石油钻井液技术51.docx
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石油钻井液技术51
内部资料
注意保管
石油钻井液技术及上下游合作重点
中国石油化工股份XXX科技开发部
二零零九年十一月
前言
为了促进中石化科学技术的进步,发挥上下游专业的技术优势,紧密中石化内部的技术合作,科技开发部针对钻井液技术领域,将集中组织上下游的科研力量,在高性能钻井液处理剂方面开展联合技术攻关,推进钻井技术的发展。
本材料基于上述指导思想编写,难免有不妥之处,敬请批评指正。
一、钻井液技术背景
钻井液(DrillingFluids)是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称,俗称钻井泥浆(DrillingMuds)或泥浆(Muds)。
钻井液的循环是通过泥浆泵来维持的。
从泥浆泵排出的高压钻井液,经钻柱到达钻头,从钻头上的喷嘴喷出,以清洗井底、冷却钻头、携带岩屑。
然后再沿钻柱与井壁(或套管)形成的环形空间向上流动,到达地面后,经固控设备清除岩屑后返回泥浆池,最后进入泥浆泵循环再用。
1.钻井液的用途
1.1携带和悬浮钻屑
钻井液首要和最基本的功用,就是通过其本身的循环,将井底被钻头破碎的岩屑携带至地面,以保持井眼清洁,使起下钻畅通无阻,并保证钻头在井底始终接触和破碎新地层,避免重复切削,保持安全、快速钻进,同时被带至地面的岩屑是地质人员研究的重要资料。
在接单根、起下钻或因故停止循环时,钻井液将井内的钻屑悬浮在钻井液中,使钻屑不会很快下沉,防止沉砂卡钻等情况的发生。
1.2稳定井壁及控制地层压力
井壁稳定、井眼规则是实现安全、优质、快速钻井的基本条件。
性能良好的钻井液应能借助液相的滤失作用,在井壁上形成一层薄而韧的泥饼(就像在井壁上刷了一层漆),以稳固已钻开的地层并阻止液相侵入地层,减弱泥页岩水化膨胀和分散程度。
与此同时,在钻进过程中需要通过不断调节钻井液密度,使井眼内钻井液的液柱压力能够平衡地层压力,从而防止井塌和井喷等井下复杂情况的发生。
1.3冷却和润滑钻头、钻具
在钻进中钻头一直在旋转破碎岩层,产生很多热量,同时钻具也不断地与井壁摩擦而产生热量。
正是通过钻井液不断地循环作用,将这些热量及时吸收,然后带到地面释放到大气中,从而起到了冷却钻头、钻具,延长其使用寿命的作用。
由于钻井液的存在,使钻头和钻具均在液体内旋转,因此在很大程度上降低了摩擦阻力。
1.4传递水动力
钻井液在钻头喷嘴处以极高的流速冲击井底,从而提高钻井速度和破岩效率。
在使用动力钻具钻进时,钻井液在钻杆内以较高流速流过,使动力钻具旋转并带动钻头破碎岩石。
1.5获取地下信息
通过岩屑、钻井液携带的气体成分和钻井液性能的变化获得井下各种信息,为钻井施工和及时发现油气层提供资料依据。
2.钻井对钻井液性能的基本要求
2.1钻井液密度(常用单位:
g/cm3)
钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护油气层的一个十分重要的参数,对钻井的主要影响是平衡地层及油、气、水层压力,防止井喷,保护和巩固井壁。
钻井对钻井液密度的基本要求是“压而不死,活而不喷”,即密度大,但不能把油气层压死;密度小,但不能发生井喷。
2.2钻井液粘度(常用单位:
mPa·s)
在钻进过程中,粘度升高,钻速降低。
粘度升高会增加流动阻力与功率消耗,泵功率一定的情况下,排量就会降低。
另外,高粘度的钻井液在井底岩石表面形成一个粘性垫子,缓和了钻头牙齿对井底岩石的冲击切削作用。
但粘度高有利于钻井液携带岩屑,保持井底清洁。
所以,钻井液粘度既不能太高,也不能太低,应根据钻井速度、设备功率及所钻地层的特点确定合适的钻井液粘度。
2.3钻井液切力(常用单位:
Pa)
钻井液具有切力,有利于携带和悬浮岩屑、重晶石等,不会因停泵而发生沉砂卡钻,也不至于因重晶石沉淀而难于加重。
若切力太大,则清除砂粒和钻屑困难,泥饼质量也差,易引起缩径、井漏、卡钻等事故。
若切力太小,则携带和悬浮岩屑能力降低,停泵易造成沉砂,下钻不到底甚至沉砂卡钻。
所以,钻井液切力太大或太小都对钻井不利,必须根据实际情况选择适当的切力。
2.4钻井液的滤失性能
滤失性能包括滤失量和滤饼质量。
滤失是指在压差作用下,钻井液中的部分液体向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透,滤失的多少就是滤失量,常用单位:
mL。
滤饼以厚度来衡量,单位:
mm。
钻井液滤失量过大,滤饼厚而疏松,会引起一系列问题。
但是,滤失量也不是越小越好。
因为一方面瞬时滤失量大可增加钻井速度,有利于钻头破碎岩石,提高机械效率,延长钻头使用寿命;另一方面,过分降低滤失量会消耗大量处理剂,增加成本。
滤饼质量高,具有润滑作用,有利于防止粘附卡钻、井壁稳定、防止地层坍塌与剥蚀掉块。
滤饼摩擦系数越小对钻井越有利,为降低滤饼摩擦系数可加入润滑剂,如钻井液中混入一定量原油、液体润滑剂、高分子聚合物(如聚丙烯酰胺)等。
2.5钻井液含砂量
钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛网(即网眼边长为74μm)的砂粒占钻井液总体积的百分数。
含砂量高时,钻井液密度升高,钻速降低,滤饼质量变差,滤失量变大,滤饼摩擦系数变大,影响固井质量,对设备的磨损严重。
所以,钻井要求钻井液含砂量越小越好,一般控制在0.3%以下。
2.6钻井液pH值
钻井实践表明,各种类型的钻井液都有其一定的pH范围,许多处理剂在使用时也要求某一个pH范围。
如果pH值控制在适当的范围内,则钻井液的粘度、切力较小,滤失量低,性能比较稳定,与所钻地层的配伍性比较好。
因此,控制pH值是非常重要的。
2.7钻井液中固相含量
钻井液中固相含量是指钻井液中除液体以外的全部固体占钻井液总体积的百分数。
钻井液中同相含量越低越好,一般控制在5%左右。
此外,为了防止和尽可能减少对油气层的损害,现代钻井液技术还要求钻井液必须与所钻遇的油气层相配伍,满足保护油气层的要求。
为了满足地质上的要求,所使用的钻井液必须有利于对地层的评价。
钻井液还应对钻井人员和环境不发生伤害和污染,对井下工具及地面装备不腐蚀或尽可能减轻腐蚀。
在各种复杂地层钻井时,对钻井液还有特殊的要求,例如,钻岩盐层、石膏层时,要求泥浆具有较强的抗盐、抗钙侵的能力,还要注意防止井眼扩大;钻高温地层或超深井段时,要求钻井液具有较高密度和热稳定性等。
3.钻井液常用材料及作用
配制各种钻井液所用的物质称为钻井液材料,其中包括原材料及处理剂。
钻井液原材料是指组成钻井液的基本组分,如粘土、水、油、加重材料等。
处理剂是指用来调整钻井液性能的物质,是钻井液组分中的关键成分。
3.1钻井液材料按化学性质分类
(1)原材料:
如粘土、水、油、加重剂等。
(2)无机处理剂:
如氯化钠、氯化钾、氢氧化钠、石灰等,凡用于钻井液的无机化学药剂均可划入此类。
(3)有机处理剂:
凡用于钻井液的有机化合物均属此类,如沥青类、淀粉类、腐殖酸类、丙烯酸类、纤维素类等。
(4)表面活性剂:
如非离子型、阴离子型、阳离子型和两性表面活性剂等。
3.2钻井液材料按用途分类(API/IADC钻井液分委会分类)
(1)碱度、pH控制剂
用来控制钻井液的酸度或碱度,常用的产品包括石灰、烧碱、纯碱和碳酸氢钠,也包括其它普通酸和碱。
(2)杀菌剂
钻井液杀菌剂指能杀死细菌,维护钻井液中各种处理剂使用性能的化学剂。
主要有氯化十二烷基铵、氯化十八烷基铵、氯化十二烷基三甲基铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甲醛等。
(3)除钙剂
用来降低海水中的钙离子的浓度、处理水泥污染和地层中的硬石膏、石膏污染,如纯碱、碳酸氢钠、烧碱和某些多磷酸盐等。
(4)防腐剂
在控制钻井液pH值的条件下,用来控制腐蚀、中和钻井液中有害酸气和防止结垢,一般为氨基或磷酸盐基产品,也有其它专门配制的化学产品。
(5)消泡剂
消泡剂是指能清除和抑制钻井液中泡沫的化学剂。
主要有醇类、聚醚类、脂肪酸盐类和硅醚类。
通常有合成化合物和复配型两种类型。
(6)乳化剂
用来使两种互不相溶的液体成为非均匀混合物(乳状液)。
包括:
用于油基钻井液中的脂肪酸和氨基化学产品和用于水基钻井液中的清洁剂、脂肪酸盐、有机酸、水溶性表面活性剂等,可以是阴离子型、非离子型或阳离子型的化学产品。
(7)降滤失剂
用来降低钻井液的滤失量,是非常重要的钻井液处理剂之一。
主要有天然或天然改性高分子材料、合成树脂和合成聚合物,如膨润土、褐煤、CMC、PAC、预胶化淀粉等。
(8)絮凝剂
用来提高钻井液粘度,提高膨润土造浆率,在低固相钻井液中澄清液相或使固相脱水,也可使钻井液中的胶体颗粒聚束或成絮凝物并使其沉降,如盐或盐水、熟石灰、石膏、丙烯酰胺基聚合物、两性离子磺酸盐聚合物、抗温抗盐聚合物絮凝剂等。
(9)发泡剂
在水及水基流体中能够产生泡沫的处理剂(表面活性剂)。
可使空气或天然气用于钻水层。
可用于配制泡沫钻井液。
如十二烷基苯磺酸钠、十二醇硫酸钠、OP-10等。
(10)堵漏材料
用来封堵漏失层,隔离井眼表面和地层,以便在随后作业中不会再造成钻井液的漏失。
堵漏剂通常为复配型产品,使用时也常采用多种材料。
(11)润滑剂
用来降低钻井液的摩阻系数,以便降低扭矩和阻力,如各种油、合成基液体、表面活性剂、乙二醇、甘油以及其它化学产品。
固体润滑剂主要有玻璃小球、塑料小球和石墨粉等。
(12)解卡剂
注入至预测的卡点,以降低摩阻并提高润滑性,从而达到解卡的目的,通常含有清洁剂、脂肪酸盐、油、表面活性剂和其它化学产品。
(13)页岩抑制剂
用来抑制因页岩中所含粘土矿物水化膨胀分散而引起的井壁坍塌发生的化学剂。
可溶性钙盐、钾盐等无机盐和一些有机化合物因降低页岩的水化作用而具有页岩抑制性。
(14)表面活性剂
降低接触面(水-油、水-固体、水-空气等)之间的界面张力,可作为乳化剂、破乳剂、润湿剂、絮凝剂或解絮凝剂等使用。
(15)高温稳定剂
用来提高钻井液在高温条件下流变性能和滤失性能的稳定性,并在高温条件下持续发挥其功能,例如,丙烯酸盐聚合物、磺化聚合物和共聚物,以及褐煤、木质素磺酸盐和丹宁基添加剂等。
(16)稀释剂、分散剂
用来改变钻井液中的固相含量和粘度之间的相互关系,也可用于降低静切力,提高钻井液的“可泵性”等,丹宁(栲胶)、各种多磷酸盐、褐煤和木质素磺酸盐等可作为稀释剂或解絮凝剂使用。
(17)增粘剂
用来提高粘度以保证钻井液更好的井眼清洁能力和悬浮固相能力,包括膨润土、CMC、PAC、凹凸棒土和高分子量聚合物等。
(18)加重材料
具有高密度的重晶石、氧化铁、碳酸钙及类似的产品。
二、国内外钻井液技术的发展现状及差距
1.国内钻井液技术发展现状
国内钻井液技术的发展大致可划分为钙处理钻井液阶段、三磺钻井液阶段、聚磺钻井液阶段以及新技术钻井液阶段。
1.1钙处理钻井液
20世纪60年代到70年代初使用的基本钻井液类型,其主体是无机钙盐Ca(OH)2或钠盐(NaCl)、铁铬木质素磺酸盐(FCLS)或煤碱剂(Nac)、羧甲基纤维素(CMC)及一些表面活性剂。
1.2“三磺”钻井液
20世纪70年代后大多数井特别是深井所使用的钻井液类型,“三磺”即磺化酚醛树脂(SMP)、磺化褐煤(SMC)和磺化栲胶(SMK)。
1.3“聚磺”钻井液
20世纪80年代后发展的将“聚合物钻井液”与“三磺钻井液”结合在一起而形成的一类钻井液体系,主要处理剂分为抑制剂类(“聚”类)和分散剂类(“磺”类)。
1.4新技术钻井液
近十几年来,为适应钻井工程的需求,钻井液技术得到快速的发展,已开发出了更符合环保、防止地层损害、稳定井壁、抗高温高压等复杂条件下要求的钻井液体系及其相应的处理剂。
如:
(1)阳离子水基钻井液体系
基本组成:
高分子量与低分子量阳离子聚合物,以及淀粉等
特点:
具有极强的稳定页岩的能力,即强吸附、强抑制性。
(2)两性离子聚合物钻井液
基本组成:
高分子量和低分子量两性离子聚合物,有时配合加入阴离子聚合物
特点:
利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性,同时大量的阴离子、非离子基团使体系保持稳定,与各种处理剂具有很好的相容性。
(3)聚合醇类钻井液
基本组成:
多元醇类或聚醚类处理剂、防塌剂、聚合物等。
特点:
在一定温度下,多元醇类或聚醚类处理剂从水相游离出来,成为类似于油相的物质,使其在井壁上形成憎水性的膜,达到稳定井壁、抑制钻屑水化分散、降低钻具扭矩的目的,且对环境无害。
(4)甲基葡萄糖甙钻井液
基本组成:
聚糖类高分子物质的单体衍生物。
特点:
流变性易调整,高温稳定性好,抗污染能力强及油气层保护效果好。
(5)正电性钻井液
基本组成:
改性的正电性土、聚合物和呈正电性的钻井液处理剂等。
特点:
良好的抗温、抗污染能力和优良的页岩抑制性,能有效地防止粘土的膨胀、分散、运移,保护油气层效果明显。
(6)非渗透钻井液
基本组成:
植物衍生物形成的混和物、部分水溶和全水溶的合成有机聚合物等。
特点:
利用特殊聚合物处理剂,在井壁岩石表面聚集形成胶束,依靠聚合物胶束或胶粒界面吸力及其可变形性,能自适应封闭岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形成致密非渗透封闭薄层,可有效封闭不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层。
(7)低密度钻井液
基本组成:
气体、泡沫、中空微珠等低密度固体材料、充气、煤油等低密度液体。
特点:
钻井液密度小于地层压力,可实现欠平衡钻井,能够提高机械钻速、减小产层污染、解决工程复杂问题。
(8)超高温水基钻井液
基本组成:
抗高温260℃的聚合物降失水剂,丹宁基产品,磺化沥青类处理剂。
特点:
适于极高温度(260℃)条件,抗盐侵污染,具有良好的润滑性和流变稳定性,维护简单。
2.国外钻井液技术发展现状
近年来,国外的钻井液服务公司在符合环保要求、防止地层损害、稳定井壁、适应高温高压恶劣环境、防漏堵漏、钻井液管理等方面进行了集中研究,特别是抗高温、高压和对付深井复杂地层的钻井液技术和海上的深水钻井液技术,取得了突破性进展。
2.1特殊工艺井钻井液技术
近年来研制出了“微泡”型钻井液、盐水(聚合物)钻井液、低含盐量聚乙二醇水基钻井液、泡沫钻井液、第二代合成基钻井液、甲酸盐钻井液、超临界CO2钻井液,以及多分支井钻井液、连续管钻井液、套管钻井钻井液等。
2.2深井、超深井钻井液技术
麦巴克等多家公司开发出了抗温260℃以上的钻井液体系,主要处理剂均为合成聚合物类及改性褐煤类、纤维素类、木质素类等。
Aramco公司研究出高固相解絮凝聚合物(HSDP)钻井液体系(密度可达2.51g/cm3)和高温高压条件下的石灰基钻井液体系(170℃、2.22g/cm3)。
另外还有,抗温260℃的皂石-海泡石聚合物钻井液体系、Chevron服务公司的分散性褐煤-聚合物钻井液体系(212.8℃)、EXXON公司的流变性稳定的无毒高温水基钻井液(EHT体系)、高温稳定的无铬膨润土钻井液体系等。
2.3井壁稳定技术
在试验研究方法上,由传统的定性评价向大型模拟试验方向发展;在理论上,井壁失稳的判断准则得到了不断改进,井壁失稳的预测更加准确;在计算机模拟研究上,计算机井壁稳定模拟研究得到较大发展,模拟软件相继诞生。
另外,还研究出了具有防塌功能的碳酸钾-聚合物-聚合醇钻井液体系、环氧树脂钻井液、硅基钻井液等。
3.国内外钻井液技术差距
(1)在钻井液基础理论研究、定量化分析技术、模拟试验技术等方面比较薄弱,已严重影响新型钻井液处理剂与钻井液体系的发展与创新。
(2)处理剂尚未达到系列化、成熟化水平,尤其是高性能、稳定可靠的、低成本的抗高温、高密度的钻井液处理剂十分缺乏。
另外,在产品质量、加工手段、现场应用等方面,与国外钻井液服务公司的差距也较大。
(3)在储层保护方面,没有形成一套完善的、针对性强的、涉及打开储层、测试、生产、增产措施等工艺流程的配套技术,特别是储层保护的预测、诊断、评价、预防及处理技术;还没有建立总部层面的油气层保护数据库。
(4)在环境保护方面,应积极进行无毒原材料处理剂和钻井液体系的研究,加速解决废弃钻井液固液分离问题。
(5)缺乏先进配套的钻井液实验室和现场测试仪器,尤其是模拟井底条件的试验装置,直接影响了新型钻井液体系的开发,以及现场钻井液性能的检测和维护。
(6)在新型钻井液体系的开发上,没有成熟的高温(260℃以上)高压(2.6g/cm3以上)水基钻井液和深水钻井液,适应水平井、分支井、欠平衡井等特殊工艺井,特别是短半径、超短半径、小井眼、连续管、套管钻井的钻井液都需要开展研究。
三、中石化钻井液技术发展方向
钻井液作为服务钻井工程的重要技术之一,近年来其主要功能已从维护井壁稳定、保证安全钻进,发展到如何利用钻井液技术来达到保护油气层、多产油的目的。
现在中石化的钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、超高温高密度和减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。
1.井壁稳定技术
在化学固壁、地层应力场、温度场和泥浆化学因素的耦合、盐岩层蠕变规律以及仿油基泥浆等方面,从理论、试验方法和计算机模拟上开展深入研究,提高井壁失稳的预测精度。
2.钻井液处理剂技术
抗高温(大于220℃)抗盐(抗氯化钠饱和,抗钙镁等高价离子5000mg/L以上)的共聚物、微交联聚合物,超高密度钻井液分散剂,抗高温(大于260℃)稳定剂,用于提高钻井速度的钻井液固相化学清洁剂(表面活性剂),保护低渗透油气层的表面活性剂,高密度高温下的高效润滑剂,高性能沥青,井壁稳定、流变性能良好和低伤害的处理剂,天然材料及合成材料的分子修饰,对环境友好、低成本的天然材料改性产品,复杂易坍塌地层的泥页岩稳定剂和堵漏剂,抗高温(大于150℃)的聚合物凝胶堵漏剂,适用于不同地层温度的聚合醇或多元醇。
3.油气储层保护技术
关键是油气层损害新机理、损害的快速诊断及模拟技术、油气储层保护数据库技术、裂缝性油气藏的钻井液暂堵技术、特殊工艺井的钻井液和完井液技术。
4.防漏堵漏技术
关键是提高长裸眼井段地层承压能力,对裂缝、溶洞等复杂地质情况下恶性漏失的诊断,相对应的漏失工艺和高效堵漏材料的研发。
5.新型钻井液体系
5.1深井、超深井钻井液
关键是通过机理研究解决处理剂在高温条件下的降解、解吸附和处理剂之间的配伍,以及抗盐、钙侵和防塌等问题,研制出高效的抗高温处理剂。
5.2深水钻井液
主要针对深水钻井的特点及深水钻井对钻井液的性能要求,研制防塌剂、流性调节剂及天然气水合物抑制剂等各种处理剂。
5.3有机盐钻井液
主要从物理性质、配伍性、抗高温性能、抑制性、润滑性、腐蚀性、油气层保护、环保、回收与重复利用等方面开展研究,特别是要开发出适合高地层压力探区钻井的有机盐钻井液体系。
5.4合成基钻井液
合成基钻井液在国外已得到工业化应用,但由于使用成本比较高,中石化还没有进行现场应用。
处于环保及复杂地质条件的考虑,新型、低成本的合成基钻井液体系必须开发。
5.5硅酸盐水基钻井液
硅酸盐水基钻井液(SWBM)可以有效地抑制泥页岩的水化膨胀和分散,目前为止,只用于浅井井段的钻井过程中。
但该体系具有经济且满足环保的特点,能够达到油基或合成基钻井液的性能,有必要在适应深井、超深井方面开展研究。
5.6新型油基钻井液
关键从抗高温、提高钻井速度、降低成本及防止污染等方面开展研究,主要是降低岩屑上油的滞留量的油基钻井液、裸眼完井新型油基钻井液、逆乳化钻井液和全油钻井液等。
四、上下游技术合作重点
1.新单体
主要功能:
用于合成高性能的共聚物钻井液处理剂。
在共聚物合成中引入新单体,可以改变聚合物的水溶性和疏水性,提高聚合物的抗剪切能力和抗盐、抗高温性能。
主要成分:
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、乙烯基甲基乙酰胺、异丁基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺等。
性能要求:
新单体纯度高、反应活性大、能够参与共聚反应,有利于提高产品的收率与纯度,简化生产工艺,降低生产成本。
2.润滑剂
主要功能:
用于降低钻具与井壁摩擦阻力。
主要成分:
由表面活性剂与植物油、合成基油类(合成脂、聚α-烯烃)或者矿物油等复合而成。
性能要求:
摩擦系数降低率70%以上,抗温150℃以上,抗盐至饱和,荧光级别低于3级,高效无毒(或低毒),易生物降解、对钻井液流变性无影响,不引起发泡。
3.高效(改性)沥青
主要功能:
用于水基钻井液和油基钻井液的页岩抑制剂,且能封堵地层微裂缝兼具润滑、乳化、降滤失等作用。
主要成分:
高软化点沥青、低荧光沥青、乳化剂、矿物油等。
性能要求:
抗高温性好,软化点温度≥150℃;低荧光,荧光级别≤3级;较好的封堵性、润滑性。
4.合成油
主要功能:
用于配制合成基钻井液。
主要成分:
线性α-烯烃类、线性烷基苯类、酯、烯烃、烷烃等。
性能要求:
闪点高于150℃、密度低于0.85、芳香烃含量低、毒性低。
5.堵漏材料
主要功能:
钻井中使用不同种类的复合材料,迅速形成封堵层,达到快速堵漏的目的。
主要成分:
化学材料和惰性材料组成。
化学材料有石灰、水泥、石膏、水玻璃、酚醛树脂、高分子聚合物、短纤维等。
惰性材料主要有果壳、蚌壳、蛭石、云母、植物纤维、矿物纤维等。
性能要求:
聚合物水溶液具有特殊流型,滞流能力强,形成凝胶后化学固结强度大,用于配制低密度堵漏体系时,堵漏剂膨胀率高。
6.油基发泡剂
主要功能:
油基泡沫钻井液体系主要由气相(空气、氮气、二氧化碳或天然气)、液相(矿物油类)、发泡剂(起泡剂)和稳泡剂等组成,发泡剂为表面活性剂,稳泡剂一般为油溶性聚合物。
主要成分:
表面活性剂、矿物油等
性能要求:
纯度高,发泡剂用量≤1-2%;油溶性好,油溶率≥98%;发泡率≥600mL;半衰期≥5min。
7、油基钻井液用乳化剂
主要功能:
油基钻井完井液体系是以油为连续相,水为分散相的一类钻井完井液体系。
主要由O号柴油、乳化剂、氧化沥青、有机士、油酸、氧化钙粉和青石粉组成,其中乳化剂是形成钻井液稳定胶体的基础材料。
主要成分:
阴离子型和非离子型表面活性剂,如:
烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、油酸钙、蓖麻油酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等。
还可通过油脂加工废料在碱作用下皂化反应制得。
性能要求:
纯度高,乳化剂用量≤1-2%;性能稳定,破乳电压大于500V。
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