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环保型抗高温生物质合成树脂降滤失剂的研制及其在元坝地区的应用

周启成

周启成. 环保型抗高温生物质合成树脂降滤失剂的研制及其在元坝地区的应用[J]. 钻井液与完井液,2023,40(1):41-46 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.005
引用本文: 周启成. 环保型抗高温生物质合成树脂降滤失剂的研制及其在元坝地区的应用[J]. 钻井液与完井液,2023,40(1):41-46 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.005
ZHOU Qicheng.Development and application of environmental friendly high temperature resistant biomass synthetic resin filtrate reducer in yuanba area[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2023, 40(1):41-46 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.005
Citation: ZHOU Qicheng.Development and application of environmental friendly high temperature resistant biomass synthetic resin filtrate reducer in yuanba area[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2023, 40(1):41-46 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.005

环保型抗高温生物质合成树脂降滤失剂的研制及其在元坝地区的应用

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2023.01.005
基金项目: 集团公司科技攻关项目“抗温抗盐生物质合成树脂降滤失剂研制”(JP18038-1);中石化石油工程公司科技攻关项目“水基钻井液用生物质合成树脂降滤失剂研制”( SG19-82K)
详细信息
    作者简介:

    周启成,工程师,硕士,毕业于长江大学油气井工程专业,现在从事生物质功能材料(油田化学品)研发工作。电话 17739367667;E-mail:625687692@qq.com

  • 中图分类号: TE254.4

Development and Application of Environmental Friendly High Temperature Resistant Biomass Synthetic Resin Filtrate Reducer in Yuanba Area

  • 摘要: 针对元坝地区海相碳酸盐岩地层井下常遭遇酸根及硫化氢污染,造成钻井液黏度和滤失量上升、抗温性下降,流型难以控制,给现场维护带来极大挑战。提出采用生物-化学的方法对木质素进行改性,研制出一种团状多支结构的环保型生物质合成树脂降滤失剂LDR。性能评价结果显示,该产品抗温达200 ℃,抗盐25%,抗钙3000 mg/L,表现出较强的耐温抗盐的性能,并以此为核心抗高温材料,通过引入钾、钙、钠等离子,构建出抗高温复合盐水钻井液体系。在元坝地区现场应用2口井,现场应用表明,在元坝X-701井钻井液最高密度为2.34 g/cm3,电测显示温度为157 ℃,酸根含量达21 157 mg/L,该体系依然具有良好的流变性,抗污染能力强,两趟电测均一次顺利到底,连续静止7 d返出钻井液黏度48 s,仅用28.88 d完成了侧钻任务。该体系的成功应用,标志着生物质资源在高温高密度钻井液中取得新的突破,满足了高温小井眼对钻井液的需求,对元坝地区深井、超深井具有较好的指导借鉴意义。

     

  • 图  1  环保型抗高温生物质合成树脂降滤失剂红外光谱

    图  2  基浆在200 ℃老化后的泥饼微观形貌

    表  1  不同温度老化后基浆性能

    T/
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FLHTHP/
    mL
    150 20.5 9 11.5 6.0/8.5 13.2
    180 19.0 9 10.0 6.0/12.0 18.6
    200 31.0 15 16.0 7.0/14.0 21.2
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    表  2  不同盐含量对钻井液性能的影响

    NaCl/
    %
    T/
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FLHTHP/
    mL
    15 200 31.0 15 16.0 6.0/12.0 21.2
    20 30.0 15 15.0 6.5/12.0 20.4
    25 37.5 17 20.5 8.0/13.0 24.6
    30 50.0 25 25.0 11.0/14.0 46.2
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    表  3  不同钙含量对钻井液性能影响

    CaCl2/% AV/mPa·s PV/mPa·s YP/Pa FLAPI/mL
    0.3 39.0 18 21.0 8.4
    0.5 33.0 12 21.0 10.6
    0.8 35.0 17 18.0 13.2
    1.0 34.5 16 18.5 16.8
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    表  4  不同密度重晶石加重钻井液性能结果

    ρ/
    g·cm−3
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    φ63Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    FLHTHP/
    mL
    4.26553129/63.0/10.52.611.4
    4.36352118/52.5/9.02.410.8
    4.4584997/42.0/7.52.211.0
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    表  5  不同除硫剂加量的钻井液性能结果

    除硫剂/
    %
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    φ6/φ3Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    FLHTHP/
    mL
    248.037.011.09/73.5/101.29
    445.035.010.08/73.5/8.01.811
    636.529.07.56/31.5/2.53.214
    829.028.01.04/10.5/2.56.065
    下载: 导出CSV

    表  6  不同纯碱加量的钻井液性能结果

    纯碱/
    %
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    FLHTHP/
    mL
    CO3 2−/
    mg·L-1
    HCO3 /
    mg·L-1
    0312382.0/6.51.810.0
    24632143.0/9.52.011.298689391
    45033174.0/11.02.226.434 56616 468
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-10-06
  • 修回日期:  2022-11-07
  • 刊出日期:  2023-01-31

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