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深水恒流变无固相储层钻井液的制备与性能评价

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油田化学 2023年第1期40卷 1-6页

作者：陈亮由福昌周书胜侯珊珊中国石化华东石油工程有限公司江苏镇江212000 长江大学石油工程学院湖北武汉430100 荆州嘉华科技有限公司湖北荆州434000

在深水油气田钻井过程中,由于海底泥线附近的温度较低,易导致钻井液出现增稠、糊塞和跑浆等问题。针对该问题,以丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、二乙烯苯、烯丙基磺酸钠等为原料制备温敏增稠共聚物(ASSN),再与香豆胶复配制得具有低温恒流... 详细信息

在深水油气田钻井过程中,由于海底泥线附近的温度较低,易导致钻井液出现增稠、糊塞和跑浆等问题。针对该问题,以丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、二乙烯苯、烯丙基磺酸钠等为原料制备温敏增稠共聚物(ASSN),再与香豆胶复配制得具有低温恒流变特性的流型调节剂。将流型调节剂与其他处理剂混合制得深水恒流变无固相储层钻井液。评价了ASSN、流型调节剂和钻井液的性能。结果表明,ASSN溶液的临界缔合温度为27℃。以0.5%ASSN和0.3%香豆胶作为流型调节剂,其水溶液的黏度在4~60℃较为稳定。流型调节剂对钻井液在低温下的流变性起到了良好的调控作用。加重剂对钻井液低温调控能力的影响较小。流型调节剂与钻井液其他处理剂的配伍性良好。钻井液具有良好的抗侵污性能、抑制性能、润滑性能和储层保护性能,满足现场钻井需求。

关键词：无固相恒流变深水钻井水基钻井液储层保护

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非磺化绿色抗温水基降滤失剂研究进展

油田化学 2023年第3期40卷 523-533页

作者：由福昌侯珊珊吴宇周书胜长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434000 荆州嘉华科技有限公司湖北荆州434000

随着我国油气勘探开发逐渐向海洋及更深部地层不断扩展,以及磺化类材料被提议列入我国“危险废弃物名录”,开发水基钻井液用非磺化抗高温降滤失剂已成为当前的紧迫任务。通过梳理国内外水基抗高温绿色非磺化降滤失剂的相关研究,概述了... 详细信息

随着我国油气勘探开发逐渐向海洋及更深部地层不断扩展,以及磺化类材料被提议列入我国“危险废弃物名录”,开发水基钻井液用非磺化抗高温降滤失剂已成为当前的紧迫任务。通过梳理国内外水基抗高温绿色非磺化降滤失剂的相关研究,概述了高温水基钻井液非磺化降滤失剂的研究进展。将非磺化降滤失剂主要分为3类:改性天然高分子类、人工合成高分子类和有机/无机复合纳米类。涵盖改性淀粉、改性腐殖酸、改性低聚糖、合成聚合物、改性树脂、石墨烯、其他纳米类材料等类型。重点综述了非磺化原材料的选择、制备方法、产品性能及作用机理。通过分析各类抗高温非磺化类降滤失剂的优缺点和适应性,预测了未来的发展趋势。改性天然高分子类在夯实醚化、酯化、交联、接枝等方法的基础上,将朝着复合改性方向发展,以平衡其无毒可降解性能和抗温性能;人工合成高分子类和有机/无机复合纳米类具有明显的抗温优势,重点在于成本与性能间的平衡,非磺化单体的选择及生产工艺的简化是关键。

关键词：非磺化降滤失剂水基钻井液抗高温综述

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钻井液润滑性能评价方法研究进展

实验技术与管理 2023年第6期40卷 18-29页

作者：刘胜吴宇由福昌中海油田服务股份有限公司上海分公司上海200335 荆州嘉华科技有限公司湖北荆州434000 长江大学石油工程学院湖北武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室湖北武汉430100

结合摩擦学原理介绍了钻井过程中涉及钻井液的润滑类型,包括边界润滑、混合润滑、流体动压润滑和弹性流体动压润滑等,并梳理了半个多世纪以来钻井液润滑性评价方法的起源和研究发展现状,分析了各种评价方法的优缺点,可为业内研究工作者... 详细信息

结合摩擦学原理介绍了钻井过程中涉及钻井液的润滑类型,包括边界润滑、混合润滑、流体动压润滑和弹性流体动压润滑等,并梳理了半个多世纪以来钻井液润滑性评价方法的起源和研究发展现状,分析了各种评价方法的优缺点,可为业内研究工作者和技术人员在钻井液润滑剂筛选手段上提供参考。在此基础上,建议大力支持可规模化推广和贴合现场实际为一体的先进钻井液润滑性评价设备的研制,提高室内研究对现场应用的指导价值。

关键词：钻井液润滑类型评价方法极压润滑摩擦磨损黏附系数

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高密度无土相油基钻井液

钻井液与完井液 2022年第2期39卷 146-150页

作者：由福昌文华吴娇张亚长江大学石油工程学院湖北荆州434000 荆州嘉华科技有限公司湖北荆州434000

高密度油基钻井液高温下重晶石易沉降,导致体系稳定性变差,传统方法采用高浓度有机土来解决,但其会引起钻井液黏度过高,造成ECD升高而引发井漏等复杂情况。针对以上问题,研发了一种具有强电稳定性能、增黏效果的小粒径乳化剂DEMUL,并开... 详细信息

高密度油基钻井液高温下重晶石易沉降,导致体系稳定性变差,传统方法采用高浓度有机土来解决,但其会引起钻井液黏度过高,造成ECD升高而引发井漏等复杂情况。针对以上问题,研发了一种具有强电稳定性能、增黏效果的小粒径乳化剂DEMUL,并开发了一种高密度无黏土相油基钻井液体系,通过加入DEMUL、苯乙烯-丁烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)与提切剂的协同作用,达到提高高密度油基钻井液的稳定性能,且配方简单、处理剂加量少。研究结果表明,该钻井液在200℃下老化160 h也能保持良好的流变性能,160℃恒温静置336 h后沉降因子为0.5074,表现出良好的稳定性,且具有良好的抑制性能和极压润滑性能。该钻井液体系在川渝页岩气某高密度水平井进行了应用,钻井过程中该体系流变性能稳定,携砂性能良好,抑制性能强,未出现井下复杂情况。

关键词：油基钻井液乳化剂无黏土沉降稳定性抑制性能流变性能

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钻井液用环保润滑剂研究进展及发展趋势

油田化学 2022年第1期39卷 163-169页

作者：张立权侯珊珊吴宇由福昌张杰中海油田服务股份有限公司油田化学事业部广东湛江524057 荆州嘉华科技有限公司湖北荆州434000

近年来钻井液用环保润滑剂的研究得到高速发展。综述了国内外钻井液用环保润滑剂的种类、作用机理和最新研究进展,对适用于润滑剂的多种生物毒性评价手段进行了对比,为了保证环保指标的准确度,提出了同时进行多种评价方法,力求EC_(50)和... 详细信息

近年来钻井液用环保润滑剂的研究得到高速发展。综述了国内外钻井液用环保润滑剂的种类、作用机理和最新研究进展,对适用于润滑剂的多种生物毒性评价手段进行了对比,为了保证环保指标的准确度,提出了同时进行多种评价方法,力求EC_(50)和LC_(50)两项数据双达标的建议。分析了未来环保润滑剂的发展趋势,对高效、环保、抗高温润滑剂的研究进行了展望,并预测了未来合成酯类润滑剂的研究前景。

关键词：钻井液润滑剂环保生物毒性抗高温综述

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季铵盐在油田化学品中的研究进展

化学研究与应用 2022年第1期34卷 1-6页

作者：由福昌雷志永周书胜荆州嘉华科技有限公司湖北荆州434000 中海油田服务股份有限公司油田化学事业部天津300452

介绍了季铵盐分子的特性(安全低毒、性能稳定、水溶性强)以及合成工艺,综述了季铵盐分子近年来在缓蚀剂、杀菌剂、页岩抑制剂以及有机改性剂方面的研究进展,以及作用机理。对于同一类处理剂的优缺点,季铵盐分子易生物降解、作用效果强... 详细信息

介绍了季铵盐分子的特性(安全低毒、性能稳定、水溶性强)以及合成工艺,综述了季铵盐分子近年来在缓蚀剂、杀菌剂、页岩抑制剂以及有机改性剂方面的研究进展,以及作用机理。对于同一类处理剂的优缺点,季铵盐分子易生物降解、作用效果强使其使其广泛地应用于油田化学品中并符合钻井、完井、采油环保以及抗高温要求。结合上述四种油田化学处理剂的作用特点展望了其今后的发展趋势。

关键词：季铵盐季铵化反应缓蚀杀菌抑制性能

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抗高温非磺化半饱和盐水钻井液研究与应用

钻井液与完井液 2023年第2期40卷 176-183页

作者：徐江吴宇安智伟由福昌舒曼中石化石油工程技术研究院有限公司北京102206 荆州嘉华科技有限公司湖北荆州434000 中国石化集团华北石油工程有限公司郑州450000 长江大学石油工程学院武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室武汉430100

针对含磺水基钻井液环保性能差及现有非磺水基钻井液抗温不足的问题,基于腐植酸为主、木质素及栲胶为辅的混合原料,采用硅烷偶联剂、有机酸和二元胺进行多重复合改性,合成制备了抗高温非磺腐植酸树脂类降滤失剂DEMSEAL,并利用红外光谱... 详细信息

针对含磺水基钻井液环保性能差及现有非磺水基钻井液抗温不足的问题,基于腐植酸为主、木质素及栲胶为辅的混合原料,采用硅烷偶联剂、有机酸和二元胺进行多重复合改性,合成制备了抗高温非磺腐植酸树脂类降滤失剂DEMSEAL,并利用红外光谱、热重及凝胶色谱进行表征。结果表明,DEM-SEAL抗温达180℃,且96 h的LC50值达101020 mg/L,全硫含量为0,无毒环保;当DEM-SEAL加量为4.0%时,基浆180℃老化后API滤失量和高温高压滤失量仅7.6 mL和16.8 mL,降低率高达75.2%和83.0%,且对黏度影响较小。结合DEM-SEAL的优良特性,以其为核心构建了一套抗高温非磺化半饱和盐水钻井液体系,密度范围为1.30~1.80 g/cm^(3),抗温达180℃,API滤失量小于5.0 mL,高温高压滤失量小于15.0 mL,具有良好的流变性和低滤失特性;抗泥岩污染达20%,抗盐污染达10%,抗钙污染达1%,96 h的LC50值为55600 mg/L,BOD5/CODcr为23.51%,无毒可生物降解。高温非磺化半饱和盐水钻井液体系在新疆某油田高温深井进行了应用,该井井底温度为179℃,钻井过程中钻井液的流变性能稳定,失水造壁性能良好,无井下复杂事故。在满足安全钻井前提下实现了抗高温钻井液“去磺化”目标,为国内高温非磺钻井液的研究与发展提供了技术参考。

关键词：水基钻井液高温非磺腐植酸树脂降滤失剂无毒环保

噻唑类缓蚀润滑剂研制及其对氯化钾聚合物钻井液性能的影响

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钻采工艺 2022年第1期45卷 128-132页

作者：曾佳由福昌李杰吕季隆周书胜荆州学院长江大学荆州嘉华科技有限公司中国石油长庆油田分公司页岩油产能建设项目组中国石油长庆油田分公司第十一采油厂

钻井过程中,腐蚀和磨损造成钻具金属材料的失效,合成了一种噻唑类缓蚀润滑剂来延长金属设备的使用。采用失重法、电化学方法等研究了噻唑类缓蚀润滑剂在氯化钾聚合物钻井液中对N80钢的缓蚀性能,采用润滑仪评价噻唑类缓蚀润滑剂对氯化钾... 详细信息

钻井过程中,腐蚀和磨损造成钻具金属材料的失效,合成了一种噻唑类缓蚀润滑剂来延长金属设备的使用。采用失重法、电化学方法等研究了噻唑类缓蚀润滑剂在氯化钾聚合物钻井液中对N80钢的缓蚀性能,采用润滑仪评价噻唑类缓蚀润滑剂对氯化钾聚合物钻井液润滑性能的影响。静态失重法表明,噻唑类缓蚀润滑剂的加入使得N80钢在氯化钾聚合物钻井液的腐蚀速率明显降低,当噻唑类缓蚀润滑剂加量为2.0%(质量分数)时,N80腐蚀速率仅为0.010 7 mm/a。电化学表明,噻唑类缓蚀润滑剂属于阴极抑制型缓蚀剂,噻唑类缓蚀润滑剂分子可自发吸附在N80钢表面并形成致密吸附膜,使N80表面粗糙度下降,阻止金属腐蚀反应。当加入2%噻唑类缓蚀润滑剂能使氯化钾聚合物钻井液的润滑系数降低率超过50%,降低金属之间的接触面积,起到极压润滑作用,且对氯化钾聚合物钻井液的塑性黏度、动切力和滤失量影响较小,表明噻唑类缓蚀润滑剂与氯化钾聚合物钻井液有良好的配伍性。该缓蚀润滑剂在南海珠江口盆地大位移井成功进行了现场应用。

关键词：噻唑缓蚀润滑剂缓蚀机理氯化钾聚合物磨损润滑

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一种固井前置冲洗液冲洗效率的评价方法

钻井液与完井液 2009年第6期26卷 47-48页

作者：由福昌许明标长江大学机械工程学院长江大学石油工程学院

目前中国冲洗效率评价方法并不完善,评价手段不统一。通过模拟井筒设计出了一套冲洗效率评价装置,建立了评价冲洗效率的实验方法,采用砂岩来模拟井壁,模拟井筒的冲洗过程,通过公式计算出冲洗效率。并且进行了冲洗效率评价实验。实验结... 详细信息

目前中国冲洗效率评价方法并不完善,评价手段不统一。通过模拟井筒设计出了一套冲洗效率评价装置,建立了评价冲洗效率的实验方法,采用砂岩来模拟井壁,模拟井筒的冲洗过程,通过公式计算出冲洗效率。并且进行了冲洗效率评价实验。实验结果表明,该装置能够很好地模拟井下冲洗过程,是一套行之有效的模拟装置。

关键词：冲洗效率冲洗液固井模拟井筒砂岩