快吸附强抑制性HEM钻井液

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1、学兔兔www.xuetutu.com第28卷第2期钻井液与完井液V_o1．28NO．2DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDMat．2O1l2011年3月文童编号：1001—5620(2011)02—0019—05快吸附强抑制性HEM钻井液罗健生，耿铁，李自立，莫成孝，孙强，王伟，潘代奇，郭海峰，王健(中海油田服务股份有限公司油田化学事业部，河北燕郊)摘要针对渤中地区蒙脱石含量很高的活性泥页岩地层，合成了一种钻井液用胺基聚合物抑制剂PF—HAB。用lR、HNMR等方法表征了PF—HAB的结构，表明其为含活性胺基聚醚

2、类化合物。抑制性实验结果表明，10％膨润土基浆老化后表观黏度、动切力分别为77mPa·S、71Pa，而淡水中加入3％(w／v)PF—HAB后再加入15％膨润土老化后，表观黏度、动切力分别降至4mPa·s、2Pa，PF—HAB的抑制性与国外同类产品相当，优于国内同类产品。吸附量和XRD测试实验表明，PF．HAB能快速吸附在膨润土表面和晶层间。开发了以PF—HAB、两性离子聚丙烯酰胺PF—HIP和高效防泥包润滑剂PF—HLUB为主剂的HEM钻井液体系，其一次和耐久滚动回收率分别达到95％和85％，摩阻系数为0．0567；该体系能抵抗30％

3、钻屑或5％氯化钙的污染，且污染后钻井液流变性能稳定。该钻井液在BZ34一IN油田应用了2口井，在整个钻进过程中没有出现复杂情况，起下钻顺利，储层保护效果好。关键词强抑制性钻井液；胺基聚合物；防止地层损害；层间吸附；XRD中图分类号：TE254．3文献标识码：A渤中地区的明化镇组上部地层发育有大段的活美国OFITestingEquipment公司。性软泥页岩，钻屑极易造浆，井壁容易发生垮塌或1．2合成者缩径，给现场维护钻井液带来极大的困难。为了国外文献资料表明，聚胺的胺基氮原子上具有保证现场作业顺利，研究出一套抑制性强、润滑性孤对电子，

4、该孤对电子很容易进入泥页岩铝氧八面好、性能稳定的钻井液很有必要[1-7]。体晶片中央的铝、铁或镁原子的空轨道，因而聚胺易被黏土吸附，因此具有很好的抑制作用。可以看1室内实验出，设计的含有活性胺基的聚合物分子量不能太大，1．1实验材料与设备否则聚胺分子就不容易进入黏土的晶片内。基于上述思路，在一定的温度下，通过用一种有机胺单体一级膨润土(新疆夏子街)；PF．PAC．Lv，上和一种活性有机单体在2种催化剂的作用下进行聚海长光国际贸易有限公司；PF—DYFT。北京宏勤合反应，制备出了胺基聚合物抑制剂PF—HAB。石油助剂有限公司；PF—HL

5、UB，天津中海油服化学有限公司；PF—HIP，天津中海油服化学有限公司；1．3评价方法PF—XC，山东中轩股份有限公司。I)抑制性评价方法。在蒸馏水中，分别加入总有机碳分析仪TOC—VcPN，日本Shimadzu；不同的聚胺，加量为3％，搅拌均匀后加入I5％的六速旋转黏度计，青岛海通达专用仪器厂；高温高膨润土，搅拌20min，在150cC下加热老化16h后，压失水仪，美国FannInstrument公司；定时滚子炉，测定其流变性能。第一作者简介：罗健生，高级工程师，现在从事钻井完井液、油气层保护及井壁稳定方面的研究工作。地址：河北省三

6、河市燕郊中海油田服务股份有限公司油田化学事业部技术发展中心；邮政编码065201；电话(010)84522139；E—mail：luojs@cos1．corn．ca。学兔兔www.xuetutu.com20钻井液与完井液2011年3月2)吸附量评价方法。取数个50mL的广口瓶，合物。分别加入一定量高浓度的PF．HAB水溶液，然后再2．2抑制性评价实验结果加入提纯的钠基蒙脱土悬浮体，最后加入去离子水，抑制性评价实验结果见表1。从表1可以看出，使得每份中蒙脱土的浓度均为5g／t,，PF—HAB的浓PF—HAB抑制膨润土造浆的能力较强。度分

7、别为0、0．2、0．4、1、2、3、4、5、6、8、10、2O、30、40、50、60和70g／L。将上述广口瓶放在表l抑制剂溶液耐膨润土侵的实验结果磁力搅拌器上搅拌24h，在室温下使体系达到吸附平衡。用Biofuge~Stratos高速冷冻离心机在13000r／min转速下离心20rain，离心完毕后取上层清液稀释到仪器的测定范围。吸附量测定采用损耗法，即通过吸附平衡前后溶液中胺的含量来确定其在蒙脱土上的吸附量。具体方法为：分别取离心后得到的上层清液于试管中，用去离子水稀释到仪器可测量的浓度范围(0～100mg／L)，得到有机碳测定

8、试样，用总有机碳分析仪测定试样中的有机碳含量，根据下面的公式计算得到吸附量。2．3吸附量和XRD的测定结果(CC×A)／5PF—HAB在黏土颗粒上的吸附等温线如图2所其中，厂为吸附量，mg／g；Co为聚合物初始浓度，示；