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天然气勘探与开发
国内烷基糖苷钻井液研究及应用现状
雷祖猛司西强
(中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院)
2016年6月出版
摘要通过对烷基昔钻井液在我国的研究及现场应用状况进行分析,将其发展过程分为三个阶段:MEC 钻井液、改性MEC钻井液和烷基糖苷衍生物钻井液。通过对不同阶段糖苷类产品自身特点、在钻井液中的功能以及该类产品为主剂的钻井液的研究和现场应用进行了分析,钻井液中产品加量从最初的10%~30%液体MEC降低至 0.5%~2%的NAPG.同时对该类产品的发展趋势进行了晨望.提出了开展环境友好的CAPC类油基钻井滤和NAPG高性能水基钻井液的研究和现场应用,是解决强水敏性泥页岩及含泥岩等易爆地层及页岩气水平井钻井的发展方向。参32
关键词烷基糖苷钻井液阳离子
烷基糖者(APG)是一类新型绿色表面活性剂,应用前景广阔。主要应用于日化产品、纺织、皮革助剂、造纸助剂等多个行业。20世纪90年代初,由于传统油基钻井液在解决强水敏性泥页岩及含泥岩等易塌地层时存在成本高、环境污染等问题,寻求具有油基钻井液性能的环境友好型高性能水基钻井液变得日益迫切。烷基糖苷逐渐被人们认识并应用于钻井液中,烷基糖苷钻井液从引入我国到现在已有20 余年,其发展大致可分为三个阶段:MEG钻井液、改
性MEC钻井液和烷基糖苷衍生物钻井液阶段。 1烷基糖苷钻井液
最早将烷基糖苷应用于钻井液的报道是1994年 2月在美国达拉斯召开的IADCISPE钻井工程会议上,研究成果引起了与会者的广泛关注。国内石油大学(北京)和石油大学(华东)及其他研究机构从1996 年开始,相继开展了相关研究。最先应用于钻井液的烷基糖苷是甲基葡萄糖苷(MEG),甲基葡萄糖苷是一种具有环状结构和四个羟基的多元醇。石油大学(北京)张琰等-5通过粒度、表面张力和抑制性首先研究了MEG钻井液的储层保护性能,介绍了MEG钻井液良好的抑制和润滑性能,并首次理论分析了
MEG能在井壁形成一层吸附膜,液体MEC加量为 15%。在室内研究的基础上,与新疆石油管理局合作,于1999年在新疆准噶尔盆地沙南油田沙113井进行了MEG钻并液的国内首次现场试验,试验结果表明,该钻井液具有优良的抑制性、储层保护作用及独特的造壁护壁作用,解决了强水敏地层并壁跨塌问题,并径规则,电测取心一次成功,平均机械钻速为 9.41m/h,比邻井提高47.8%。
随着MEG钻井液在新疆的首次成功试验,其他油田也开始了MEC钻井液的研究和现场试验。大庆油田的MEG钻井液体系在大庆中71-斜230井进行了现场试验,试验结果表明:MGE钻井液具有较好的流变性.钻井过程中无阻卡现象。现场应用中MEG 在体系中的加量达到20%后,钻井液的润滑防卡效果明显[6]。
胜利油田MECG钻井液先后在郑王庄、草104、胜坨、盐100等区块推广应用,每年推广上百口井,效果显著、井径规则、油层保护效果好。应用该技术的郑 364井中途测试表皮系数为-2;郑369井中途测试表皮系数为0,日产原油21t;郑607-平6井水平段长达 716m,井下稳定,试油日产油量为52t,是邻井的3 倍。说明该体系较好地满足了现场对储层保护要求。现场应用中MEG在体系中的加量为10%~30%的液体
*基金项目;中国博士后科学基金(2011M501194)"钻并液用糖苷季铵盐的合成及其抑制机理研究"、(2012T50641)"钻并液用两性甲基葡萄糖誉的合成及其作用机理";中国石化先导项目(SG12035)"水平井烷基糖苷无土相钻并液技术";中国石化石油工程公司项目(SC1302-03K)"钻井液用聚醛胺基烷基糖苷研制与应用";中原石油工程公司推广项目(2014212)阳离子烷基糖钻井液的推广应用联合资助
作者简介雷程监,男,1983年出生,项士,工程师;主要从事结井液体系及处理制的研发工作。地驻:(457001)河南省阳事中原路462号。电i话:13839335744。Email:zyytleizm@163.com
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