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钻井液与完井液 2017年第3期34卷 33-38页

作者：邓小刚罗飞马丽华席凤林罗玉财殷祥英孙宗曼西南石油大学化学化工学院成都610500 中国石油集团渤海钻探第二钻井工程分公司河北廊坊065000 中国石油华北油田分公司勘探部河北任丘062550

水包油乳化钻井液作为一种重要的低密度水基钻井液体系,在低压油气层钻探中有着较为广泛的应用,针对目前该体系在深部地层使用过程中出现的抗温能力不足的问题,室内通过一步反应合成了不同碳链数的磺基甜菜碱,测定了其在高温处理后的表... 详细信息

水包油乳化钻井液作为一种重要的低密度水基钻井液体系,在低压油气层钻探中有着较为广泛的应用,针对目前该体系在深部地层使用过程中出现的抗温能力不足的问题,室内通过一步反应合成了不同碳链数的磺基甜菜碱,测定了其在高温处理后的表面性能变化情况,并将其引入水包油乳化钻井液中。实验结果表明,配制得到的钻井液性能良好,乳化稳定性好,在经过180~210℃热滚动16 h后,体系黏度、切力仍处于合理范围,高温高压滤失量均小于20 m L,满足基本要求;体系稳定性较好,无析油破乳现象发生;且具备一定的抗污染能力,抗水污染达15%,抗柴油污染达15%,抗钻屑污染达15%,抗盐污染达2%,因而能够满足深部低压油气层钻井的要求。

关键词：水包油乳化钻井液抗高温乳化剂深井钻井磺基甜菜碱稳定性

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抗高温水包油乳化钻井液体系性能研究

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油田化学 2017年第2期34卷 191-195,227页

作者：邓小刚罗飞罗玉财马丽华胡正文李一平殷祥英西南石油大学化学化工学院四川成都610500 中国石油华北油田公司勘探部河北任丘062552

针对目前水包油乳化钻井液在深部地层钻井中出现的抗温能力不足的问题,室内用自制的抗高温两性离子乳化剂SKT-1、辅助乳化剂Span-80、抗高温增黏剂Dristemp、降滤失剂磺化酚醛树脂(SMP-I)和两性离子包被剂FA-367等配制了抗高温水包油乳... 详细信息

针对目前水包油乳化钻井液在深部地层钻井中出现的抗温能力不足的问题,室内用自制的抗高温两性离子乳化剂SKT-1、辅助乳化剂Span-80、抗高温增黏剂Dristemp、降滤失剂磺化酚醛树脂(SMP-I)和两性离子包被剂FA-367等配制了抗高温水包油乳化钻井液,研究了钻井液的稳定性、抗温性、高温高压流变性和抗污染能力。研究结果表明,抗高温水包油乳化钻井液最佳配方为:2%钠膨润土+2.5%SMP-I+0.2%Dristemp+0.2%FA-367+0.2%NaOH+2%乳化剂(SKT-1∶Span-80=3∶1)+0.5%硬脂酸铝,清水、柴油体积比5∶5。该钻井液体系流变性良好,密度可在0.90~0.98 g/cm^3范围内调节,抗温达210℃,且稳定性良好;该体系对油气层损害小,可抗20%水污染、20%油污染、2%氯化钠污染和15%钻屑污染,能满足深部地层钻井的要求。

关键词：水包油乳化钻井液深部地层抗高温稳定性

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两性离子乳化剂的合成及抗高温水包油钻井液研究

两性离子乳化剂的合成及抗高温水包油钻井液研究

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作者：罗飞西南石油大学

学位级别：硕士

水包油乳化钻井液作为一种重要的低密度钻井液体系,对缝洞发育的碳酸盐岩低压油气层具有较好的防漏与储层保护效果,在现场应用较为广泛。随着深部地层勘探钻井技术需求的不断加大,对水包油乳化钻井液的抗温能力也提出了更高的要求。本... 详细信息

水包油乳化钻井液作为一种重要的低密度钻井液体系,对缝洞发育的碳酸盐岩低压油气层具有较好的防漏与储层保护效果,在现场应用较为广泛。随着深部地层勘探钻井技术需求的不断加大,对水包油乳化钻井液的抗温能力也提出了更高的要求。本文通过对抗高温乳化剂进行研究,优选得到了一种符合要求的水包油乳化钻井液体系。首先,探讨了磺基甜菜碱型两性离子乳化剂的制备方法。通过一步反应法合成了三种不同碳链长度的磺基甜菜碱型两性离子乳化剂,以单因素法确定了合成磺基甜菜碱的最优反应条件:1,3-丙磺酸内酯与N,N-二甲基烷基叔胺摩尔比1:1.1,反应温度65℃,反应时间3h,溶剂为异丙醇。在最优条件下,反应完成后叔胺转化率能保持在98%左右,产率为84.7%,以红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)表征了合成的产物即为目标结构。其次,对三种不同碳链长度磺基甜菜碱的水溶液进行了表面性能研究。结果表明200℃ 高温处理前后临界胶束浓度分别为 cmc(12C)=5.13×10-3mol/L,cmc(14C)=5.25×10-4mol/L,cmc(16C)=5.50×10-4mol/L,cmc(12C)’=6.31×10-3mol/L,cmc(14C)’=5.62×10-4mol/L,cmc(16C)’=7.24×10-4mol/L,cmc变化较小,说明合成的产物在经过高温环境后仍能保持一定的表面活性;不同磺基甜菜碱水溶液的动态界面张力在经过一段时间后会达到稳定的最低界面张力值,界面张力也会随碳链长度的增加而出现下降的趋势;不同磺基甜菜碱水溶液分别在2.0g/L(12C)、1.0g/L(14C)、3.0g/L(16C)时达到对液体石蜡的最佳乳化效果,其中十二烷基磺基甜菜碱对液体石蜡的乳化效果最佳;三种磺基甜菜碱起泡性能强弱顺序为14C>12C>16C,稳泡性能强弱顺序为14C>16C>12C。最后,分别对水包油乳状液和钻井液体系进行了相关配方筛选和优化,得到了优化的水包油乳化钻井液配方:2%膨润土浆+3%PF-SMP+4%SPNH+0.4%Dristemp+0.4%FA-367+3%Soltex+0.3%NaOH(水相体积)+1%十二烷基磺基甜菜碱+P135(质量比3:1)+0.2%有机硅消泡剂,水、0#柴油体积比5:5。该钻井液体系性能良好,抗温能力达到200℃,且具备一定的抗污染能力(20%水、20%油、2%盐、15%白云岩钻屑),能够满足深部地层钻井和地质的要求。

关键词：水包油乳化钻井液抗高温磺基甜菜碱乳化剂稳定性

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