新型聚胺鹽泥頁巖抑制劑的研究及應(yīng)用.pdf

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1、第29卷第4期油田化學(xué)V01．29No．42012年12月25日OilfieldChemistry25Dec，2012文章編號：1000-4092(2012)04-390-04新型聚胺鹽泥頁巖抑制劑的研究及應(yīng)用冰張洪偉，左鳳江，田野。，賈東民，劉彥妹’，溫建平’，張麗華，宋良(1．渤海鉆探工程技術(shù)研究院華北分院，河北任丘062552；2．渤海鉆探工程有限公司，天津300457)摘要：以小分子量聚合醇、金屬催化劑、氨水、高溫保護(hù)荊、改性劑為原料，制得鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑JAI，外觀為淺黃色黏性液體。研究表明，JAI處理劑抗黏土污染

2、量達(dá)到4o％以上，過40目、28目篩的滾動回收率分別為63．8％、51．2％，并使膨潤土在清水中的膨脹體積由9．8mL降至2．75mL，抑制泥頁巖水化膨脹和分散的能力較好，各項性能與國外同類產(chǎn)品Ultrahib相當(dāng)。在93～200℃范圍內(nèi)，2％JAI溶液的鉆屑回收率和pH值隨溫度變化較小，平均值分別為63％和9．5。與甲酸鹽和KCI鹽水體系的配伍性良好。在兩口井的現(xiàn)場應(yīng)用表明，JAI抑制劑可大幅提高體系的抑制性，有效解決大段泥頁巖導(dǎo)致的嚴(yán)重垮塌和膨脹縮徑，以及嚴(yán)重造漿等復(fù)雜問題。圖2表6參8關(guān)鍵詞：聚胺鹽；泥頁巖；抑制劑；鉆井液；二連

3、油田中圖分類號：IE154文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A為了在環(huán)境敏感地區(qū)替代油基鉆井液，同時有爐，SD-6型六聯(lián)失水測定儀，青島海通達(dá)儀器廠；效降低成本，國外鉆井液公司開發(fā)了高性能水基鉆TDL-40B型離心機(jī)，上海市金鵬分析儀器有限公司。井液，應(yīng)用效果較好【J引。良好的性能使其成為目低分子量聚合醇(聚乙二醇400、聚乙二醇6OO前最接近油基鉆井液技術(shù)水平的水基鉆井液，受到按質(zhì)量比l：l混合)，天津天泰化學(xué)品公司；金屬催廣泛的關(guān)注和研究。聚胺抑制劑是高性能水基鉆井化劑(Ni、cu、Cr、Mo的混合物)，氨水(20％)，天津液的核心處理劑，其分子結(jié)構(gòu)和

4、處理劑性能在不斷市化學(xué)試劑廠；氫氣，純度99．99％；高溫保護(hù)劑(高地完善和發(fā)展過程中。目前，國內(nèi)相關(guān)高校和科研分子量醚類)，改性劑(酸類)，河北邢臺化工公司；院所陸續(xù)開展了聚胺抑制劑的研究，取得了一定進(jìn)甲酸鈉，KC1，工業(yè)品，聚胺鹽類抑制劑Uhrahib，中國展引，但仍然面臨成本較高的問題。筆者利用常南海麥克巴泥漿有限公司；黃原膠類流型調(diào)節(jié)劑，淄博中軒生化有限公司；改性淀粉，降濾失劑，新鄉(xiāng)富規(guī)易得的原料，研制出具有強(qiáng)抑制性的聚胺鹽類抑邦科技有限公司；成膜防塌劑(白瀝青)，成膜降濾制劑JAI，并將其應(yīng)用到現(xiàn)場鉆井液中，取得了良好失劑(

5、固體聚合醇)，渤海鉆探工程院；陽離子聚丙的效果。烯酰胺包被劑，任丘天時化工公司；鉆井液用膨潤1實驗部分土，宣化燕北礦業(yè)有限公司；路85井2200～2400m易水化的泥頁巖鉆屑，6～10目；實驗用水均為自1．1實驗儀器與試劑來水。ZNN-D6S型旋轉(zhuǎn)黏度儀，XGRL-3型高溫滾子·收稿日期：2011·lO．25；修改日期：2011·1l-22?；痦椖浚簢抑卮罂萍紝ｍ棥吧罹@錄、測試技術(shù)和配套裝備”課題“復(fù)雜地質(zhì)條件下深井鉆井液與高溫高壓固井技術(shù)研究”(項目編號201lZXo502l-0O4)。作者簡介：張洪偉(1981一)，男，工程

6、師，中國科學(xué)院研究生I完物理化學(xué)專業(yè)碩士(2007)，從事鉆井液研究工作，通訊地址：062552河北省任丘市渤海鉆探工程技術(shù)研究院華北分院，E-mml：zhwpufan@~xmail．corn。第29卷第4期張洪偉，左鳳江，田野等：新型聚胺鹽泥頁巖抑制劑的研究及應(yīng)用3911．2聚胺鹽抑制劑的研制l。由表l可見，隨著黏土污染量的增加，體系黏度緩慢升高，當(dāng)黏土污染量達(dá)40％時，黏度明顯上升。室溫下將100g小分子量聚合醇、16g金屬催表明自主研制的聚胺鹽JAI可有效抑制膨潤土水化化劑、30g20％氨水置于反應(yīng)釜中，通氫氣加壓到分散，并與國

7、外同類處理劑Ultrahib抗黏土污染能2．4～2．6MPa。40～60min內(nèi)升溫至220～力相當(dāng)。240℃，反應(yīng)3～4h，冷卻泄壓，過濾除去催化劑，蒸餾脫水得到端基胺類產(chǎn)品。然后將100g該產(chǎn)品在表120mL／LJAI和Ultrahib黏土污染流變參數(shù)低溫環(huán)境下與2Og高溫保護(hù)劑(醚類)和20g改性劑(酸類)混合均勻，反應(yīng)后即得鉆井液用抗高溫聚胺鹽抑制劑JAI，外觀為淺黃色黏性液體。1．3黏土污染實驗配制20mL／L聚胺鹽溶液，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的膨潤土，高速攪拌20min，93℃滾動老化16h后，冷卻至室溫，高速攪拌20min，用

8、旋轉(zhuǎn)黏度計測試其流變性，重復(fù)以上過程，直到體系黏度明顯增加。1．4滾動回收率實驗2．1．2滾動回收率聚胺鹽抑制劑JAI對現(xiàn)場泥巖鉆屑的抑制能力將40g鉆屑在105oC下烘干3h，倒入裝有20見表2。由表可見，與清水相比，