石油钻井助剂

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所属分类:化学助剂
声明:百科词条人人可编辑,词条创建和修改均免费,绝不存在官方及代理商付费代编,请勿上当受骗。详情 油气田开发是由勘探、钻井、井下作业、采油、集输等环节构成的复杂综合
石油钻井助剂

石油钻井助剂

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  油气田开发是由勘探、钻井、井下作业、采油、集输等环节构成的复杂综合工程。在每一个环节的作业中,均需大量的化学品.

  钻井助剂作为地质勘探的重要辅助材料,国内外已研究和使用了很多年,并开发了几百种相关产品。

  钻井液又称钻井泥浆。其作用是破碎岩芯、携带岩屑、润滑冷却钻头、平衡地层压力和保护井壁等。 维护良好的泥浆性能,是提高钻井速度, 保证井下安全的重要手段,而处理剂是保证泥浆优化的关键。

  当钻井液的液柱压力不能平衡地层压力或出现井喷需要压井时,需向体系中加入加重剂来提高钻井液的比重,以达到平衡地层压力和制止井喷事故的目的,常用的加重剂是重晶石(BaSO

  为了减少钻井液向地层中的滤失,保证井身安全,而采用的保护泥浆胶体稳定性的化学剂称为降失水剂。

  羧甲基纤维素羟乙基纤维素改性淀粉等。这些产品能分散于水中,但不溶解.以堵塞地层中的孔隙,防止滤失,又因其是油溶性的.所以不会堵塞油气通道,同时它们也可用于完井液, 修井液和射孔液中。

  当钻井液中的粘土和钻屑达到一定浓度时,会形成空间网状结构.钻遇盐膏层时,地层水中的溶解盐,尤其是高价阳离子会加剧网状结构的形成.使钻井液的流动性变差。能够拆散这种网状结构,释出自由水,使钻井液粘度和切力降低的添加剂称为分散剂。常用的分散剂有:木质素磺酸盐及其与铁 铬, 钛, 锰,锡离子形成的络合物等。

  能够降低水泥浆滤失量的材料统称为水泥浆降失水剂,目前较常用的降失水剂有, 聚丙烯酰胺类、羧甲基纤维素和有机酸的复合物等。

  用紊流泵送水泥浆常常可取得满意的结果,减阻剂能控制水泥浆的流动性,在低的泵排量下, 引起紊流流动。磺甲基单宁、单宁碱液、磺甲基褐煤等在一定掺量范围都有较好的减阻效果。

  由于固井井深不同,要求水泥浆具有适当的稠化时间,以满足安全作业的需要。稠化时间调节剂包括促凝剂和缓凝刺。促凝剂是能使水泥快速凝固的添加剂,常用的有氯化钙,氯化钠.氯化铵等;缓凝剂是能使水泥浆凝固或稠化时间延长的添加剂,常用的缓凝剂有木质素磺酸盐及其衍生物,的盐类(如柠檬酸酒石酸)及其衍生物等。

  根据不同的地层压力条件, 需用不同密度的水泥浆, 能改变水泥浆密度的添加剂称比重调节剂, 包括减轻剂和加重剂。

  减轻剂有膨润土(也称搬土)、硬沥青等; 加重剂有重晶石赤铁矿、砂,食盐等。

  钻井进入目的层时, 为了保护油气层,常采用一种特殊的钻井液进行钻井,这一种特殊的钻井液即完井液。常用的完井液添加剂有羧甲基纤维素羟丙基纤维素聚丙烯酸衍生物、聚阴离子纤维素等。

  腐植酸(HA)是一种芳香类高分子化合物 ,具有降失水、耐高温和抗盐的功能。腐植酸与KOH溶液反应后,经过抽提,可得到含有HA的腐植酸钾(KHm)。

  聚合物类钻井助剂主要利用乙烯丙烯等烯类单体发生缩聚共聚反应制得,在不分散泥浆中应用广泛。。常见的产品有PAC、丙烯酸多元共聚物和速溶PAN等。PAC由氢氧化铝盐酸发生中和反应生成,由于氯化铝中铝原子的共价性强,在不同的条件下,可生成不同聚合度的PAC。PAC絮凝体成型快,活性好,适应pH值宽,利于油水分离。而丙烯酸多元共聚物由于可以在碳链上添加酰胺基、羟基磺酸基等多种亲水或疏水基团,使得其产品性能广泛,抗盐能力突出。

  聚合物类产品的应用性能与分子聚合度密切相关。由于分子中含有较长的分子链,其宏观表现为具有良好的剪切稀释性能和热稳定性,因此,该类助剂都具有较好的耐温性。

  三磺类助剂是指磺化酚醛树脂磺化沥青粉三类产品,其中以磺化酚醛树脂的应用较为广泛。主要用作降滤失剂,抗盐、抗钙效果显著。磺化酚醛树脂是由苯酚甲醛亚硫酸氢钠缩合与磺化后,再与水进行树脂化和络合反应制得,能显著改善钻井液流变性。磺化褐煤是在苯环上添加一磺酸基,能够抗高温。磺化沥青是使沥青与发烟硫酸发生磺化反应后,再水解得到的产物 该助剂水化作用强,可防钻井井壁坍塌。此外,还具有润滑、堵漏和降阻的作用。

  累托石的新型非金属矿可用做深井泥浆助剂,其各项技术指标要优于高岭土膨润土甲基氯硅烷单体经醇解后可用作堵水剂;高固化的有机硅树脂可用作覆膜砂的粘结剂;聚二甲基硅氧烷乳液可做泥浆消泡剂、稀释剂;二甲基硅油可用于原油消泡;有机硅原油可做破乳剂等等。有机硅作钻井助剂的应用前景广泛。

  粱艳丽 李新芬. 钻井助剂的研究现状及发展趋势[J]. 华东科技:学术版 2012年第9期

  王中华 浅谈化学品在油气田开发中的应用[J]. 河南化工1991.(2)

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