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基于β-环糊精修饰的抗高温降滤失剂
1
作者 马超 刘怡麟 +2 位作者 唐嘉婧 周旭 刘超 《油田化学》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
深井及超深井油气勘探开发对钻井液降滤失剂的抗温性能提出了更高的要求。利用β-环糊精具有的锥状环台形特殊刚性稳定结构和内疏水外亲水的特殊吸附能力,通过马来酸酐(MAH)接枝β-环糊精(β-CD),同时引入高温稳定性优良的3-(三甲氧基... 深井及超深井油气勘探开发对钻井液降滤失剂的抗温性能提出了更高的要求。利用β-环糊精具有的锥状环台形特殊刚性稳定结构和内疏水外亲水的特殊吸附能力,通过马来酸酐(MAH)接枝β-环糊精(β-CD),同时引入高温稳定性优良的3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(KH_(570)),并与对苯乙烯磺酸钠(SSS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)在水溶液中共聚,合成了耐高温降滤失剂(LY-1)。通过测定含3%LY-1钠基膨润土基浆的高温高压滤失量,优选LY-1的最佳合成条件;采用凝胶色谱仪、红外光谱仪、热重分析仪对LY-1的结构进行了表征;评价了LY-1对基浆滤失量和流变性的影响,并和常用的3种抗高温降滤失剂进行了性能对比。结果表明,LY-1的最优合成条件为:单体总质量分数为25%,引发剂质量分数为单体质量的1%,单体SSS、KH_(570)、DMDAAC、MAH-β-CD的质量比为15∶3∶2∶15,pH值为10,反应温度为75℃,反应时间为4 h。LY-1的数均相对分子质量为14589,在284~453℃的总热失质量约为35.98%,在300℃内具有较好的耐温特性。LY-1在高温下的降滤失性能良好,在基浆中加入3%LY-1,200℃下热滚16 h后的基浆滤失量由143 mL降至12 mL,降低率为91.6%。LY-1对基浆流变性能的影响较小,降滤失性能和抗温性能均优于常用的3种抗高温降滤失剂。 展开更多
关键词 Β-环糊精 降滤失剂 抗高温 水基钻井液
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国内外深水钻井液技术进展
2
作者 耿铁 杨洁 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期442-452,共11页
全球深水及超深水油气资源占比达44%,对其开发成为能源供给的重要支柱。近年来,全球70%的重大油气新发现源自深水区域,中国南海深水油气资源丰富,其开发对提升能源自给率及保障国家能源安全至关重要。然而,高温高压、复杂地质、水合物... 全球深水及超深水油气资源占比达44%,对其开发成为能源供给的重要支柱。近年来,全球70%的重大油气新发现源自深水区域,中国南海深水油气资源丰富,其开发对提升能源自给率及保障国家能源安全至关重要。然而,高温高压、复杂地质、水合物形成及井壁稳定性等对深水钻井液技术提出更高要求。国际油服公司如斯伦贝谢、哈里伯顿、BP等在深水水基、合成基及高密度钻井液领域取得突破,并广泛应用于墨西哥湾、巴西盐下油田等深水区块。国内中海油服依托南海多个油田推进自主创新,形成深水水合物防治、高性能水基钻井液、恒流变合成基钻井液等关键技术,显著提升深水钻井安全性与效率。综述了近年来深水及超深水钻井液技术的发展趋势,重点分析深水水基钻井液、合成基钻井液、高密度钻井液等体系的最新进展及其在深水油气开发中的应用,为未来深水钻井液技术的发展提供参考。 展开更多
关键词 深水钻井液 水合物防治 高性能水基钻井液 恒流变合成基钻井液
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南海深水超深水常用钻井液流变参数通用预测模型
3
作者 陈浩东 罗鸣 +5 位作者 马传华 庞宇航 徐一龙 梁继文 孙宝江 尹邦堂 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2332-2340,共9页
钻井液的流变参数对于精准预测深水、超深水井钻井水力参数具有重要影响。开展了南海深水常用HEM钻井液(high efficient mud,HEM)和合成基钻井液在4~210℃、30~180 MPa条件下的流变实验,揭示了大温压范围内表观黏度、塑性黏度及动切力... 钻井液的流变参数对于精准预测深水、超深水井钻井水力参数具有重要影响。开展了南海深水常用HEM钻井液(high efficient mud,HEM)和合成基钻井液在4~210℃、30~180 MPa条件下的流变实验,揭示了大温压范围内表观黏度、塑性黏度及动切力等流变参数随温压的变化规律;基于实验数据对比评价了已有9种流变模型,发现罗斯模型适用于合成基钻井液、赫巴模型适用于HEM钻井液选,在此基础上创建了一种适用于高低温、高低压交变,HEM和合成基钻井液的流变参数通用预测模型,最大误差11.95%、平均误差为0.62%,均优于已有模型;在使用HEM钻井液时计算井底压力误差为0.28%,在使用合成基钻井液时计算井底压力误差为0.181%,可满足南海深水钻井要求。 展开更多
关键词 深水超深水 高低温压交变 合成基钻井液 HEM钻井液 流变模型
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高密度高性能水基钻井液在巴基斯坦ADHI区块的研究与应用 被引量：1
4
作者 黎凌 周楚翔 +2 位作者 吉永忠 张光锦 吴刚 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期82-89,共8页
巴基斯坦北部ADHI区块中上部早中新世Murree地层为长段红色泥岩,位于Φ311.15 mm井眼段,长度约1600 m,为区块钻井作业的重难点,极具挑战性。该红色泥岩段具有强分散,高造浆的特点,经常出现钻井液流变性能失控;易膨胀缩径,泥包钻具,返出... 巴基斯坦北部ADHI区块中上部早中新世Murree地层为长段红色泥岩,位于Φ311.15 mm井眼段,长度约1600 m,为区块钻井作业的重难点,极具挑战性。该红色泥岩段具有强分散,高造浆的特点,经常出现钻井液流变性能失控;易膨胀缩径,泥包钻具,返出大团泥球,堵塞喇叭口;地层压力系数高,实钻钻井液密度高达1.80~2.00 g/cm^(3),常发生压差卡钻、断钻具等事故;地层出水,高压低渗,出水量1~3 m^(3)/h;高密度进一步增加了钻井液流变性及劣质固相含量调控难度。为解决上述AHDI区块钻井难题,同时在海外开放的油气服务市场展示川庆钻探复杂油气攻坚者的形象并树立“CCDC Drilling Fluid”的品牌,通过开展Murree地层泥岩矿物组分及水化特性分析研究为根本,构建以“高效泥岩抑制剂、防泥包提速剂、纳微米封堵剂、高密度条件下大分子包被抑制剂配制使用工艺技术”,研发出一套适合巴基斯坦北部ADHI区块的密度2.20 g/cm^(3),动切力小于20 Pa,抗温100℃,抗5%泥岩污染的高密度高性能水基钻井液体系,已经成功在巴基斯坦北部区块应用4口井。 展开更多
关键词 巴基斯坦钻井 北部区块 长段泥岩 高密度 高性能水基钻井液
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深地塔科1井钻井液技术 被引量：1
5
作者 孙金声 王建华 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期155-166,共12页
深地塔科1井是我国深地勘探领域的一项重大工程,其钻探过程中面临着超高温、超高压、超高盐等一系列极端工况,这些复杂条件给钻井液技术带来了巨大的挑战。钻井液作为钻井过程中的“血液”,其性能的优劣直接关系到钻井的成败。系统介绍... 深地塔科1井是我国深地勘探领域的一项重大工程,其钻探过程中面临着超高温、超高压、超高盐等一系列极端工况,这些复杂条件给钻井液技术带来了巨大的挑战。钻井液作为钻井过程中的“血液”,其性能的优劣直接关系到钻井的成败。系统介绍了万米深层钻井液技术,在揭示钻井液关键处理剂耐超高温高盐机理及堵漏材料提高缝洞漏层承压能力机理的基础上,通过研制新材料、构建新体系、开发新软件,形成了抗温240℃抗盐水基钻井液、抗温240℃油基钻井液和恶性缝洞漏失堵漏3项关键核心技术,成功解决了钻井液高温性能恶化、井壁失稳、减摩降阻和恶性漏失等难题,在深地塔科1井四开、五开成功应用,为深地塔科1井顺利钻至10910 m完钻提供了关键技术支撑。 展开更多
关键词 万米深层 超高温 高盐 水基钻井液 油基钻井液 防漏 堵漏
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页岩气井水基钻井液用环保型抑制剂的制备及性能研究
6
作者 李书应 孙钢 《断块油气田》 北大核心 2025年第2期346-352,共7页
为了满足页岩气井水基钻井液对抑制性能和环保性能的要求,以多糖衍生物藻糖肽为主要原料,使用N,N-二丁基-1,3-丙二胺和溴代烷烃对其进行了改性,制备了一种新型环保型抑制剂HBM-T。文中以相对抑制率为评价指标优化了该抑制剂的制备条件,... 为了满足页岩气井水基钻井液对抑制性能和环保性能的要求,以多糖衍生物藻糖肽为主要原料,使用N,N-二丁基-1,3-丙二胺和溴代烷烃对其进行了改性,制备了一种新型环保型抑制剂HBM-T。文中以相对抑制率为评价指标优化了该抑制剂的制备条件,采用红外光谱和核磁共振氢谱表征了其结构,并评价了其抑制性能和环保性能。结果表明:当中间产物DGMT和溴代烷烃的物质的量比为1∶2、反应温度为55℃、反应时间为14 h时,制备的HBM-T抑制性能最好。随着HBM-T质量分数的不断增大,相对抑制率、岩屑滚动回收率逐渐增大,膨润土的Zeta电位值逐渐减小。当HBM-T质量分数为1.5%时,相对抑制率可达到86.5%,岩屑的一次滚动回收率和二次滚动回收率分别为90.7%和81.6%,钠膨润土的Zeta电位值可降低至-14.5 mV。HBM-T与现场水基钻井液的配伍性较好,可以有效提升其抑制性能。另外,HBM-T的环保性能较好,不含有毒重金属,属于无毒、易降解产品。研究结果认为,环保型抑制剂HBM-T能够作为页岩气井水基钻井液用抑制剂使用。 展开更多
关键词 页岩气井 水基钻井液 多糖衍生物 页岩抑制剂 环保性能
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抗高温防塌水基钻井液体系研发与现场应用
7
作者 王晓军 平善海 +3 位作者 付云博 李迎 张建辉 戴运才 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期62-68,共7页
为解决常规水基钻井液的防塌性能和抗温性能难以满足复杂深井勘探开发需要的问题,研制了表面水化抑制剂和纳米封堵剂,并通过其他处理剂优选和配比优化,形成了密度达2.00 kg/L的抗高温防塌水基钻井液体系。室内性能评价表明,该钻井液体... 为解决常规水基钻井液的防塌性能和抗温性能难以满足复杂深井勘探开发需要的问题,研制了表面水化抑制剂和纳米封堵剂,并通过其他处理剂优选和配比优化,形成了密度达2.00 kg/L的抗高温防塌水基钻井液体系。室内性能评价表明,该钻井液体系抗温达220℃,静置96 h后上、下部密度差仅0.02 kg/L,抗岩屑污染3.0%以上,抗氯化钙污染0.6%以上,润滑性能和抑制性能稍差于油基钻井液,致密砂岩封堵率达到了85.6%。现场应用效果表明,该钻井液体系在高温深井中仍然保持良好的井眼净化能力,沉降稳定性好,井壁稳定性突出,润滑减阻性能优异。抗高温防塌水基钻井液体系为复杂地层深井超深井钻完井施工提供了技术保障。 展开更多
关键词 水基钻井液 抗高温 防塌 纳米封堵剂 表面水化抑制剂 封堵率
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水基钻井液用降滤失剂的合成与性能评价
8
作者 高小芃 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第4期36-40,共5页
合成了一种新型抗高温降滤失剂HT-PAM,通过测试HT-PAM钻井液的性能全面评价其在复杂环境中的性能表现,并探究其在极端条件下的作用机理。结果表明,HT-PAM具有优异的流变性能、热稳定性、抗盐与抗钙性能、降滤失性能、抗温性能、协同效应... 合成了一种新型抗高温降滤失剂HT-PAM,通过测试HT-PAM钻井液的性能全面评价其在复杂环境中的性能表现,并探究其在极端条件下的作用机理。结果表明,HT-PAM具有优异的流变性能、热稳定性、抗盐与抗钙性能、降滤失性能、抗温性能、协同效应;HT-PAM钻井液在100℃时的黏度为46.3 mPa·s,在150℃时的滤失量为15.6 mL,在1000 mg·L^(-1)的NaCl和CaCl_(2)溶液中的滤失量分别为26.8 mL和21.3 mL;HT-PAM在常规条件下具有良好的性能表现,但在极端条件下性能受到影响;HT-PAM与黏度增强剂具有较好的协同效应;HT-PAM适合短期(6个月内)存储,长期存储需要对稳定性进行优化。为适用于高温、高压、高盐等极端条件的水基钻井液开发提供了数据和理论支持。 展开更多
关键词 水基钻井液 降滤失剂 合成工艺 性能评价
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两性离子聚合物改性纳米颗粒的抗钙封堵降滤失性能与机理
9
作者 李文哲 沈欣宇 +3 位作者 王锐 杨航 刘兴宝 谯青松 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期324-329,共6页
为解决水基钻井液抗温抗钙封堵问题,基于“反聚电解质效应”相关理论,通过在二氧化硅纳米颗粒表面接枝两性聚合物,得到了适应高温高钙钻井环境封堵性纳米颗粒ZP-NPs。借助红外光谱、电镜观察确认其微观结构,通过分散稳定、滤失实验、封... 为解决水基钻井液抗温抗钙封堵问题,基于“反聚电解质效应”相关理论,通过在二氧化硅纳米颗粒表面接枝两性聚合物,得到了适应高温高钙钻井环境封堵性纳米颗粒ZP-NPs。借助红外光谱、电镜观察确认其微观结构,通过分散稳定、滤失实验、封堵实验评价其性能。结果表明:ZP-NPs在高温高浓度钙盐水(160℃,11%CaCl_(2))中长期保持纳米级/亚微米级稳定分散,含ZP-NPs的基浆受高浓度钙污染后高温高压(160℃、3.5 MPa)滤失量不超过20 mL、滤饼薄而致密,协同膨润土封堵5μm裂缝可承受5.5 MPa。通过粒径分析、能谱元素分析揭示了ZP-NPs抗钙封堵降滤失机理:ZP-NPs具有强的“反聚电解质”效应,在高钙条件下仍保持纳米粒径分布,并且能屏蔽钙离子在膨润土颗粒上的吸附、改善膨润土浆的抗钙分散稳定性,由此使得膨润土浆在高钙条件下保持优异的降滤失性能。该研究成果为抗钙封堵剂新材料研发提供了新的理论与技术指导。 展开更多
关键词 反聚电解质 抗钙 抗温 降滤失 水基钻井液
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抗高温高密度油基钻井液技术研究及在塔里木山前超深层的应用
10
作者 杨鹏 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期184-188,共5页
文章主要介绍为了满足塔里木油田超深层开发需求,自主研发的抗盐抗高温高密度油基钻井液体系,以及对其性能进行的室内评价,实验结果表明该体系抗温最高可达250℃,密度最高2.6 g/cm^(3),抗岩屑容量限达15%,抗水泥石粉容量限达15%,抗盐水... 文章主要介绍为了满足塔里木油田超深层开发需求,自主研发的抗盐抗高温高密度油基钻井液体系,以及对其性能进行的室内评价,实验结果表明该体系抗温最高可达250℃,密度最高2.6 g/cm^(3),抗岩屑容量限达15%,抗水泥石粉容量限达15%,抗盐水侵容量限达50%,静止无破乳,无沉降,具有良好的稳定性、封堵防塌性及沉降稳定性,流变性易于调整。该体系在塔里木库车山前超深层进行了应用,有效解决了超深层盐膏层段及目的层井壁失稳及卡钻等难题。抗高温高密度油基钻井液体系为超深层及非常规油气资源开发提供了技术支撑。 展开更多
关键词 油基钻井液 抗高温 高密度 抗盐水侵 超深层 盐膏层
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环保性纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶的制备及堵漏性能
11
作者 范宇 唐宜家 +3 位作者 夏连彬 王锐 黄桃 王建威 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期209-216,共8页
在全球石油勘探开发都在严格推行环境保护法规的背景下,研制出一款环保且性能优秀的堵漏剂无疑是应对钻井漏层的高效解决方案。通过溶胶-凝胶法将纳米硅酸镁锂(nLMS)\羟丙基甲基纤维素(HPMC)\明胶(Gel)以固定的质量比例进行高温共混,nLM... 在全球石油勘探开发都在严格推行环境保护法规的背景下,研制出一款环保且性能优秀的堵漏剂无疑是应对钻井漏层的高效解决方案。通过溶胶-凝胶法将纳米硅酸镁锂(nLMS)\羟丙基甲基纤维素(HPMC)\明胶(Gel)以固定的质量比例进行高温共混,nLMS粒子在高温下更均匀地分散在混合体系中,其高表面积促进了与Gel\HPMC基质地强黏附性,三者通过氢键与物理纠缠相互作用。利用nLMS和HPMC、Gel之间的物理化学作用,制备了具有高度交联网络结构的水凝胶,最后利用真空冷冻干燥技术,制备了纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶(nLMS-HPMC-Gel)颗粒。通过红外分析,紫外分析,热重分析,X射线衍射,高端流变仪等手段对复合凝胶(nLMS-HPMC-Gel)进行表征,同时,对复合凝胶在水基钻井液中的流变性能,封堵性能,承压性能进行了测试。结果表明:nLMS-HPMC-Gel该种凝胶具有良好的降滤失性,堵漏性,承压性,互配性。 展开更多
关键词 硅酸镁锂 羟丙基甲基纤维素 明胶 高温共混 凝胶 水基钻井液 防漏堵漏
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高效液相色谱法测定食品接触用涂料中2-甲基咪唑、4-甲基咪唑和1-乙烯基咪唑的含量
12
作者 王乐 项海波 张丽 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第2期213-218,共6页
取0.500 g溶剂型食品接触用涂料样品,加入5 mL乙酸乙酯,超声提取15 min,加入20 mL甲醇,离心10 min。取0.500 g水性食品接触用涂料样品,加入25 mL甲醇,涡旋1 min,超声提取15 min,离心10 min。所得上清液均过0.22μm有机滤膜,滤液采用高... 取0.500 g溶剂型食品接触用涂料样品,加入5 mL乙酸乙酯,超声提取15 min,加入20 mL甲醇,离心10 min。取0.500 g水性食品接触用涂料样品,加入25 mL甲醇,涡旋1 min,超声提取15 min,离心10 min。所得上清液均过0.22μm有机滤膜,滤液采用高效液相色谱仪分析。以Acclaim^(TM) 120 C_(18)色谱柱为固定相,以体积比1∶9的乙腈-0.05%(体积分数)氨水溶液的混合溶液为流动相,在1.0 mL·min^(-1)流量下等度洗脱分离3种咪唑类化合物,在检测波长211 nm(2-甲基咪唑、4-甲基咪唑)和227 nm(1-乙烯基咪唑)下测定。结果显示,3种咪唑类化合物的质量浓度均在一定范围内和峰面积呈线性关系,测定下限(10S/N)为5.0~20.0 mg·kg^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为92.5%~108%,测定值的相对标准偏差(n=6)均不大于2.5%。 展开更多
关键词 高效液相色谱法 溶剂型食品接触用涂料 水性食品接触用涂料 2-甲基咪唑 4-甲基咪唑 1-乙烯基咪唑
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页岩油储层环保型高性能水基钻井液体系研究及应用 被引量：3
13
作者 宋舜尧 周博宇 +3 位作者 刘晓慧 杨飞 马忠梅 王海柱 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第8期1767-1775,共9页
为了满足页岩油储层钻井对钻井液环保性能的要求,以环保型页岩抑制剂HBY-S和环保型复合润滑剂HBR-L为主要处理剂,并结合其他环保型处理剂,研制出了一种适合页岩油储层钻井的环保型高性能水基钻井液体系。室内对钻井液体系的耐温性能、... 为了满足页岩油储层钻井对钻井液环保性能的要求,以环保型页岩抑制剂HBY-S和环保型复合润滑剂HBR-L为主要处理剂,并结合其他环保型处理剂,研制出了一种适合页岩油储层钻井的环保型高性能水基钻井液体系。室内对钻井液体系的耐温性能、抗污染性能和环保性能进行了评价,结果表明:体系具有良好的耐温性能,经过160℃老化后钻井液体系的高温高压滤失量为9.6mL,岩屑滚动回收率可以达到90.6%,润滑系数为0.089;体系具有较强的抗污染能力,钻井液中加入10%NaCl、1.0%CaCl_(2)或者15%岩屑粉时流变性能和滤失性能均比较稳定;体系的环保性能优良,钻井液的EC_(50)值为85000(无毒),BOD_(5)/COD值为26.5%(易降解),重金属含量均低于行业标准值。环保型高性能水基钻井液在某页岩油区块水平井钻井过程中进行了成功应用,其中DG-1井钻井期间未出现井下复杂事故,现场钻井液性能稳定,环保性能达标,实现了安全高效钻井的目标,在页岩油水平井钻井中具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 页岩油 水基钻井液 环保性能 润滑剂 抑制剂
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一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂
14
作者 贺垠博 梁浩 +2 位作者 敬玉娟 杜明亮 李小庆 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第3期318-324,共7页
针对高密度水基钻井液高温增稠引发的滤失量大、ECD与内耗高、流动性下降甚至完全丧失难题,在AAAMPS聚有机酸降黏剂分子中引入富含大量邻苯二酚基团的单宁酸,采用自由基聚合法研制了一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂AA-AMPS-TA,并通... 针对高密度水基钻井液高温增稠引发的滤失量大、ECD与内耗高、流动性下降甚至完全丧失难题,在AAAMPS聚有机酸降黏剂分子中引入富含大量邻苯二酚基团的单宁酸,采用自由基聚合法研制了一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂AA-AMPS-TA,并通过正交实验明确了PAAT的最优合成条件。表征并评价了PAAT的降黏性能,结果表明:引入TA后,PAAT的红外光谱出现了源于酚羟基的分子内氢键吸收峰,且因其分子结构中引入了大量苯酚基团,显著提升了热稳定性,分解温度接近500℃;PAAT可降低低浓度膨润土浆和7%膨润土+8%高岭土的高浓度混合黏土浆黏度,在高密度水基钻井液体系中降黏率达26.5%,240℃热滚后降黏率达44.4%。采用Zeta电位与粒径分析验证了PAAT的吸附降黏机理,并在蓬深101井中现场应用,控制了井浆高温下黏度、切力增涨,降黏效果良好。 展开更多
关键词 超高温 水基钻井液 聚合物降黏剂 配位键合
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无黏土水基钻井液用超支化聚合物降滤失剂的合成及性能评价 被引量：4
15
作者 丁伟俊 张颖 +4 位作者 余维初 丁飞 杨世楚 蒲洪兵 段文博 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期169-174,共6页
在高温条件下,聚丙烯酰胺类降滤失剂分子易发生降解,导致降滤失效果大幅下降。为此,通过超支化单体季戊四醇三烯丙基醚(APE)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚合成了一种耐高温的超支化聚合物降... 在高温条件下,聚丙烯酰胺类降滤失剂分子易发生降解,导致降滤失效果大幅下降。为此,通过超支化单体季戊四醇三烯丙基醚(APE)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚合成了一种耐高温的超支化聚合物降滤失剂JHPAS,以JHPAS为基础配制了一种新型的无黏土水基钻井液,分析其降滤失机理,评价其在高温、高盐条件下的流变性能和降滤失性能。结果表明:JHPAS具有很好的热稳定性,在水溶液中可形成网络结构,在无黏土水基钻井液中吸附于超细CaCO 3表面形成致密滤饼,并堵塞滤饼上的孔隙,进一步降低钻井液滤失量;构筑的无黏土水基钻井液在200℃老化16 h、饱和氯化钠盐水的条件下仍具有稳定的流变性和良好的降滤失性能,API滤失量和高温高压滤失量分别为5.5 mL和7.6 mL。研究成果有助于推动超支化聚合物在深层、超深层油藏钻井液中的研究与应用。 展开更多
关键词 水基钻井液 降滤失剂 超支化聚合物 高温储层 高盐 深层 超深层
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页岩气储层高触变防漏钻井液体系研究及性能评价 被引量：3
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作者 张振华 孙金声 +2 位作者 孙泽山 贾宗华 吕亮 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1090-1097,共8页
为解决页岩气开发过程中油基钻井液带来的环保压力与经济成本较高问题,新型高性能水基钻井液的研究与推广意义重大。文中通过大量室内实验,以研发的正电胶触变调控剂为核心处理剂,同时优选降滤失剂、流型调节剂与封堵剂等处理剂,研制了... 为解决页岩气开发过程中油基钻井液带来的环保压力与经济成本较高问题,新型高性能水基钻井液的研究与推广意义重大。文中通过大量室内实验,以研发的正电胶触变调控剂为核心处理剂,同时优选降滤失剂、流型调节剂与封堵剂等处理剂,研制了一种适合页岩气储层的高触变防漏钻井液体系,并综合评价了其抗温性能、承压封堵性能、抗污染性能、抑制性能和环保性能。实验结果表明:高触变防漏钻井液抗温性能较好,当老化温度为135℃时,体系仍能保持较好的流变性能和滤失性能;钻井液体系的承压封堵性能较好,体系密度升至1.6 g/cm^(3)时,0.7 MPa下未发生漏失;钻井液体系的抗NaCl、CaCl_(2)和岩屑粉污染性能较好;钻井液体系的抑制性能较强,对页岩岩屑的相对回收率达98.6%;钻井液体系环保性能优良,属于较易降解类型钻井液体系。现场试验结果表明,高触变防漏钻井液体系能够满足页岩气储层钻井施工对钻井液性能及环保方面的要求,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 页岩气 井壁稳定 水基钻井液 触变调控 性能评价
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高温下水基钻井液核心组分微观行为分析 被引量：2
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作者 张玉文 张洋 宋涛 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第1期39-44,共6页
水基钻井液在高温下性能调控难度大,主要与核心胶体粒子的分散状态有关,而水基钻井液成分复杂,单一组分与多组分间受高温作用性能变化规律不同,对胶体粒子的分散状态均有影响。针对水基钻井液核心组分,通过高温高压流变性测试获得了膨... 水基钻井液在高温下性能调控难度大,主要与核心胶体粒子的分散状态有关,而水基钻井液成分复杂,单一组分与多组分间受高温作用性能变化规律不同,对胶体粒子的分散状态均有影响。针对水基钻井液核心组分,通过高温高压流变性测试获得了膨润土胶体剪切应力-温度曲线,并测试了不同温度下胶体颗粒粒度分布,分析了黏土矿物胶体粒子在室温~220℃范围内的分散、絮凝与聚结状态及形成机制,同时利用SEM测试和黏土矿物晶层结构分析,从微观角度揭示了富含镁多孔纤维状黏土矿物胶体的高温稳定机理,此外,基于对高温热滚前后流变性和滤失量等性能变化的分析,从黏土矿物结构特征和聚合物断链、吸附特性等角度揭示膨润土/复配黏土矿物与聚合物类处理剂在高温下的互相作用机理,结合实验结果,明确了低浓度膨润土与海泡石复配胶体具有明显的高温稳定优势,为超高温水基钻井液的构建提供了理论支撑。 展开更多
关键词 高温 水基钻井液 微观分析 黏土胶体 分散状态
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一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂 被引量：1
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作者 邓正强 张涛 +4 位作者 黄平 罗宇峰 王国帅 贺垠博 蒋官澄 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第2期178-183,共6页
针对深井超深井钻井中高密度水基钻井液黏度高、易高温增稠等流变性调控难题,以对苯乙烯磺酸钠盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-烯丙基-2-甲基氯化铵、烯丙基聚氧乙烯醚为单体,合成了一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂ZT-1。采用红... 针对深井超深井钻井中高密度水基钻井液黏度高、易高温增稠等流变性调控难题,以对苯乙烯磺酸钠盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-烯丙基-2-甲基氯化铵、烯丙基聚氧乙烯醚为单体,合成了一种抗高温梳型两性离子聚合物降黏剂ZT-1。采用红外光谱表征了降黏剂的分子结构,验证梳型两性离子聚合物合成的成功,采用热重分析表征了降黏剂的热稳定性,其分解温度达250℃。ZT-1具有良好的抗高温耐盐钙降黏分散性能,抗温240℃,可抗饱和盐,抗2%氯化钙;ZT-1加量为0.3%时,老化温度为200℃,在评价浆中的降黏率可达77.7%,在高密度(2.4 g/cm^(3))水基钻井液体系中表观黏度的降低率达33%,塑性黏度的降低率达14%,动切力降低率达67%。ZT-1性能优于阴离子降黏剂磺化丹宁以及常规线性两性离子聚合物降黏剂XY-27和ADS共聚物,这种梳型两性离子聚合物降黏剂在超高温超高密度钻井液中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 降黏剂 抗高温 水基钻井液 梳型聚合物
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抗超高温220℃聚合物水基钻井液技术 被引量：7
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作者 刘锋报 孙金声 +2 位作者 刘敬平 黄贤斌 孟旭 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第2期148-154,共7页
我国深层油气资源丰富,其高效开发对保障国家能源安全具有重大意义。钻井液是深部地层钻探的关键,但目前常规聚合物钻井液的抗温能力普遍低于220℃,且盐会大幅降低钻井液性能,钻探过程中往往由于钻井液失效引发安全事故,对深层油气开发... 我国深层油气资源丰富,其高效开发对保障国家能源安全具有重大意义。钻井液是深部地层钻探的关键,但目前常规聚合物钻井液的抗温能力普遍低于220℃,且盐会大幅降低钻井液性能,钻探过程中往往由于钻井液失效引发安全事故,对深层油气开发造成重大损失。针对钻井液高温高盐条件下性能恶化的难题,合成了具有协同作用的抗高温两性离子聚合物和抗高温阴离子聚合物,通过高强度的网架结构调控钻井液流变性;合成抗超高温高效封堵剂来提高钻井液封堵性能和滤失性能,封堵泥饼和砂床,阻止压力传递。以抗高温两性离子聚合物、抗高温阴离子聚合物和抗超高温高效封堵剂为核心处理剂,构建了一套抗超高温220℃的聚合物水基钻井液体系,并评价了该钻井液的性能。实验结果表明,该钻井液具有良好的流变滤失性、沉降稳定性、封堵性和润滑性,其高温高压滤失量仅为9.6 mL,高温高压下仍保持黏度和切力稳定,直立老化72 h沉降因子仅为0.5113,砂床侵入深度仅为6 mm,老化后润滑系数和泥饼黏滞系数分别为0.1224和0.0875。该钻井液具有良好的抗温性能和稳定性,对深部油气的开发具有重要意义。 展开更多
关键词 水基钻井液 抗高温 抗高矿化度 聚合物 深部地层
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微米刚性氧化石墨烯颗粒的制备及协同堵漏性能评价 被引量：2
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作者 代锋 罗平亚 +3 位作者 向欣荣 王建威 吴申堯 白杨 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1114-1121,共8页
泸州区块深层页岩气地层微米级裂缝发育,且偶有天然裂缝存在,结构面节理特征弱,钻井过程中,容易造成滤液侵入地层,引起井壁坍塌,亟待研制一款能抗压抗高温的微米尺度刚性封堵剂,既能应对微米裂缝带来的威胁,又可以与大片径堵漏剂有很好... 泸州区块深层页岩气地层微米级裂缝发育,且偶有天然裂缝存在,结构面节理特征弱,钻井过程中,容易造成滤液侵入地层,引起井壁坍塌,亟待研制一款能抗压抗高温的微米尺度刚性封堵剂,既能应对微米裂缝带来的威胁,又可以与大片径堵漏剂有很好的协同堵漏作用。采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO)水凝胶,经超长时间高温真空干燥之后,将其粉碎,获得了一种刚性氧化石墨烯颗粒(GO-RP)。这种颗粒属于氧化石墨烯纳米片的多重叠加,用超声波无法使之分散,单体能够承受215℃以下的温度。采用可驱替式堵漏仪评价这种颗粒的协同堵漏性能,实验结果表明,GO-RP可在压力作用下不断地冲进裂缝孔隙进行填充,搭配混合堵漏剂,尤其是带有柔性纤维的材料,能够形成更致密的承压封堵层,承压能力高达9 MPa,降漏失率提升了约70百分点。将封堵剂GO-RP加入水基钻井液中,可使钻井液漏失量显著降低,同时,在高温下仍能保持较好的摩擦性能和抗压能力。这种刚性氧化石墨烯颗粒封堵剂在钻井堵漏领域有良好的应用前景。 展开更多
关键词 水基钻井液 高温真空干燥 氧化石墨烯 刚性颗粒 柔性封堵剂 致密封堵层
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