抗高温非磺化半饱和盐水钻井液研究与应用

TE254.3; 针对含磺水基钻井液环保性能差及现有非磺水基钻井液抗温不足的问题,基于腐植酸为主、木质素及栲胶为辅的混合原料,采用硅烷偶联剂、有机酸和二元胺进行多重复合改性,合成制备了抗高温非磺腐植酸树脂类降滤失剂DEM-SEAL,并利用红外光谱、热重及凝胶色谱进行表征.结果表明,DEM-SEAL抗温达 180℃,且 96h的LC50 值达 101020 mg/L,全硫含量为 0,无毒环保;当DEM-SEAL加量为 4.0％时,基浆 180℃老化后API滤失量和高温高压滤失量仅 7.6 mL和 16.8 mL,降低率高达 75.2％和 83.0％,且对黏度影响较小.结合DEM-SEAL的优良特...

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Published in钻井液与完井液 Vol. 40; no. 2; pp. 176 - 183
Main Authors 徐江, 吴宇, 安智伟, 由福昌, 舒曼
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中石化石油工程技术研究院有限公司,北京102206%荆州嘉华科技有限公司,湖北荆州434000%中国石化集团华北石油工程有限公司,郑州450000%长江大学石油工程学院,武汉430100 01.03.2023
油气钻采工程湖北省重点实验室,武汉430100
Subjects
高温
无毒环保
腐植酸树脂
降滤失剂
非磺
水基钻井液
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ISSN1001-5620
DOI10.12358/j.issn.1001-5620.2023.02.005

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Summary:TE254.3; 针对含磺水基钻井液环保性能差及现有非磺水基钻井液抗温不足的问题,基于腐植酸为主、木质素及栲胶为辅的混合原料,采用硅烷偶联剂、有机酸和二元胺进行多重复合改性,合成制备了抗高温非磺腐植酸树脂类降滤失剂DEM-SEAL,并利用红外光谱、热重及凝胶色谱进行表征.结果表明,DEM-SEAL抗温达 180℃,且 96h的LC50 值达 101020 mg/L,全硫含量为 0,无毒环保;当DEM-SEAL加量为 4.0％时,基浆 180℃老化后API滤失量和高温高压滤失量仅 7.6 mL和 16.8 mL,降低率高达 75.2％和 83.0％,且对黏度影响较小.结合DEM-SEAL的优良特性,以其为核心构建了一套抗高温非磺化半饱和盐水钻井液体系,密度范围为 1.30～1.80 g/cm3,抗温达 180℃,API滤失量小于 5.0 mL,高温高压滤失量小于 15.0 mL,具有良好的流变性和低滤失特性;抗泥岩污染达 20％,抗盐污染达 10％,抗钙污染达 1％,96 h的LC50 值为 55600 mg/L,BOD5/CODcr为 23.51％,无毒可生物降解.高温非磺化半饱和盐水钻井液体系在新疆某油田高温深井进行了应用,该井井底温度为 179℃,钻井过程中钻井液的流变性能稳定,失水造壁性能良好,无井下复杂事故.在满足安全钻井前提下实现了抗高温钻井液"去磺化"目标,为国内高温非磺钻井液的研究与发展提供了技术参考.
ISSN:1001-5620
DOI:10.12358/j.issn.1001-5620.2023.02.005