甲基葡萄糖苷对钻井液性能的影响

甲基葡萄糖苷对钻井液性能的影响;甲基葡萄糖苷;抑制作用;膜效率;活度;钻井液     

分光光度法测定钻井液中示踪剂荧光素钠

研究了钻井液示踪剂荧光素钠的分光光度法测定方法。在pH9.0的乙酸钠缓冲介质中,用5cm比色皿于波长485nm条件下,分光光度法测定钻井水示踪剂荧光素钠的测量下限为0.005μg/mL。对荧光素钠含量为0.012μg/mL的水样,测量相对标准偏差(RSD)为8.7%,可以满足钻井水示踪技术要求。     

复合型改性木质素基钻井液用降粘剂的性能研究

以马尾松硫酸盐制浆黑液为原料,经化学改性制备复合型改性木质素基钻井液用降粘剂,并对其在钻井液中的降粘性能进行实验室评价。研究结果表明,该降粘剂既能发挥无机降粘剂良好的降粘作用,又具有木质素系降粘剂良好的抗温、抗盐效果,具有较好的协同作用。加入0.5%降粘剂的淡水基浆,降粘率可达96.7%。     

钻井液用交联-接枝淀粉的制备及性能

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,采用“溶剂法”工艺合成了高粘度抗剪切丙烯酸钠接枝淀粉(St),考察了单体、引发剂和交联剂用量、丙烯酸中和度、反应时间及反应温度对合成交联丙烯酸钠接枝淀粉糊液粘度的影响。 结果表明,其优化反应条件为：m(淀粉)∶m(丙烯酸）=1∶1.5,乙醇质量分数为80%,过硫酸铵的用量为单体总质量的1%,交联剂为单体总质量的0.6%,反应时间2.5 h,反应温度为55 ℃,丙烯酸中和度为70%。 该交联接枝淀粉糊液具有良好的触变性,在4%盐水泥浆中的添加量为14.0 g/L时,表观粘度为26.0 mPa·s,滤失量为7.2 mL;在饱和盐水泥浆中添加量为23.5 g/L时,表观粘度为54.5 mPa·s,滤失量为3.1 mL;在80 ℃高温下老化16 h其表观粘度及滤失量等性能基本保持不变,表现出良好的增粘、降失水作用和抗盐、抗老化性能。     

聚合醇在钻井液中的应用研究进展

聚合醇对油气层的伤害性小,具有抑制性强,润滑性好,荧光级别低,不干扰录井,可生物降解,毒性低、价格低廉等优点,被应用于国内外油田钻井作业中.本文综述了国内外对聚合醇在抑制性、润滑性、流型调节三个方面研究进展,以抑制性为主,重点阐述了聚合醇抑制机理学说:浊点理论、渗透理论和吸附理论,三种学说很好的论证了聚合醇的抑制性能,...     

钻井液添加剂对形成天然气水合物的影响

针对深水钻井中水基钻井液易形成天然气水合物从而导致钻井作业无法正常进行的问题,利用自行设计研制的气体水合物反应装置,模拟深水钻井温度压力条件,对水基钻井液添加剂进行了天然气水合物形成的实验研究。分析了各实验体系形成水合物的过冷度。以过冷度为评价指标,评价了各种钻井液添加剂在深水钻井水合物形成过程中的作用。结果表明,在钻井液使用的加量范围内,阳离子聚丙烯酰胺CPAM、两性离子聚合物FA367等对天然气水合物的形成有抑制作用,且随着加量的增加抑制作用增强;磺甲基丹宁SMT、木质素磺酸盐FCLS对天然气水合物的形成有微弱的促进作用,但影响不大。聚合物添加剂的离子类型对天然气水合物的形成影响不大。     

羟甲基化木质素磺酸盐添加剂对钻井液性能的影响

为了进一步优化木质素磺酸盐作为钻井液处理剂的效能,利用其与甲醛的羟甲基化反应制备了羟甲基化木质素磺酸盐;采用红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、扫描电镜等分析了其结构;测定了改性前后的木质素磺酸盐对钻井液流变性、降滤失性、黏土水化膨胀抑制性等性能的影响.结果显示,改性后的羟甲基化木质素磺酸盐的整体结构变化不大,但羟基数量增加,与水的相溶性增强.与木质素磺酸盐相比,羟甲基化木质素磺酸盐在室温下对基浆有较强的提黏作用,经180℃高温老化后降黏、降滤失作用有所增强,形成的泥饼厚度降低,对黏土水化膨胀的抑制作用增强.     

应用废弃果皮制备绿色钻井液添加剂的综合性实验

设计了应用废弃果皮制备绿色钻井液添加剂的综合性实验,评价其对钻井液性能的影响.该实验将油田化学理论基础与实验技术、现场实践相结合,能够提高学生的专业实验技能、分析和解决问题的能力,同时采用废弃果皮作为实验原料,可提高学生的环保意识,有助于将环保理念注入日后油田生产中.     

一种改性植物油润滑剂的合成与应用

随着石油勘探向海上和深部地层发展,复杂的地层条件对钻井液润滑剂的润滑性、环保性、高温稳定性等提出了更严格的要求,常见的植物油润滑剂由于其高温稳定性差难以满足上述条件。针对这一问题,以2-乙基己醇、过氧化氢、2-丁醇及大分子有机物ATC-M对大豆油进行改性合成了一种新型大豆油润滑剂SPRO-E。性能评价结果表明,在钻井液体系中加入2%的SPRO-E,230℃老化后润滑系数降低率达61.8%,表明润滑剂SPRO-E可抗温230℃,具有良好的高温稳定性。通过四球摩擦试验机测得润滑剂SPRO-E的最大无卡咬负荷P_B为1491N,表明其形成的油膜强度高、抗摩能力强。润滑剂SPRO-E在新疆车排子区块某井进行了现场试验,应用结果表明,加入润滑剂SPRO-E后润滑系数大幅度降低,提高了钻井时速,起到了显著的降本增效的作用。     

钻井液中烃类气体的色谱分析进展

最近几年，人们开始关注泥浆气体地面监测问题，原因是气体探测技术的进步和地面监测成本的下降。     

疏水改性低分子量阳离子聚丙烯酰胺抑制剂的制备及性能评价

针对现有阳离子类抑制剂与钻井液配伍性、抑制性较差的不足,本文以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸十八酯为原料,以乙醇和乙酸丁酯的混合物作溶剂,采用沉淀聚合法,制备出了疏水改性低分子量阳离子聚丙烯酰胺BJX-1页岩抑制剂。通过研究不同反应条件对BJX-1分子量的影响规律,得出溶剂组成对BJX-1分子量影响最大,可通过调节溶剂组成实现BJX-1分子量的控制。当分子量为1.45×10~5g/mol~1.87×10~5g/mol时,BJX-1的抑制性最好,页岩岩屑120℃热滚回收率约为78%;增加BJX-1中疏水结构单元含量至2%~4%时,可进一步提高BJX-1抑制性,使页岩岩屑120℃热滚回收率高于90%;此时的最佳反应条件为:以乙醇和乙酸丁酯按体积比90∶10~100∶0组成的混合物作为溶剂,引发剂质量分数为0.1%,单体质量分数为3%,在80℃下反应7h。通过对比研究发现,当加量为1%时,BJX-1所对应的页岩岩屑120℃热滚回收率分别比常用小分子阳离子化合物JA-1和高分子量阳离子聚合物DY-1高27.85%和50.06%。BJX-1更能提高钻井液的综合流变性能,使钻井液流变性更加稳定,而且具有优良的高温高压降滤失性。     

新型有机-无机复合型钻井液降滤失剂的制备及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酰胺为共聚单体,氧化石墨烯为无机改性剂,采用水溶液聚合法制备了一种新型的水基钻井液降滤失剂(LC-1),其结构和性能经IR, GC和TG表征。结果表明:LC-1用量为1.6 wt%时,钻井液体系老化前后的滤失量分别为9.2 mL和9.8 mL,动切力为12.5 Pa和10.4 Pa,动塑比为0.30和0.26,钻井液体系的降滤失性、流变性和耐热性较好。页岩滚动回收两次,回收率大于90%。     

亚甲基蓝法测试钻井液中膨润土含量实验的改革及实施成效

针对"油田化学基础实验"课程中亚甲基蓝法测试钻井液中膨润土含量实验测试结果的偏差,通过影响因素分析和测试条件优化,改进了亚甲基蓝法测试钻井液膨润土含量实验。并将改进后的方法应用到基础实验教学、开放实验和科学研究中,在石油工程专业大学生动手能力、创新能力、求真精神、工程意识培养及辅助科学研究和指导现场施工等方面取得了成效。     

白油乳状液稳定性实验研究与机理分析

乳状液的微观特征影响着油包水乳状液的稳定性，从而影响油基钻井液的稳定性能。室内选用3^#白油、26%CaCl₂水溶液、JH主辅乳化剂，采用超声分散乳化方法，配制得到油包水型白油乳状液。采用显微图像技术，研究了JH主辅乳化剂加量、油水比、有机土对白油乳状液微观特性的影响；以油水界面张力、动态界面张力以及界面扩张粘弹性等为参数分析了乳状液稳定性的机理。结果表明：JH主辅乳化剂配比为4∶1,加量为4%,油水比为80∶20时，白油乳状液中的分散相呈球形液珠，直径为3.31～12.93μm;油水界面张力为0.559 mN·m^-1;JH主辅乳化剂形成的油水界面膜强度大，白油乳状液稳定性好；有机土与JH主辅乳化剂的协同作用使白油乳状液和油基钻井液的稳定性能显著提高。     

高性能水基钻井液处理剂研究进展及发展趋势

钻井液是石油钻井工程的“血液”,具有清洁井眼、保护钻具、稳定井壁和平衡地层压力等重要作用。本文综述了高性能水基钻井液处理剂的研究进展,主要包括抑制剂、润滑剂、包被剂和降滤失剂,包含了国内外的最新研究成果,也涉及国外油服公司和化学品公司在工程现场已经规模应用的先进产品。最后在现有高性能水基钻井液处理剂研究及应用的基础上,对其发展趋势进行了展望。     

低场核磁共振法对油基钻井液乳状液乳滴稳定性的研究

采用低场核磁共振技术,针对油基钻井液油包水型乳状液乳滴的稳定性进行研究。引入弛豫试剂Mn Cl2·4H2O对W/Q型乳状液的T2分布曲线进行定性分析,位于10~1 000 ms之间的弛豫峰对应于中度可自由移动水和白油弛豫峰的叠合峰,定义为乳状液弛豫峰;1 000~10 000 ms之间的峰为高度可自由移动水的弛豫峰。基于此,以弛豫峰峰形为定性指标,弛豫峰面积比率和弛豫峰间距为定量指标,针对弛豫试剂、油水比和老化温度等因素对乳状液横向弛豫时间T2分布曲线的影响进行了分析,进而深入研究了其对油基钻井液乳状液乳滴稳定性的影响。还将低场核磁共振分析技术运用于油基钻井液乳状液体系相对含油率的测量。结果表明,低场核磁共振是一种高效、快捷、准确反映油基钻井液乳状液稳定性的分析测试技术,同时,还可用于油基钻井液乳状液或原油相对含油率的测量。     

新型双亲性水基钻井液页岩抑制剂的合成及应用

针对河南油田泌阳泥页岩井段钻井施工过程中,因频繁出现水化膨胀而导致井壁失稳、剥落掉块等问题,本文以月桂酰氯改性超支化聚乙烯亚胺(HPEI)为原料,于室内合成了一种新型的双亲性页岩抑制剂(HPEI-C₁₂),并对其合成条件和页岩水化抑制性能进行了评价。结果表明：在引发剂N,N-二乙基乙胺加量(质量分数,下同)为8%、月桂酰氯加量为30%、反应时间为24 h和反应温度为25℃条件下合成的HPEI-C₁₂性能最佳;通过线性膨胀实验和岩屑滚动回收实验对HPEI-C₁₂抑制性能进行评价。结果表明：HPEI-C₁₂具备优异的抑制性能和耐温性能,在120℃条件下,岩屑滚动回收率为65.0%;此外,HPEI-C₁₂与现场钻井液体系具备良好的适配性,对体系流变性能影响极小,加入体系后岩屑滚动回收率提升至82.0%,能够满足目标井段对钻井液性能的要求。     

微交联聚合物降滤失剂的合成与性能

针对深井、超深井钻井液体系中的降滤失剂受长时间高温、高矿化度作用易降解的问题，以氮丙啶与3-氯丙烯反应制得-N-烯丙基氮丙啶（ALAI）； ALAI与乙二胺反应制得四烯基交联剂单体（EAAD）； EAAD与丙烯酰胺（AM）和2 丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）发生水溶液自由基共聚反应，合成了微交联共聚物降滤失剂(PAAT)，其结构和性能经¹H NMR, IR和TG-DTG表征。结果表明：PAAT可抗220 ℃高温，在高温、高矿化度条件下可维持钻井液的滤失量与流变性能，API滤失量均低于4.0 mL，高温高压滤失量均小于13.0 mL。     

粘土矿物中非晶态硅铝铁测定方法研究

非晶态粘土矿物是泥页岩的组分之一，其中非晶态的硅、铝、铁的含量虽不高，但对钻井液泥浆的性能有很大的影响。为了在钻井过程中能及时准确地进行调控，对泥页岩中非晶态硅、铝、铁含量的准确测定是非常必要的。     

Gas-hydrate formation, agglomeration and inhibition in oil-based drilling fluids for deep-water drilling

One of the main challenges in deep-water drilling is gas-hydrate plugs, which make the drilling unsafe. Some oil-based drilling fluids (OBDF) that would be used for deep-water drilling in the South China Sea were tested to investigate the characteristics of gas-hydrate formation, agglomeration and inhibition by an experimental system under the temperature of 4 ℃ and pressure of 20 MPa, which would be similar to the case of 2000 m water depth. The results validate the hydrate shell formation model and show that the water cut can greatly influence hydrate formation and agglomeration behaviors in the OBDF. The oleophobic effect enhanced by hydrate shell formation which weakens or destroys the interfacial films effect and the hydrophilic effect are the dominant agglomeration mechanism of hydrate particles. The formation of gas hydrates in OBDF is easier and quicker than in water-based drilling fluids in deep-water conditions of low temperature and high pressure because the former is a W/O dispersive emulsion which means much more gas-water interfaces and nucleation sites than the later. Higher ethylene glycol concentrations can inhibit the formation of gas hydrates and to some extent also act as an anti-agglomerant to inhibit hydrates agglomeration in the OBDF.