保護(hù)油氣層的鉆井液完井液技術(shù)(參考版)
2025-05-17 13:51本頁(yè)面
【正文】 ﹡ 。 PAO具有小的運(yùn)動(dòng)粘度以及高閃點(diǎn) 、 低傾點(diǎn) 。 分析結(jié)果表明PAO主要由二聚體 （ 占 %） 、 三聚體 （ 占 %） 、四聚體 （ 占 %） 和單體 （ 占 %） 組成 ， 無環(huán)狀烴生成 。 酯基鉆井液通常采用水生動(dòng)物油乳化劑以降低其毒性 ， 用流變性調(diào)節(jié)劑減少有機(jī)土的加量 ， 用乳化降粘劑控制流變性能及改善對(duì)固相的敏感性 。 已成為常規(guī)油包水鉆井液的換代種類 。 合成基鉆井液的應(yīng)用情況 Baroid公司研制的酯基鉆井液在應(yīng)用中獲得了較好的效果 。 的有六口井 ， 其中有一口井水平位移達(dá)到 7290m， 80176。 合成基鉆井液的應(yīng)用情況 Statoil公司最早用酯基鉆井液在北海 、 挪威區(qū)域的Statfjord氣田 ， 先后鉆了 10口井均獲得了良好的效果 ， 提高了鉆速 ， 節(jié)約了成本 。 合成基鉆井液的成本效益 1994年 5月 ， 在墨西哥灣南部用密度為 鉆井液鉆井徑為 244mm的井眼 ， 創(chuàng)造了 24h鉆進(jìn) 2266m的世界記錄；一個(gè)月后又創(chuàng)造了 24h鉆進(jìn) 2562m的新世界記錄 。 在合成基液之間對(duì)比 ， 第二代合成基液成本又要比第一代低 。其它影響因素有乳化劑和基液的化學(xué)性質(zhì)等。L1 101 22 25 260 合成物在巖屑的滯留量 合成基液環(huán)境可接受性 合成物在巖屑上的滯留量對(duì)控制或減少合成物損失及環(huán)境污染方面起著重要作用。L1 1.0 汽化物總量，65℃ /mgcm3 粘度 / 106m2/s 閃點(diǎn) /℃ 傾點(diǎn) /℃ 芳烴含量 降解溫度/℃ 酯 ? 150 15 無 171 醚 160 40 無 133 聚 ?烯烴 ? 150 55 無 167 線性 ?烯烴 ? ? 113?135 14?2 無 / 內(nèi)烯烴 ? 137 24 無 / 線性石蠟 100 10 微量 / 毒性 合成基液環(huán)境可接受性 試驗(yàn)內(nèi)容 標(biāo)準(zhǔn) PAO IO LAO LC50(10天 ) 1000 10000 7131 1268 EC50(5天 ) 20 525 303 277 生物降解性 合成基液環(huán)境可接受性 合成基液容易產(chǎn)生生物降解，在鉆井過程中和完井后排放的鉆屑及污水對(duì)海底環(huán)境影響甚微，且恢復(fù)期短。 （ 1） 合成基鉆井液產(chǎn)生的背景 以人工合成或改性有機(jī)物 ， 即合成基液為連續(xù)相 ， 鹽水為分散相 ， 再加上乳化劑 、 有機(jī)粘土 、 石灰等組成的油包水乳化鉆井液 ， 根據(jù)性能要求加配降濾失劑 、 流變性調(diào)節(jié)劑和重晶石等 。 ? 隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng) ， 對(duì)鉆井液的排放環(huán)境要求日益嚴(yán)格 ， 油基鉆井液的使用相應(yīng)受到了越來越嚴(yán)格的限制 。 ? 化學(xué)固結(jié)： 硅酸鹽穩(wěn)定含鹽膏地層主要是硅酸根與地層中的鈣鎂離子起作用 ， 形成沉淀 ， 從而在含膏地層表面形成堅(jiān)韌致密的封固殼來加固井壁 。 硅酸鹽鉆井液作用機(jī)理 ? 吸附固結(jié)： 在溫度低于 80℃ 時(shí) ， 稀硅酸鹽穩(wěn)定泥頁(yè)巖的機(jī)理是通過多個(gè)氫鍵 、 靜電力和范德華力的疊加而與泥頁(yè)巖中的粘土礦物結(jié)合 。 ? 沉淀封堵： 進(jìn)入地層中的硅酸鹽與巖石表面或地層中的鈣鎂離子起作用形成硅酸鈣沉淀覆蓋在巖石表面起封堵作用 。 硅酸鹽鉆井液作用機(jī)理 ? 顆粒封堵： 硅酸鹽鉆井液在水中可以形成不同大小的顆粒 ，即離子的 、 膠體的和高分子的顆粒 。 我國(guó)于 1997年開始研究稀硅酸鹽鉆井液 ， 現(xiàn)已在勝利油田十多口井中使用 。 ? 防塌與油保： 用稀硅酸鹽 鹽溶液加固潛在不穩(wěn)定泥頁(yè)巖地層 ，可用破碎劑來破壞硅酸鹽在儲(chǔ)層所形成的封堵層 ， 恢復(fù)儲(chǔ)層的滲透率 。 ? 甲酸鹽的毒性極低 ， 并可生物降解 。 ? 抗鹽 、 抗鈣 、 抗固相污染的能力明顯優(yōu)于淡水鉆井液 。 ? 提高鉆井液抗溫性 。 ? 由于不需另添加膨潤(rùn)土 ， 有時(shí)甚至可不加固體加重材料 ， 因此非常適于配制成無固相或低固相鉆井液與完井液 。 甲酸鹽鉆井液的優(yōu)良性能 ? 較寬的密度范圍： HCOONa和 HCOOK飽和溶液的密度分別為1 .34g/cm3和 1 .60g/cm3。 當(dāng)所要求密度超過 g/cm3時(shí) ， 一般可使用 CaCO FeCO3和 Fe2O3等酸溶性加重材料 。 根據(jù)具體情況選用一些稀釋劑 、 pH緩沖劑 、H2S或二價(jià)金屬離子清除劑以及暫堵劑等 。 利用這些甲酸鹽配制而成的水基鉆井液稱為甲酸鹽鉆井液 。 聚合醇鉆井液的兩種典型配方 ★ 3~%膨潤(rùn)土漿 + ~%聚合物包被劑 + ~1%改性淀粉 （ 或 NH4HPAN） + 2~5%聚合醇； ★ 膨潤(rùn)土海水漿 + %低粘聚陰離子纖維素 + %高粘聚陰離子纖維素 + % 80A51 + % NH4HPAN + 3% 聚合醇 + 2% WLD。 ? 聚合醇毒性低 ， 可生物降解 ， 能滿足環(huán)保要求 。 ? 與常用聚合物鉆井液具有很好的配伍性 ， 并且在聚合物鉆井液中 ， 具有一定的降粘和降濾失作用 。當(dāng)鉆井液返回地面時(shí) ， 又因溫度降至濁點(diǎn)以下 ， 聚合醇重新恢復(fù)其水溶性 。 ? 在常溫下易溶于水 ， 但當(dāng)升至一定溫度時(shí) ， 會(huì)出現(xiàn)相分離現(xiàn)象而形成乳狀液 。 其結(jié)構(gòu)通式為 (HOCH2CH2OH)n。 5. 聚合醇鉆井液 特 點(diǎn) ? 聚合醇是一類非離子型的低分子量聚合物 。 ? DAP是肥料中的普通組分 ， 該鉆井液可被處理 、 用作肥料 。 ? 鉆井液體系毒性小 ， 在聚丙烯乙二醇體積濃度為 5%時(shí) ， 其96hLC50值為 510000mg/L 。 ? 聚丙烯乙二醇組分的體積濃度可以依據(jù)鉆井需要從 1%變至5%。 ? MEG鉆井液的頁(yè)巖抑制性雖不如油基
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