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阳离子型磺化酚醛树脂的抗高温高压降滤失剂
2016/4/27 来源:本站原创

两性离子型磺甲基酚醛树脂的优越性已在应用中证实,将阳离子单体在催化剂作用下引入酚醛树脂结构,再通过多步磺化反应制得阳离子型磺化酚醛树脂,其在黏土颗粒上的饱和吸附量高达33.51mg/g土,浊点盐度(以Cl-计)≥160g/L,参考石油天然气行业标准SY/T5094—2008,将阳离子型磺化酚醛树脂200℃热滚16h后,在180℃、3.5MPa条件下测试其滤失量,评价结果显示,阳离子型磺化酚醛树脂的抗高温高压降滤失性优于现用SMP系列产品。

根据目前使用钻井液润滑剂存在的不足,研制了一种新型钻井液润滑剂———砜醛树脂。实验结果表明:在钻井液中加入0.1%的砜醛树脂,钻井液润滑系数可达到0.205,钻井液的润滑系数降低率可达到58.1%。该润滑剂与钻井液配伍性好,用量少,可以应用在高固相、高密度地区以及高温、高盐地层。该研究为合成树脂类处理剂的研制提供了一个新途径。

3.3其他改性处理剂

除前面介绍的合成聚合物和合成树脂外,还有一些不同用途的合成化合物或混合物,这些研究也为钻井液处理剂的制备提供了一些途径和方法。下面围绕处理剂用途或作用分类介绍。

3.3.1防塌护壁剂

针对目前克拉玛依油田钻井所遇泥页岩地层井壁失稳问题,基于沥青的封堵防塌及阳离子的正电性抑制,结合钾离子的晶格抑制作用,研制了一种具有降低近井壁泥页岩地层渗透率、抑制泥页岩水化膨胀和封堵防塌作用于一体的护壁剂。为解决伊利石、伊蒙混层为主的硬脆性泥页岩微裂缝发育容易引起井壁失稳的问题,研制了一种在高温高压条件下可变软变形的新型热塑性封堵剂HSH。

HSH在高温条件下软化变形,在压差作用下挤入微裂缝,与黏土颗粒一起形成致密封堵层,其封堵能力与乳化沥青相当,且优于聚乙二醇和乳化石蜡。HSH无荧光,且与钻井液配伍性好,抑制性强,在较宽温度范围内(90~150℃)具有优异的封堵效果。

针对现有防塌封堵剂沥青类荧光级别高,石蜡类、聚合醇类易起泡、易大幅增大钻井液黏度,不能满足防塌钻井液需要的缺点,应用二异氰酸酯、乙酸乙酯和多羟基化合物,合成出了一种新型封堵剂JA。该剂不仅荧光强度很小,且能在微裂缝和孔隙处快速封堵,形成致密封堵层,对钻井液体系流变性基本无影响。

针对海洋勘探开发泥页岩地层存在的黏土矿物水化膨胀、分散等问题,研制出了具有较强抑制作用的环境友好型抑制剂GGD。在渤海湾曹21井的现场试验结果表明,GGD钻井液对大段泥页岩有较强的抑制效果,且能够长时间维护井壁稳定,克服长井段长时间裸露易发生的井壁稳定问题。该钻井液可以满足渤海石油勘探开发环境保护及施工作业要求。

针对水基钻井液钻遇盐水层、石膏层、水泥塞时,遭遇高钙污染后导致钻井液流变性、滤失造壁性恶化等问题,室内合成了一种抗高温高钙的抑制剂ZTL-1。评价结果表明,其具有良好抗温性(160℃)和抗钙性能(40g/L),护胶能力强,与钻井液的配伍性好,有一定的提黏、提切效果,还具有明显的降滤失作用。

在过去胺基抑制剂研究的基础上,研制出了含有胺基和醚键等多官能团的低分子聚合物———聚胺页岩抑制剂SDPA。SDPA在黏土颗粒表面不易解吸,能发挥长期抑制作用。现场试验表明,含SDPA水基钻井液抑制性强,性能稳定且易维护,能满足现场钻井工程需要。

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