ｚ ５１等 取得 了 良好
的储 层 保 护 效 果 。
关 键 词 聚 胺 完 井 液
性能 评价
现 场 应 用 储 层 保 护
Байду номын сангаас
近 ２ Ｏ年 来 ， 材 料 、 技 术 的 不 断研 发 推 动 了 新 新 钻 探技 术 的发展 ， 国海 上油 田完 井 液 已从 无 固相 中 清 洁 盐 水 完 井 液 发 展 为 无 固 相 聚 合 物 盐 水 完 井 液ｌ］ ＿ 。作 为 国际上 第 三 代 高性 能 水 基 钻 井 液 的 主 １ 。 剂， 有关 聚胺 抑 制 剂 的研 究 正 在逐 年 升 温 。聚 胺 抑 制 剂是 一种 结构 独 特 的多 元 聚 胺 ， 有 较 多 的胺 基 含 （ＮＨ ） 具 有 完 全水 溶 、 一 ， 低毒 、 水溶 液 呈 碱 性 、 与 可 其 它 添加剂 一起 使用 等 特 点 ， 充 填 在粘 土 晶片 之 可 间并将 晶片 束缚 在 一起 ， 有效 地 减 少 页 岩从 周 围的
溶 液 中吸 附水分 子 的倾 向 ， 从而 抑制 页岩膨 胀 。
针对海 上疏 松砂 岩储 层＿ ］酸 敏性储 层及 低 孔 ４ 、 低 渗储 层 ， ］ 结合 有关 聚胺抑 制 剂 的研 究 ， ］ 中海 油
田服 务 股 份 有 限 公 司 研 制 出 了 一 种 以 聚 胺 抑 制 剂
的膨胀 。 １３ 界面 张力测试 ．
Ｐ— Ｆ ＨＡＢ ８ 主剂 ， 弱碱性 、 有 较强 的高 价金 属 ｌ为 ］ 呈 具 离子 螯合 能力 和低 油水界 面张 力等 特点 的新 型完井 液—— 聚胺完 井液 ， 聚 胺 完井 液 已经 获 国家 发 明 该 专利 ＿ ， ９ 目前 已在 Ｌ ３ — 、 Ｚ ６１ Ｊ ２ — Ｊ Ｄ ２２ Ｓ ３ — 、Ｚ ５１等油 田应 用 ， 得 了 良好 的储 层保 护效果 。 取
业 。 目前所研 制 的聚胺 完井液 已成功 应用 于 Ｌ ３ — 、 Ｚ ６ １Ｊ ２ — 油 田完井作 业 ， Ｄ ２２ Ｓ ３ — 、Ｚ ５１等 取得 了 良好
的储 层 保 护 效 果 。
关 键 词 聚 胺 完 井 液
性能 评价
现 场 应 用 储 层 保 护
Байду номын сангаас
近 ２ Ｏ年 来 ， 材 料 、 技 术 的 不 断研 发 推 动 了 新 新 钻 探技 术 的发展 ， 国海 上油 田完 井 液 已从 无 固相 中 清 洁 盐 水 完 井 液 发 展 为 无 固 相 聚 合 物 盐 水 完 井 液ｌ］ ＿ 。作 为 国际上 第 三 代 高性 能 水 基 钻 井 液 的 主 １ 。 剂， 有关 聚胺 抑 制 剂 的研 究 正 在逐 年 升 温 。聚 胺 抑 制 剂是 一种 结构 独 特 的多 元 聚 胺 ， 有 较 多 的胺 基 含 （ＮＨ ） 具 有 完 全水 溶 、 一 ， 低毒 、 水溶 液 呈 碱 性 、 与 可 其 它 添加剂 一起 使用 等 特 点 ， 充 填 在粘 土 晶片 之 可 间并将 晶片 束缚 在 一起 ， 有效 地 减 少 页 岩从 周 围的
聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究
[收稿日期]2008-12-03 [作者简介]王昌军(1963-),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。
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,湖北荆州434023) 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U HIB ,其理化性能与国外同类产品UL TRA HIB 基本一致,将U HIB 引入PL US/KCl 钻井液中优化出了一套聚胺U HIB 强抑制性聚合物钻井液体系,其配方组成为:3%海水土般土浆+012%NaO H +0115%Na 2CO 3+115%聚合物降滤失剂+015%J M H Y J +2%L SF 21+0115%XC 2H +015%U HIB +014%PL H 石灰石调密度至1120g/cm 3,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]TE25411[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(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[1～4],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2U HIB 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,笔者主要介绍聚胺U HIB 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111 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UL TRA HIB 的聚胺强抑制剂———U HIB ,其理化性能见下表1。
聚胺钻井液在南海流花26—1—1井的应用
温 老化前 后 性能 稳定 ，满 足现 场应 用要 求 。 １ ２ 聚 胺 抑制剂 加 量对 抑制 性 的影响 ． 。
室 内在选 取 聚胺 抑制剂 不 同加 量 的 情 况 下 ，对 海水 、Ｐ Ａ／ １ 井 液 和 聚胺 聚合 物 ３种 不 同介 ＨＰ ＫＣ 钻
质 的抑制 性进 行 了 比较 评价 ，试 验结 果 如表 ２所 示 。
聚 胺 钻 井 液在 南 海 流 花 ２ —— 的应 用 ６１１井
余 可 芝 （ 中海油田 服务股份有限公司油田化学事业部， 广东 深ｆ ５８６） １０ Ｊ ７ ｌ ｌ 许 明 标 （ 长江大学石油工程 学院， 湖北 荆州 ４４２） ３０３
［ 要 ］ 通 过在 聚 胺 钻 井 液 Ｐ Ａ Ｋ １ 系 中加 入 聚 胺 抑 制 剂 而 得 到 高 抑 制 性 能 的水 基 钻 井 液 ，该 体 系 摘 ＨＰ ／ Ｃ 体‘ 在南海水深 ４６ ６ｍ、 海 床 温 度 ７ 、 井 深 ３ ２ ｍ 的初 探 井流 花 ２ —— ℃ ８３ ６１１井 使 用 中 。 室 内评 价 结 果 表 明 ，聚 胺 钻 井 液 体 系性 能 稳定 ，现 场使 用 表 现 为 抑 制 性 强 ， 润 滑 性 好 ，起 下 钻 通 畅 ， 电测 和 地 质 资 料 准 确 ， 钻 井
工程安全顺利 。
［ 键 词 ］ 聚胺 钻 井 注 ；抑 制 性 ；水 化 膨 胀 ；低 温 增 稠 关 ［ 图分 类 号］ ＴＥ ５ ． 中 ２４ ３ ［ 文献 标 识 码］ Ａ ［ 章编号］１０ 文 ００—９ ５ （０ １ ９ Ｏ １ 一Ｏ ７ ２ ２ １ ）Ｏ 一 ｌ ９ ４
聚胺钻 井 液是一 类 在钻 井液 中加 入聚 胺抑 制剂 而得 到 的具有 代替 油基钻 井 液潜力 的新 型高 性能水 基 钻 井 液 ，最 近 几年 在 国外现 场得 到 了较好 的应 用 ，在解 决高 造浆 、强 水敏 地层 的钻井 作业 中显 示 了特别
室 内在选 取 聚胺 抑制剂 不 同加 量 的 情 况 下 ，对 海水 、Ｐ Ａ／ １ 井 液 和 聚胺 聚合 物 ３种 不 同介 ＨＰ ＫＣ 钻
质 的抑制 性进 行 了 比较 评价 ，试 验结 果 如表 ２所 示 。
聚 胺 钻 井 液在 南 海 流 花 ２ —— 的应 用 ６１１井
余 可 芝 （ 中海油田 服务股份有限公司油田化学事业部， 广东 深ｆ ５８６） １０ Ｊ ７ ｌ ｌ 许 明 标 （ 长江大学石油工程 学院， 湖北 荆州 ４４２） ３０３
［ 要 ］ 通 过在 聚 胺 钻 井 液 Ｐ Ａ Ｋ １ 系 中加 入 聚 胺 抑 制 剂 而 得 到 高 抑 制 性 能 的水 基 钻 井 液 ，该 体 系 摘 ＨＰ ／ Ｃ 体‘ 在南海水深 ４６ ６ｍ、 海 床 温 度 ７ 、 井 深 ３ ２ ｍ 的初 探 井流 花 ２ —— ℃ ８３ ６１１井 使 用 中 。 室 内评 价 结 果 表 明 ，聚 胺 钻 井 液 体 系性 能 稳定 ，现 场使 用 表 现 为 抑 制 性 强 ， 润 滑 性 好 ，起 下 钻 通 畅 ， 电测 和 地 质 资 料 准 确 ， 钻 井
工程安全顺利 。
［ 键 词 ］ 聚胺 钻 井 注 ；抑 制 性 ；水 化 膨 胀 ；低 温 增 稠 关 ［ 图分 类 号］ ＴＥ ５ ． 中 ２４ ３ ［ 文献 标 识 码］ Ａ ［ 章编号］１０ 文 ００—９ ５ （０ １ ９ Ｏ １ 一Ｏ ７ ２ ２ １ ）Ｏ 一 ｌ ９ ４
聚胺钻 井 液是一 类 在钻 井液 中加 入聚 胺抑 制剂 而得 到 的具有 代替 油基钻 井 液潜力 的新 型高 性能水 基 钻 井 液 ，最 近 几年 在 国外现 场得 到 了较好 的应 用 ，在解 决高 造浆 、强 水敏 地层 的钻井 作业 中显 示 了特别
KCl-聚胺钻井液技术研究与应用
约为 100℃，在该温度下对优化后的钻井液体系做了抗
温性试验，优化后的钻井液体系的抗温性稳定，当岩屑
表2
体系优化前后膨胀率的对比评价
污染达到 15%时，钻井液性能依然表现良好（见表 3）。
3.2.5 油气层保护
配方
回收率（%）
膨胀率（%）
清水
43.3
40.5
优化前
87.0
18.4
加入了磺化沥青，有效地改善了泥饼质量，提高了油层
2020 年，为实现提速目标，通过大量的室内实验和现场
量，对体系进行进一步升级优化。
实践，对无固相 KCl 聚合物钻井液体系做了全面的优
（1）优选降滤失剂。无固相氯化钾钻井液的失水
化，研制出新型的 KCl-聚胺钻井液体系，该体系不但
控制是比较困难的，因为在有固相（采用膨润土配浆）
流型易调整、井眼净化能力好、油层保护能力强，而且
段易分裂的层状页岩，极易发生剥落坍塌，造成井下复杂，Mishrif 和 Zubair 两个储层渗透性好，易发
生渗漏和形成小井眼。通过对页岩地层井壁稳定机理研究，优选页岩抑制剂、水基润滑剂等处理剂，
通过室内实验和现场应用，形成一套适用于鲁迈拉页岩层的 KCl-聚胺钻井液体系。
关键词：
鲁迈拉；KCl；聚胺
二是包被作用，使用长链大分子聚合物，利用其产生多
经过反复的实验验证，我们最终优选出白油和 Non
点吸附，包被粘土表面，阻止泥页岩与钻井液中自由水
foaming E.P. Lubricant 作 为 液 体 润 滑 剂 ，Graphite
的接触，抑制泥页岩的水化膨胀、分散。通过室内评
Powder 作为固体润滑剂。
3.1
KCl-聚胺钻井液体系的室内研究
胺基钻井液技术进展
２０ 年 ， ０９ 屈沅治¨ 研发的泥页岩抑制剂 ＳＡ ＩＴ
含有胺基 ， 存在 醚键 ， 对分 子 质量 不超 过 ｌ００ 相 ０ ，
对膨润土有 良 好的水化抑制作用 ， 能明显提高泥页
２ １ 年 ８月 ０１
胺基钻井液技术进展
［］ Ｊ ．钻井液与完井液 ， ０９， ６ ３ ：３— ５ ２０ ２ （ ）７ ７ ．
目前 的胺基 钻井 液 ， 程约 略为 ： 进 氯化 铵—— 铵盐 钻井液 体 系— — 有机 阳离子 物质 季胺 阳离 子聚合 物— — 部分水 解 聚丙烯 酰胺— —有 机 阳离子 物质 季烷 基胺— — 有机 阳离 子物质 季羟基 胺— — 两性
聚胺 酸——烷 基 二胺— — 聚胺 乙二 醇类— —醚 乙
子也具 有较 强 的抑制 岩屑分 散 能力 。小 阳离子 即
精
８
细石Biblioteka ＡＤＶＡＮＣＥＳ Ｉ Ｎ
ｎＮ ＰＥ ＴＲ Ｅ
化
工
进
展
ＯＣＨＥＭ Ｉ ＡＬＳ Ｃ
… … ’ 期 第 ｌ 卷第 ８ ２ …
了金属阳离子形成了对黏土的束缚 ； 其抑制页岩 膨胀的机理不 同于聚合醇的作用机理 ， 这是 由于 胺基独特的束缚作用 ， 而不是把水从层间排除； Ｘ 射线衍射分析结果表 明， 随着其浓度的增加 ， 蒙脱 土的层 间距在下降， 与在聚合醇溶液 中观察到 这 的现象相反 ， 同时这也支持 了一种新抑制机理 的 假设 ； 对具 有 中性 的胺 抑 制 剂进 行 了各 种分 子 量
方， 现场应 用取得 了 良好 的效果 引。
钻井液及钻屑排放所必需 的工程处理设备 ， 缩短 了钻井时间， 并使钻井成本显著降低。 Ｐ ｔ 等ｌ ａｌ ４ ｅ 采用聚醚二胺作为泥页岩抑制剂
胺基聚醇防塌钻井液的现场应用
井液体 系必须要 具有 良好的抗油 气污染 能力 和抗温 能力 ， 同时钻井 液要有 良好 的携 岩净化 能 力和 良好的 防卡 润滑 陛。 ３ 、胺基 聚醇聚 磺钻 井液 体系应 用 根 据渤南 油 田地 层特 点 、 技术难 点 ， 依据胺基 聚醇聚 磺钻 井液室 内试验评 价 ， 定义 ２ ６ 确 ８ 井三 开后进 入 沙河街 组地层 应 用胺基 聚醇 聚磺钻 井液 。 三 开后进 入 沙河街 组地层 使用 “ 胺基 聚醇聚磺 钻井 液体系 ” 技术要 点 ： 从 东营 中下 部开 始强 化 了钻井 液性 能 的调 整 ， 首先在 前 期固相 控制设 备 连续运 转 、 固相控 制 比较好 的基 础上 ， 加大 聚 合物和 清 水的 用量 ， 使基 浆密度 ≤ １ ． １ｇ ｃ 、 ０ ／ｍ３ 般土含 量 ≤４ｇ ｍ３ 在此基 础上 ， 入磺化 酚醛树 脂 ， 荧光 封堵 ０／ ， 加 低 防塌 剂 、 褐煤 类防塌 剂达 到２ ％以上 ， 钻井 液调整 为聚磺 钻井液 ， 进入 沙河 将 在 街组 时 ， 合胺基 聚醇 防塌剂将 钻 井液转化 为胺基 聚 醇钻井 液体系 ， 成 “ 配 形 双 聚 ” 固壁 作用 ， 定井壁 ； 用硅氟稀 释剂 调整钻 井液 流变参数 ， 持钻井 化学 稳 利 保 液 良好 的流动 性 ， 的塑性粘 度 、 合理 动切 力 ， 持钻 井液 的携岩效 果 ， 保 适当 的触 变性 保持 钻井 液的悬 浮能 力。 践证 明 ， 实 这种配 合使 用的作法 能够有 效提高 钻 井 液的 防塌能 力 ， 降低 钻井液 的高 温高压 滤失量 ， 到了“ 达 两好 ， 两低 ， 适当 三 水 平 ， 个施 工过程 顺 利。 整 ２ 应用效 果评 价 ①双 聚钻井 液具有 优 良的抑制性 能 ， 通过在 现场 的现场 应用表 明 ， 井眼规 则， 井径 扩大率 小 ， 开平均 井径 扩大率 为 ７８ ％ 。 三 ．６ ②稳 定井壁 效果好 ， 聚钻井 液体系 物理 防塌和化 学 防塌 相结 合 ， 高和 双 提 改善 泥饼质 量 ， 减少钻井 液滤液 的进入 ， 起到 了防塌和井 壁稳定 的效果 ， 井壁 对 稳 定起 到了很 好 的作 用 ， 减少 了井 下复杂 情 况的 发生。 ③提 高钻井 液的抑 制润 滑效果 ， 泥饼 摩阻 系数在０ １ 以下 ， ．０ 钻进 过程 中因 机 械修理 ， 具 在井深 ４２ｍ， 止达 ２ 小 时 １分 钟后 ， 动钻具基 本 无阻卡 钻 ６０ 静 ８ Ｏ 活 显示 ， 保证 了 完井作 业施 工的顺 利 。 ④抗 高温 抗污 染效 果好 ， 聚钻 井液 体系 使用 了足够 量 的抗高 温降 滤失 双
深水聚胺高性能钻井液试验研究
Ｚ ｈ ａ ｏ Ｘ ｉ ｎ ， Ｑ ｉ ｕ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｓ ｏ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ｉ Ｂ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ２ ， Ｌ ｉ ｎ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｘ ｕ ｅ 。 ， Ｇ ａ ｏ Ｓ ｈ ｕ ｙ ａ ｎ ￣
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ（ Ｈｕ ａ ｄ ｏ ｎ ｇ ） ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ， Ｓ ｈ ａ ｎ —
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新型聚胺水基钻井液研究及应用
分散 ， 同时引 入新 型 专利 产 品 ，开 发 出 了聚胺 钻 井 液 。该 体 系具 有 强抑 制性 ，能抑 制 复杂 泥 岩段 页 岩 的水化 膨 胀 与分 散 ，从 而 防止缩 径 阻 卡 ； 且具 有 良
有较高的回收率 ，表明 Ｘ Ｊ Ａ 一 １ 能有效抑制泥页岩水
化分 散 ，且具 有 ￣Ｉ
好的清洁润滑性 ，能预防钻头泥包 ，可以减少井下
复杂 情 况 ，提 高机 械 钻速 ，缩短 钻 井周 期 ，因此该 体 系 被 认 为 是 能 取 代 油 基 钻 井 液 的 新 一 代 水 基 钻
井
垂 羹
回 ４ ０
３ ０
２ ０ ｌ ０ Ｏ
１ 主要 处 理 剂 性 能评 价
１ ． １ 聚 胺抑制剂 ｘ Ｊ Ａ １
１ ） 页 岩滚 动分散 实验 。采 用塔 里 木油 田 Ｂ Ｋ ３ Ｈ 井 泥 页岩 岩样 ，在不 同温 度 下进 行 页 岩滚 动分 散 实 验 ，其 中聚胺 Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｈ ｉ ｂ和 ＸＪ Ａ一 １的浓度 为 １ ％ ，ＫＣ １
第３ ０卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ５月
钻
井 液
与
完
井 液
、 ， ０ １ ． ３ ０ Ｎｏ ． ３
Ｍａ ｙ ２ ０１ ３
ＤＲＩ ＬＬＩ ＮＧ ＦＬＵＩ Ｄ ＆ ＣＯＭ ＰＬＥＴＩ ＯＮ ＦＬＵＩ Ｄ
【 理论研究与应用技术 】
新型 聚胺水 基钻 井液研 究及应 用
究 与应用工作。地址 ： 北 京市朝 阳区北辰东路 ８ 号北辰 时代 大厦 ５ １ ０ 房间 ； 邮政编 码 １ ０ ０ １ ０ １ ； 电话 （ ０ １ ０ ） ８ ４ ９ ８ ８ ６ ９ ９ ； Ｅ ． ｍ ａ ｉ ｌ ：
有较高的回收率 ，表明 Ｘ Ｊ Ａ 一 １ 能有效抑制泥页岩水
化分 散 ，且具 有 ￣Ｉ
好的清洁润滑性 ，能预防钻头泥包 ，可以减少井下
复杂 情 况 ，提 高机 械 钻速 ，缩短 钻 井周 期 ，因此该 体 系 被 认 为 是 能 取 代 油 基 钻 井 液 的 新 一 代 水 基 钻
井
垂 羹
回 ４ ０
３ ０
２ ０ ｌ ０ Ｏ
１ 主要 处 理 剂 性 能评 价
１ ． １ 聚 胺抑制剂 ｘ Ｊ Ａ １
１ ） 页 岩滚 动分散 实验 。采 用塔 里 木油 田 Ｂ Ｋ ３ Ｈ 井 泥 页岩 岩样 ，在不 同温 度 下进 行 页 岩滚 动分 散 实 验 ，其 中聚胺 Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｈ ｉ ｂ和 ＸＪ Ａ一 １的浓度 为 １ ％ ，ＫＣ １
第３ ０卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ５月
钻
井 液
与
完
井 液
、 ， ０ １ ． ３ ０ Ｎｏ ． ３
Ｍａ ｙ ２ ０１ ３
ＤＲＩ ＬＬＩ ＮＧ ＦＬＵＩ Ｄ ＆ ＣＯＭ ＰＬＥＴＩ ＯＮ ＦＬＵＩ Ｄ
【 理论研究与应用技术 】
新型 聚胺水 基钻 井液研 究及应 用
究 与应用工作。地址 ： 北 京市朝 阳区北辰东路 ８ 号北辰 时代 大厦 ５ １ ０ 房间 ； 邮政编 码 １ ０ ０ １ ０ １ ； 电话 （ ０ １ ０ ） ８ ４ ９ ８ ８ ６ ９ ９ ； Ｅ ． ｍ ａ ｉ ｌ ：
PDF—PLUS聚胺聚合物钻井液在RM19井的应用
中 图 分类 号 ： Ｅ ５ ． Ｔ ２４３ 文 献标 识 码 ： Ａ
１ Ｒ ９井地层 特性及 钻井液技 术难 点 Ｍ１
Ｒ ９ 位于 Ｒ岛北 部 。该 区地层 岩 性 主要 为 Ｍ１ 井 含蒙脱石 、 ／ 混层 的软泥 岩 ， 层 倾 角大 、 伊 蒙 地 断层 发 育， 存在 多个推覆体 ， 多个 破碎带 ， 地层 压力 为异 常高
在钻 开地 层后应 力 释 放 速度 问题 ； 存 在 高 温高 密 ⑤
度钻 井液 对储层 的污 染 问题 。 钻井液 施工 重点 ： 由于微 裂缝 发育 ， 在破碎 ① 存
性 地层 ， 易造成 井 壁 掉 块 、 塌 ， 以井 壁 稳定 性 极 垮 所 尤 为重 要 ； ②含遇 水强 分散 的活性 泥 岩 （ 层岩 性矿 地
Ｐ —Ｌ ＤＦ Ｐ ＵＳ聚 胺 聚 合 物 钻 井 液 在 ＲＭ １ 的 应 用 ９井
胡 进 军 邓 义 成 王 权 伟
（ 中海 油 田服 务 股 份 有 限公 司 油 田 化 学 事业 部 ， 津 塘 沽 ） 天
摘要
ＲＭ１ ９井 位 于 Ｒ 岛北 部 ， 区地 层 岩 性 主 要 为含 蒙脱 石 、 ／ 该 伊 蒙混 层 的 软 泥 岩 ， 造 复 杂 ， 释 模 型 待 证 构 解
２ Ｐ ｒ Ⅵ 一 （ 化 沥 青 降 滤 失 剂 ） Ｐ － Ｊ ＦＤ Ⅱ氧 ＋２ Ｆ Ｈ Ｚ （ 表面活性剂 ， 减阻剂 ） Ｋ １ ． Ｐ － Ｌ （ ＋５／ Ｃ ＋０ ４ Ｆ Ｐ ＵＳ 聚 ９ ６ 合物包被 剂） ＋重 晶石 （ ｐ为 ２ ０ｇ ｃ ３ ＋铁矿 粉 至 ． ／ｍ ）
表１地 岩 矿 组 分 结果 层 性 物 成 析
高， 安全密度 窗 口窄 ， 易发生井 下 复杂情况 ； ⑥在造 浆
１ Ｒ ９井地层 特性及 钻井液技 术难 点 Ｍ１
Ｒ ９ 位于 Ｒ岛北 部 。该 区地层 岩 性 主要 为 Ｍ１ 井 含蒙脱石 、 ／ 混层 的软泥 岩 ， 层 倾 角大 、 伊 蒙 地 断层 发 育， 存在 多个推覆体 ， 多个 破碎带 ， 地层 压力 为异 常高
在钻 开地 层后应 力 释 放 速度 问题 ； 存 在 高 温高 密 ⑤
度钻 井液 对储层 的污 染 问题 。 钻井液 施工 重点 ： 由于微 裂缝 发育 ， 在破碎 ① 存
性 地层 ， 易造成 井 壁 掉 块 、 塌 ， 以井 壁 稳定 性 极 垮 所 尤 为重 要 ； ②含遇 水强 分散 的活性 泥 岩 （ 层岩 性矿 地
Ｐ —Ｌ ＤＦ Ｐ ＵＳ聚 胺 聚 合 物 钻 井 液 在 ＲＭ １ 的 应 用 ９井
胡 进 军 邓 义 成 王 权 伟
（ 中海 油 田服 务 股 份 有 限公 司 油 田 化 学 事业 部 ， 津 塘 沽 ） 天
摘要
ＲＭ１ ９井 位 于 Ｒ 岛北 部 ， 区地 层 岩 性 主 要 为含 蒙脱 石 、 ／ 该 伊 蒙混 层 的 软 泥 岩 ， 造 复 杂 ， 释 模 型 待 证 构 解
２ Ｐ ｒ Ⅵ 一 （ 化 沥 青 降 滤 失 剂 ） Ｐ － Ｊ ＦＤ Ⅱ氧 ＋２ Ｆ Ｈ Ｚ （ 表面活性剂 ， 减阻剂 ） Ｋ １ ． Ｐ － Ｌ （ ＋５／ Ｃ ＋０ ４ Ｆ Ｐ ＵＳ 聚 ９ ６ 合物包被 剂） ＋重 晶石 （ ｐ为 ２ ０ｇ ｃ ３ ＋铁矿 粉 至 ． ／ｍ ）
表１地 岩 矿 组 分 结果 层 性 物 成 析
高， 安全密度 窗 口窄 ， 易发生井 下 复杂情况 ； ⑥在造 浆
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浅层水平井 中得到广泛应用 。室 内实验表 明 ， 该钻井液流变性 、 抑制性和润滑性较好 ； 现场应用表 明 ， 该钻井 液性能稳 定， 抑制性强 ， 润滑性好 ， 水平段井 径扩大率较小 ， 起 下钻摩 阻较低 ， 能够满足川西 中浅层水平井 的钻井需要 。
关键词 仿油 基钻井液 聚胺抑 制剂 水平井 流变性
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｐ ｓ ｅ ｕ ｄ ｏ ｏ ｉ ｌ— － ｂａ ｓ ｅ ｄ ｄｒ ｉｌ ｌ ｉ ｎｇ ｌｕ ｆ ｉ ｄ ｐ ｏ ｌ ｙ ａ ｍｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ｈｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｗｅ ｌ ｌ ｒ ｈ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｉ ｔ ｅ ｓ
聚胺 仿油基 钻井液是一类 以聚胺抑制剂 和 Ｍ Ｅ Ｇ（ 甲 点， 目 前 已在川西 中浅层水平井中得到广泛应用 。 聚胺 抑制 剂 是一种 不 水 解 、 完全水溶、 低毒 （ ９ ６ ｈ 进 而起 到稳 定井 壁 的作用 。 同时高剂 量 的 ＭＥ Ｇ使得 钻 井液 具备 优 良的 的润 滑特 性 。 国外 在 环保 要 求 严
第２ ７卷第 ９期 ２ ０ １ ３年 ９月
化工时刊
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｔｉ ｍｅ ｓ
Ｖ ｏ １ ． ２ ７， Ｎｏ ． ９ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２—１ ５ ４ Ｘ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ． ０ ０ ５
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐｏ ｌ ｙ ａ ｍｉ ｎｅ Ｐｓ ｅ ｕｄ ｏ Ｏｉ ｌ — — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｌｕ ｆ ｉ ｄ
Ｑ ｉ Ｃ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ
（ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｉ ｔ ｔ ｕ ｔ ｅ， Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ，Ｄ ｅ ｙ ａ ｎ ｇ ， ６ １ ８ ０ ０ ０ ）
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聚 胺 仿 油 基 钻 井 液 研 究 与应 用
齐 从 丽
（ 中石 化西 南油 气分 公 司工程 技术研 究 院钻 井工 艺所 ， 四川 德 阳 ６ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要 聚胺仿油基钻井液是一类 以聚胺 抑制剂和 ＭＥ Ｇ（ 甲基葡萄糖甙 ） 为 主要处理 剂的新型钻井液体系 ， 在川西中
在井壁岩石和钻屑上 ， 而亲油基朝外 ， 使Ｍ Ｅ Ｇ能在井 基 葡萄糖甙） 为主要处理剂 的水基钻井液体系 ， 该 钻井 液 壁 岩石 表 面和钻 屑表 面 吸附形成 一层膜 ， 阻止钻 井液 具有抑制性强、 润滑性能好、 环保兼容性强、 维护简单等优 中的水分子进入页岩 内部， 从 而抑制页岩水化分散 ，