聚醚多元醇钻井液应用(共32页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要现代钻井技术对钻井液提出了更高更新的要求。作为钻井液重要组成部分的化学处理剂,其发展水平、研究深度和广度直接影响钻井液的工艺技术和使用效果,进一步影响现代钻井技术的发展水平。本文在了解和把握国内钻井液动态的基础上(特别是在大庆油田),重点对此钻井液处理剂进行了综合调研和评价,全面阐述了各种钻井液处理剂的种类,特点和作用机理。其中介绍了钻井液所用的各种无机处理剂、高聚物降滤失剂、稀释剂、增粘剂、抑制剂、絮凝剂、润滑剂、泡沫剂、消泡剂等处理剂同钻井液相互作用的胶化实质和作用原理(机理)及抗盐、抗钙(镁)、抗高温原理。关键词:钻井液;新型处理剂;作用机理 目 录专心-

2、专注-专业第1章 绪 论随着石油、天然气及地质勘探开发的飞速发展,现代钻井技术对钻井液提出了更高更新的要求1。对钻井液的要求主要有三个方面:一是优选、优配、简化钻井液体系,降低钻井液成本,防止钻井过程中各种复杂问题的发生,如井塌、卡钻、井喷、井漏等,尤其是保护井壁;二是随着人们对环保意识的提高,要求钻井液无毒、无污染,保护环境,可排放;三是保护油气层,提高油气井产量。作为钻井液重要组成部分的化学处理剂,其性能的优劣将直接影响钻井液的工艺技术和使用效果,而且,化学处理剂的发展水平、研究深度和广度还代表着钻井液的发展水平。因此,要完善、发展钻井液体系及其配套技术和弄清钻井液的工艺技术及使用效果,就

3、必须积极研制和开发新型、高效、多功能的化学处理剂,并从基础理论上研究它同钻井液相互作用的胶化实质和作用原理(机理)。目前,我国(本文大部分涉及大庆油田)钻井液处理剂已发展到18类上千个品种。结合当前实际情况及各个领域所用的油田化学处理剂特点,在今后一段时期,我国钻井工程面临的形势是西部深井、超深井的钻探问题,东部老油田打加密井、多分枝井提高采收率、低渗透油气藏的开发及滩海地区钻大位移井,实现海油陆采。为适应上述钻井需要,应重点开发以下钻井用化学剂品种:在钻井液处理剂方面,应开发适用于深井、抗高温、抗盐、抗钙或镁的增粘剂,降滤失剂,降粘剂和流型改进剂;大位移井、多分枝井用润滑剂、井壁稳定剂、流型

4、改进剂和低伤害处理剂;复杂易坍塌地层泥页岩稳定剂,堵漏剂;低渗透地层钻井用保护油气层的各种处理剂,特别是两性离子合成聚合物处理剂;对环境友好、低成本的天然材料改性产品。在油井水泥外加剂方面,应开发耐高温的缓凝剂,以聚合物材料为基础,研究与其他外加剂配伍性好、不发生过度缓凝和起泡的抗高温分散剂,成本低廉的木质素改性产品,水泥浆游离水控制剂,以及固体悬浮剂,降滤失剂和防气窜剂等。第2章 国内外钻井液动态2.1钻井液概述2.1.1钻井液的类型随着钻井液工艺技术的不断发展,钻井液的种类越来越多2。我国认可的钻井液类型是:1.分散钻井液分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂配制

5、而成的水基钻井液。它是一类使用历史较长、配制方法较简单且配制成本较底的常用钻井液。2.钙处理钻井液钙处理钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度(质量浓度)的Ca2+ 和分散剂。Ca2+ 通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换,使一部分钠膨润土转变为钙膨润土,从而减弱水化的程度。分散剂的作用是防止Ca2+ 引起体系中的粘土颗粒絮凝过度,使其保持在适度絮凝的状态,以保证钻井液具有良好、稳定的性能。3.盐水钻井液盐水钻井液是用盐水配制而成的。在含盐量从1%直至饱和之前的整个范围内都属于此种类型。盐水钻井液也是一类对粘土水化有教强抑制作用的钻井液。4.饱和盐水钻井液是指钻井液中NaCl含量达到饱和

6、时的盐水钻井液体系。它可以用饱和盐水配成,也可先配成钻井液在加盐至饱和。饱和盐水钻井液主要用于钻其它水基钻井液难以对付的大段岩盐层和复杂的盐膏层,也可作为完井液和修井液使用。5.聚合物钻井液聚合物钻井液是以某些具有絮凝和包被作用的高分子聚合物作为主处理剂的水基钻井液。由于这些聚合物的存在,体系所包含的各种固相颗粒可保持在较粗的颗粒范围内,与此同时所钻出的岩屑也因及时受到包被保护而不易分散成微细颗粒。6.钾基聚合物钻井液钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾盐和KCl为主处理剂的防塌钻井液。在钻遇泥页岩地层时,使用它可以取得比较理想的防塌效果。7.油基钻井液以油(通常使用柴油或矿物油)作为连续相

7、的钻井液称为油基钻井液。目前含水在5%以下的普通油基钻井液很少使用,而主要使用油水比在(5080):(5020)范围内的油包水乳化钻井液。8.合成基钻井液合成基钻井液是以合成有机化合物作为连续相,盐水作为分散相,并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用了无毒并且能够生物降解的非水容性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油,因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性,同时又能大大减轻钻井液排房时对环境造成的不良影响,尤其实用于海上钻井。9.气体型钻井流体 气体型流体主要用于钻低压油气层、易漏地层以及某些稠油油层。其特点是密度低,钻速快,可有效保护油气层,并能有效防止井漏等

8、复杂情况的发生。10.保护油气层的钻井液这是指在储层中钻近时使用的一类钻井液。当一口井钻达目的层时,所设计的钻井液不仅应能满足钻井工程和地质的要求,而且还应满足保护油气层的需要。比如,钻井液的密度和流变参数应调整至合理范围,滤失量要尽可能低,所选用的钻井液处理剂应与油气层相配伍,以及选用适合的斩堵剂等。2.1.2钻井液技术的发展阶段在打井的最初阶段,钻井是用清水作为洗井液的3。实践证明,这种最原始的泥浆确有携带岩屑,净化井底和平衡地层压力等作用,但也存在着滤失量高,性能不稳定和易一起井塌卡钻等问题。后来,人们发现使用人工预先配制的泥浆比使用清水具有更好的功能,此时钻井液才逐渐成为了一项工艺技术

9、。总的来看,水基钻井液主要经历从分散钻井液到抑制性钻井液(包括处理钻井液和盐水钻井液等),然后到不分散聚合物钻井液的发展阶段。分散钻井液主要用于浅井阶段。它存在着不能有效控制地层造浆,抗温和抗污染能力差以及不能有效防塌等缺点。为了克服这些缺点,自20世纪60年代起,广泛应用了钙处理钻井液和盐水钻井液,后来又将具有以上特点的钻井液发展成为抑制性钻井液。但这类钻井液不能有效的控制钻井液中固相含量,不能很好的解决大段泥页岩层的井壁稳定问题。随后,随着井深的逐渐增加,更多的钻遇高温高压及各种复杂地层,钻井工艺技术有可更快的发展。其中一个突出表现是钻井液类型不断增多,特别是不分散低固相聚合物钻井液的出现

10、,使高压喷射钻井等新工艺得以实现,是钻井液技术发展过程中取得的重要突破。聚合物钻井液也是发展最为迅速的一类水基钻井液。最初是将有机高分子化合物聚丙烯酰胺和它的部分水解产物引入钻井液中,用它们作为化学絮凝剂,使钻屑和造浆率差的黏土不分散,以利于在地面将其清除。后来,用于钻井液的高分子聚合物的种类越来越多,其中包括阳离子聚合物钻井液体系在国外也有了较快的发展。实践证明,聚合物钻井液在提高机械钻速,稳定井壁,携带岩屑和保护油气层等方面均有明显好于其他类型的水基钻井液。油基钻井液是另一大类钻井液体系。由于其配置成本比水基钻井液高得多,一般只用于高温深井、海洋钻井、以及钻大段泥页岩地层、大段岩膏层和各种

11、易塌、易卡复杂地层。最早在国外20世纪20年代就用原油作为洗井介质,但其流变性和滤失量均不易控制。到了50年代,发展形成了以柴油为连续介质的油基钻井液。为了克服油基钻井液钻速较低的缺点,在70年代又发展了低胶质油包水乳化钻井液。80年代以来,为了增强环境保护,特别是为了钻屑排放对海洋生态环境的影响,又大力发展了以矿物油为作为连续相的低毒油包水乳化钻井液。气体型钻井液是第三大类钻井流体体系。它包括空气或天然气,雾,泡沫和充气钻井流体。这类流体主要应用于钻低压易漏地层,强水敏性地层和严重缺水地区。从20世纪30年代起,气体型钻井流体就开始应用于石油钻井中。由于受到诸多限制,应用并不十分广泛。但近年

12、来,随着欠平衡钻井技术和保护油气层技术的发展,气体型钻井流体,特别是泡沫和充气钻井流体的研究和应用受到了广泛的重视。如果可以排成一个时间表,国外钻井液技术的发展经历了以下几个阶段4:(1)1914-1916年,清水作为旋转钻井的洗井介质,即开始使用“泥浆”。(2)20世纪2030年代,分散水型水基钻井液为主要类型的阶段。(3)70年代以后,以聚合物不分散钻井液为主要类型的阶段。此外,在这一阶段,油基钻井液体系也有了进一步的发展。在抗高温深井钻井液方面,研制出以resinex为代表的抗高温降滤失剂,使深井钻井液技术取得了很大发展。(4)90年代以来,随着阳离子聚合物钻井液的广泛应用,以及其它各种

13、钻井液的出现,钻井液技术进入了一个更新的发展阶段。2.2 国内钻井液动态简介2.2.1国内新开发的几种钻井液体系1.可逆的逆乳化钻井液(1)可逆的逆乳化钻井液这种新型逆乳化钻井液,利用一种酸碱化学转化剂,能够很容易且可逆地从油包水乳状液转化为正常的水包油乳状液或者返回到原来的油包水乳状液5。在可逆的逆乳化钻井液中,油为连续相而水相(盐水)则在该连续相中被乳化。在逆乳状液阶段,钻屑、地层、钻柱是油润湿的。在水包油阶段,水是连续相,油乳化在水中,岩屑、地层及钻柱是水润湿的。乳状液的这种可逆性由一种化学转化剂控制,因而对于钻井、完井、油井生产的每一个不同阶段,可以优化乳状液相和润湿性。在油包水乳化钻

14、井液中,油为连续相,盐水(25%CaCl2)为分散相。在可逆的逆乳化泥浆中,任意数量的油脂和合成流体都可用作可逆的逆乳化泥浆的连续相。该体系所使用的固体和盐水悬浮在油相中,因此,可使页岩地层和钻屑保持它们的完整性,井身保持稳定。这种可逆的逆乳化钻井液像常规油基泥浆一样,能钻出规则的井眼,保持钻屑的完整性,而在后续的作业中,又能够转化成水包油乳状液用于完井和洗井。在完井操作中,留在井筒里的剩余泥浆能很容易地转换成水连续相,使泥饼易清除,水泥胶结质量好,并且能防止很多地层损害而造成减产。(2)可逆的乳化剂用在这种可逆的逆乳状液中的乳化剂的化学性质和功能对于这种钻井液的性质起着重要的作用。用在这种可

15、逆体系中的表面性剂在碱(石灰) 存在下,形成非常稳定的逆乳状液。以非质子形式存在的该表面活性剂,是非离子型的,不受盐水的影响。由于在这种表面活性剂中没有可水解的官能团, 所以它在高温高碱性条件下是稳定的。这种表面活性剂的非离子性质使得它能与其他油基钻井液添加剂配伍。但是,在水溶性酸存在下,这些表面活性剂是常规乳化剂。即水包油乳化剂,使用任意数量的水溶性无机酸或有机酸都可以使之质子化。这些酸包括:盐酸、乙酸、柠檬酸、甲酸、硼酸、乙醇酸、乳酸、硝酸、硫酸。因此,同样的表面活性剂既能形成油包水型乳状液又能形成水包油型的常规乳状液,而对乳化剂本身没有损害。这种表面活性剂可以被水溶性酸质子化或被水溶性碱

16、去质子化,使乳化剂从水包油型变成油包水型。换句话说,由这种表面活性剂制备的油包水型乳状液可以通过添加酸变成常规的水包油型乳状液。还可以通过碱处理再变回油包水型乳状液而不损害表面活性剂。(3)优点这种可逆体系操作简单易行,与通常使用的油基钻井液相比,在目前操作中无需外加改变或添加其他的添加剂。这种可逆钻井液是万能的,尤其与目前市场上新型外来钻井液相比,具有物美价廉的特点。这种可逆性使泥浆在性能、产量、最小环境影响、成本控制各方面都达到要求。这种新型的可逆钻井液在不同的油水比、泥浆相对密度及经常遇到的污染条件下具有类似于油基钻井液的性质。2.高密度饱和盐稀硅酸盐钻井液技术封堵及防塌机理水溶性硅酸盐

17、随钻井液滤液侵入地层后,硅酸根与孔隙流体中的多价金属离子(如钙、镁离子) 迅速作用形成不溶性沉淀。中性或酸性孔隙流体使硅酸盐形成胶状物。硅酸盐胶状物和沉淀物能有效封堵孔隙及微裂缝,阻止钻井液滤液继续进入地层,因此,硅酸盐钻井液能稳定裂缝性地层。此外,硅酸盐凝胶和沉淀物能有效提高泥页岩膜效率,而饱和盐的存在则能有效降低钻井液滤液活度,在这种情况下,钻井液与地层流体之间将形成一个有效的渗透压,抵消或部分抵消由于水力压差作用侵入地层中的滤失量,有利于井壁稳定和保护油气层。3.有机盐钻井液技术(1)有机盐钻井液的特点8有机盐钻井液比之普通钻井液,有以下特点:固相含量低,流变性好;抑制性强;滤失造壁好;

18、抗温能力强;保护油气层效果好;对金属无腐蚀;对环境无污染。(2)有机盐钻井液的抗温性能钻井液的抗温性能是由其处理剂的抗温能力决定的。常规水基钻井液处理剂中,生物聚合物XC 类最高使用温度,只能达到110,纤维素类、淀粉类最高使用温度多数为120(少数达140) ,聚合物类也大多数只能在150以下使用;磺化类处理剂(磺化沥青、SMP、SPNH等) 最高使用温度为180。所以现有水基钻井液难以在200使用,必须选择新的体系解决此问题。有机盐钻井液在抗温方面有其独特的优点。钻井液处理剂的高温失效主要是由于处理剂在高温下降解所致。该降解反应主要是有机处理剂分子链在高温下氧化断链所致。在常规水基钻井液中

19、,水中溶解氧在高温下活性异常高,氧化能力较强,可使有机处理剂氧化降解。这就是大多数处理剂难以抗180以上高温的原因。有机盐钻井液中,情况就迥然不同。两种水溶性加重剂皆含有大量的有机酸根XmRn (COO)q -1 阴离子,该阴离子含有较多的还原性基团,可除掉钻井液中的溶解氧,使其它常规水中可降解的处理剂不发生降解反应,有效地保护了各种处理剂,使其可在超高温度(200) 下稳定发挥作用。3“魔术”钻井液聚醚多元醇钻井液在环保、健康和安全方面取得很大进展。与柴油基钻井液相比,这种钻井液具有低毒和可在土壤中降解的特性,这种钻井液在陆上钻硬岩层和深井时具有较高的钻井效率。在深井钻硬岩层时这种钻井液提高

20、机械钻速的效果更明显12。这种钻井液是一种清洁和无嗅的产品,其芳香烃的含量低于0.001%。钻井液使用的烯烃是从乙烯中提炼出来的,而柴油和矿物油钻井液使用的油类是由原油炼制的。这种钻井液对井队提供了更清洁的环境。然而,这种钻井液的价格较高。烯烃钻井液的价格约是柴油基钻井液的2倍。所以只能通过缩短钻井时间和降低钻井液的维护成本来弥补这种钻井液价格过高造成的经济损失。第3章 钻井液处理剂主要作用原理由于水基钻井液是目前国内使用的主力体系,在此着重介绍了水基钻井液主要常用处理剂及其主要作用机理,同时兼顾油基钻井液处理剂。粘土、水及处理剂是组成水基钻井液体系的基本物质,这三种基本材料缺少任意一种,要靠

21、单一材料或其中两种材料组配性能优良的水基钻井液体系是相当难的。众所周知,粘土和水为处理剂在水基钻井液体系中充分发挥作用效能提供了介质条件,即处理剂先在水中与水相互作用(吸附水),再溶胀(或溶解),然后与粘土颗粒发生作用(如吸附),最后发挥它们各自的作用效能,满足水基钻井液体系所需要的性能要求。3.1水基钻井液性能与处理剂之间的关系除密度外,从本质上讲,水基钻井液性能主要由粘土粒子的分散状态决定(主要是流变性、失水造壁性)14。分散状态包括分散度、级配(粒子粒度分布)、粒子之间的连接方式和程度,主要由粘土粒子在水中或钻井液中的表面状态( 电位、表面水化膜及表面吸附的处理剂所带来的水化膜)决定。粘

22、土粒子在水中或钻井液中的表面状态主要由处理剂与粘土粒子的作用状态所决定。处理剂与粘土粒子的作用状态包括吸附、吸附层数、吸附形态、吸附规律、吸附键的性质、粘土粒子的晶体结构、处理剂分子结构及其性质等。水基钻井液性能与处理剂之间的关系为:处理剂分子结构、性质、粘土结构特征处理剂和粘土粒子的作用粘土粒子的表面状态粒子分散状态和土量钻井液体系性能把此关系弄清楚,就是此处理剂在钻井液体系中的作用原理或者讨论任意之间的关系,最终影响钻井液体系性能,也就是作用原理研究。3.2抗高温处理剂作用机理 3.2.1抗高温稀释剂(降粘剂)作用机理抗高温稀释剂(降粘剂)在高温作用下热稳定性好,能够有效地控制钻井液高温增

23、稠,防止高温聚结作用,形成端-端(E-E)、端-面(E-F)的结合。为此,可引人高价金属离子,抑制粘土高温分散,采用分子量不大的聚合物来包被,利用处理剂在高温作用下有很好的吸附和很好的水化控制聚结,拆散网状结构,所有这些都有助于完善抗高温稀释剂(降粘剂)的作用效能。3.2.2抗高用温失水控制剂作机理抗高温失水控制剂本身热稳定性好,能够有效地降低(控制)钻井液高温高压失水,防止高温聚结作用引起的面-面(F-F)结合。为此,提高滤液粘度,增加亚微粒子与胶体粒子的比例,保证钻井液中有足够的粘土粒子,通过抗高温失水控制剂在高温下的护胶作用来消除高温聚结作用,同时还可用惰性能软化的固体粒子进行封堵,所有

24、这些都有助于完善抗高温失水控制剂的作用效能。3.3分散钻井液体系常用处理剂及其机理3.3.1稀释剂(稀释作用)任何钻井液的粘度均指表观粘度,即有效粘度,包括结构粘度、非结构粘度。结构粘度:结构粘度是指钻井液中粘土颗粒所形成的结构或形成结构的趋势对钻井液流动的阻碍作用或阻滞作用,在分散钻井液中以卡片房子结构为主(端面-端面即E-E、端面-平表面即E-F结合)。结构粘度与速梯有关,结构粘度随速梯增加而减小。非结构粘度:非结构粘度是指钻井液分散介质粘度、各种液态微粒之间内摩擦、各种固相粒子之间内摩擦、液态微粒与固相粒子之间内摩擦的总和,包括颗粒的形状及变形性。非结构粘度与速梯基本无关。钻井液表观粘度

25、随速梯增加而减小,称之为钻井液的剪切稀释性,剪切稀释性与结构粘度密切相关。稀释剂是通过优先或选择性吸附在粘土端面,使端面答电位增加,水化膜增厚,从而拆散卡片房子结构,降低形成结构趋势。3.3.2降粘剂(降粘、稀释作用)在使用时,降粘剂与稀释剂有些混淆,它们的定义要加条件。通过降低钻井液结构粘度来降低钻井液表观粘度的处理剂称为降粘剂;而稀释剂是通过优先或选择性吸附在粘土端面,使端面电位增加,水化膜增厚,从而拆散卡片房子结构,降低形成结构趋势。3.3.3降失水剂(降低泥饼渗透率、降滤失)在钻井液中加人低分子降失水剂、高分子降失水剂、惰性降失水剂等,均可降低泥饼渗透率,达到降低失水的目的。(1)低分

26、子降失水剂低分子降失水剂溶液完全成憎溶液性质,粘度低,大量吸附在粘土粒子的平面,保护粘土粒子的聚结稳定性,而不发生F-F结合,能保证必要的分散度和级配,保证有足量的亚微粒子百分比,使得水化膜厚而具有变形性,达到降低泥饼渗透率、降低失水的目的。低分子降失水剂在粘土颗粒上的吸附易达平衡,满足Langmuir等温吸附,在降失水的同时往往有一定稀释作用,一般情况下,低分子降失水剂加量较大。低分子降失水剂分子量不大,一般小于,有的只有1000020000。低分子降失水剂的分子不是线性的,有可能是具有一定支链度的网状结构,其吸附键的性质属于氢键,也包括络合键,如果含有络合的分子结构,其作用更好,但络合度要

27、适当,一般要求高一些。低分子降失水剂的水化基最好是离子基。低分子降失水剂的本质是分散剂,但与稀释剂不同。(2)高分子降失水剂。高分子降失水剂是通过高分子对胶体的保护作用,高分子一根链上吸附多个粘土颗粒,来保证胶体的比例,保证聚结稳定性,降低泥饼渗透率,此作用也称为高分子的护胶作用。高分子降失水剂还能提高钻井液滤液粘度,加之本身具有堵塞孔道的能力,从而降低泥饼渗透率,达到降低失水的目的。(3)惰性降失水剂。惰性降失水剂主要用于堵孔,它既不与粘土表面作用,也不与其他处理剂作用,是不溶解于水的物质。惰性降失水剂在水中能高度分散,形成亚微粒子,或者提供更多的亚微粒子,来提高钻井液中的亚微粒子比例,提高

28、分散度的填充粒子,实现堵孔目的,从而降低泥饼渗透率,最终降低失水。3.3.4 絮凝剂(絮凝作用)絮凝剂中最重要的概念是絮凝。絮凝作用是指粘土颗粒合并造成水土分层的过程(或现象)。包括无机电解质和有机聚合物的絮凝作用。在聚合物不分散钻井液中常常用得最多的是选择性絮凝剂。它属于分子量很大的高分子聚合物类,在作用时往往一个粘土颗粒吸附两根或多根聚合物链,此时聚合物与粘土颗粒之间成网。选择性絮凝剂对有用膨润土起保护作用,而对钻屑(劣土)起絮凝、抑制分散、包被作用。从吸附几率角度来看,选择性絮凝剂的作用与其吸附几率有关。当把絮凝剂加人钻井液中,钻屑(劣土)被絮凝了,而膨润土却留在钻井液中。加之劣土的夸电

29、位低,表面水化膜薄,颗粒大,而膨润土却相反,同时絮凝剂通常是非离子型或阴离子型的,因此,带有负电荷的絮凝剂在膨润土上的吸附比在劣土上慢得多,即絮凝剂在劣土上的吸附几率大,所以,一旦加人絮凝剂,它就优先吸附劣土,即它优先絮凝劣土。从吸附动力学角度来看,絮凝剂对劣土、膨润土都有絮凝作用,但快慢程度不同。当加入絮凝剂时,会发生膨润土-劣土、劣土-劣土、膨润土-膨润土结合,它们的结合速率显然不同,如果发生劣土-劣土结合速率比其他任何-种结合速率大得多,说明对劣土优先絮凝,即发生了选择性絮凝作用。第4章 国内近年来钻井液处理剂研究随着石油勘探向深部地层和海上发展,钻遇地层条件日趋复杂,钻井工程对钻井液工

30、艺技术提出了更高的要求15。钻井液处理剂是保证钻井液优良性能的关键,这促使油田化学工作者不断开发新型钻井液处理剂。近年来国内在这方面开展了许多研究工作,其中一些研究已在现场应用中见到了明显的效果。就钻井液处理剂的品种来看,降滤失剂、页岩抑制剂、降粘剂、润滑剂等产品发展最快;从产品类别来看,聚合物类处理剂研究、开发和应用最多。其中两性离子聚合物抑制剂、降粘剂、降滤失剂和絮凝包被剂,阳离子聚合物抑制剂、降滤失剂与降粘剂,深井用聚合物降粘剂和AMPS聚合物降滤失剂的效果已经达到或超过世界先进水平,为钻井液工艺技术水平的提高奠定了基础。本章对近两年来国内钻井液处理剂的研究与应用进展作一综述。4.1 聚

31、合物钻井液处理剂 4.1.1阳离子钻井液处理剂阳离子钻井液处理剂是20世纪80年代以来发展起来的一种新型聚合物钻井液体系。这种体系是以高相对分子质量阳离子聚合物(简称大阳离子)作包被絮凝剂,以小相对分子质量有机阳离子(简称小阳离子)作泥页岩抑制剂,并配合降滤失剂、增粘剂、降粘剂、封堵剂和润滑剂等处理剂配制而成。.1.阳离子钻井液处理剂作用机理由于阳离子聚合物分子中带有大量的正电荷,能够中和粘土表面的负电荷,这种吸附较阴离子聚合物更迅速、更牢固,使得聚合物分子在粘土尚未水化膨胀之前,快速牢固地对粘土实现吸附和包被;阳离子可部分平衡粘土表面的负电荷,降低粘土的水化能力,提高聚合物的抑制性能。因此阳

32、离子钻井液处理剂能够稳定粘土,防止粘土水化和运移,从而有效地提高井眼稳定性,在降低水眼粘度、抑制页岩水化、保护油气层、提高钻速、降低钻井综合成本等方面具有阴离子聚合物难以比拟的优点2.阳离子钻井液处理剂的特点1)阳离子聚合物钻井液是以高分子阳离子聚合物作为絮凝剂,以小分子阳离子聚合物作为粘土稳定剂的一种新型水基钻井液体系,具有良好的抑制钻屑分散和稳定井壁的能力。2)流变性能比较稳定,维护间隔时间较长。3)在防止起下钻遇阻、遇卡及防泥包等方面具有较好效果。4)具有较好的抗高温、抗钙、镁等高价离子污染的能力。5)具有较好的抗膨润土和钻屑污染的能力。6)与氯化钾-聚合物钻井液相比,它不会影响电测资料

33、的解释3.阳离子聚合物钻井液处理剂研究概况(1)PDMDAAC,共聚单体为二甲基二烯丙基氯化胺。可与粘土粒子进行强烈的吸附,有效地抑制页岩的水化膨胀。 (2)TMAAC/AM,共聚单体为三甲基烯丙基氯化胺、丙烯酰胺。具有良好的防粘土膨胀的能力,抗温、抗盐效果好。 (3)HT-201,共聚单体为丙烯酰胺、环氧氯丙烷、二甲胺。具有较强的抑制页岩水化分散能力,配伍性好,岩心渗透率恢复值高,利于保护油气层。(4) DMAPA,共聚单体为二甲胺、丙烯酰胺、环氧氯丙烷。具有较强的防膨及絮凝能力。 (5)具阳离子聚丙烯酰胺,共聚单体为丙烯酰胺、二甲胺、甲醛。具有较强的抑制能力,絮凝速度快,抗盐性好。 (6)

34、 PTC,共聚单体为2-羟基丙基二甲基氯化胺。用作粘土稳定剂。(7) DMDAAC /AM,共聚单体为二甲基二烯丙基氯化胺、丙烯酰胺。具有较强的絮凝和缓蚀能力。4.1.2两性离子钻井液处理剂两性离子钻井液处理剂是20世纪80年代以来发展起来的一种新型聚合物钻井液体系。两性离子钻井液处理剂是指分子链中同时含有阴离子基团和阳离子基团的聚合物,与此同时还含有一定数量的非离子基团。1.两性离子钻井液处理剂的作用机理 1)降粘机理 两性离子聚合物是在其高分子链节中引入了多种阳离子官能团,使聚合物与粘土表面的相互作用方式,由单一的氢键吸附变为氢键吸附和静电吸附的双重作用。它对泥浆具有好的降粘作用的同时,小

35、分子聚合物靠自身分子缔合,通过非离子官能团与粘土的氢键吸附及阳离子与粘土的静电吸附作用,在部分平衡粘土表面电荷的同时,也对粘土颗粒表面实现包被,阻止了粘土的水化和分散。从而实现了聚合物降粘剂在其发挥降粘作用的同时,不会削弱甚至还会增强泥浆体系的抑制性,即使钻遇造浆强烈的地层时,也能有效地抑制粘土分散,保持泥浆性能的稳定。2)降滤失作用机理两性离子型聚合物分子将一定量有机阳离子基团引入聚合物分子链中,同时聚合物分子链中也含有较大比例的阴离子基团和非离子基团。有机阳离子基团一方面中和部分粘土表面负电荷;另一方面增强聚合物分子在粘土表面的吸附能力,并通过聚合物分子间缔合对粘土颗粒进行包被。聚合物分子

36、中带有大量的阴离子基团和非离子极性基团,这些基团周围能形成较厚的水化膜和溶剂化层,有效地减弱和阻止自由水分子在粘土晶层的水化。同时,大量阴离子基团和非离子极性基团带有的溶化层又能提高体系的聚结稳定性。这样,两性离子聚合物既具有很强的抑制粘土颗粒的水化分散能力,又具有很强的降滤失能力。2.两性离子钻井液处理剂的特点1.两性离子聚合物中的阳离子基团可与粘土产生更强烈的吸附。2.两性离子聚合物中除了含有具有吸附和水化双重作用的阳离子基团,还含有大量的水化基团(羧酸基、磺酸基等),可以在其吸附的粘土颗粒周围形成致密的水化层,起到防止粘土水化膨胀的目的。3.由于在粘土表面形成溶剂化层,粘土颗粒之间形成静

37、电排斥作用,提高了钻井液体系的稳定性。4.抑制性强,剪切稀释特性好,并能防止地层造浆,抗岩屑污染能力教强,为实现不分散低固相创造了条件。3.两性离子钻井液处理剂的研究概况 1.阳离子化梭甲基纤维素,原料为梭甲基纤维素、甲醇、二甲胺、甲醛、冰醋酸、碘乙烷。与少量硫酸铝或硫酸铝及聚丙烯酰胺复配,对钻井液废水有明显的絮凝效果。2.复合金属两性离子聚合物PMHA-2,由多种阳离子、阴离子和非离子基团组成。既具有MMH钻井液的特殊流变性,又具有两性离子聚合物的强抑制性和低滤失量,保护油气层效果良好,有利于高压喷射钻井。3.SA,共聚单体为丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化钠、丙烯磺酸钠。抗盐、抗钙能力强,具有

38、一定降滤失能力的同时,还具有较强的抑制能力。4.SB,共聚单体为丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化钠、丙烯磺酸钠、甲基丙烯酸。四元共聚物SB较三元共聚物SA有更强的降滤失能力和抑制性。5. APDAC/AM/AA,共聚单体为3一丙烯酰胺基丙基氯化胺、丙烯酰胺、丙烯酸。在淡水钻井液、盐水钻井液和人工海水钻井液中均具有良好的降滤失作用,防塌、抗温能力强。4.1.3 AMPS聚合物钻井液处理剂AMPS是一种多功能的强阴离子性和水溶性官能团的不饱和聚合单体,具有良好的聚合活性,既可以自聚,又可以与多种单体共聚。1. AMPS处理剂作用机理AMPS聚合物钻井液处理剂分子主链为碳链结构,稳定性好,抗温能力强;分

39、子中由于含有对盐不敏感的-SO3-基团,对外界阳离子的进攻不敏感,具有很强的抗盐性;尤其是抗高价金属盐的能力很强。分子中的大侧链基团增强了分子链的刚性,提高了处理剂的热稳定性。AMPS单体的引人,在一定程度上起到了抑制-CONH2水解的作用,提高了共聚物基团的稳定性。引人AMPS的水溶性聚合物在水基体系中的溶解性、抗温性、抗盐性以及抗钙性均得到显著的提高。2. AMPS处理剂特点(1).综合评价表明:AMPS聚合物抗盐、降滤失和防塌能力强,热稳定性好,有利于保护油气层,与常用处理剂配伍性好,且具有良好的协同增效作用,作为钻井液处理剂在淡水、盐水、饱和盐水及含钙盐水钻井液中具有较强的降失水和提粘

40、切能力,其效果明显优于常用的丙烯酸多元共聚物,尤其在含钙离子和镁离子钻井液体系中具有更优的性能。(2).现场试验表明:AMPS聚合物钻井液的应用可使钻进中起下钻畅通,搬土含量上升缓慢。粘切容易控制,维护简单,大大减少了处理剂的种类和用量。钻井液费用低经济效益显著。3. AMPS处理剂的研究方向(1).尽快实现已开发的阳离子单体及AMPS单体的工业化,降低生产成本,加快市场推广力度,以不断满足石油勘探钻井的需要。(2).研究开发新单体,用其合成的聚合物处理剂可应用于深井和复杂井的钻井掖工艺中。(3).开发对环境污染小、抗温抗盐能力强、适应海上钻井和深井钻探的处理剂。(4).对已有聚合物处理剂性能

41、进行完善,与现有处理剂具有良好的配伍性,除具有常规处理剂的性能外,还应具有较强的抑制页岩水化的能力,达到一剂多用的目的。4. AMPS处理剂的研究概况 (1)AMPS/AM/VAC,共聚单体为2-丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、醋酸乙烯脂。该三元共聚物降滤失剂在淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液和人工海水钻井液体系中均具有较强的降滤失作用,抗温可达到180 C。 (2)AMPS/AM/淀粉,共聚单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、淀粉。该三元共聚物降滤失剂在各类钻井液体系中均具有较好的降滤失效果和较强的增粘作用.抗温可达到150 C。 (3)SAMPS/AM/SAA,共聚

42、单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸。适用于各种类型水基钻井液,抗盐至饱和,抗钙达30000 mg/L,抗温达180 C。与传统聚合物相比具有很强的抗钙能力。 (4)AM/AMPS/DMDAAC/淀粉,共聚单体为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化胺、淀粉。在淡水钻井液中加量为0.3%,盐水钻井液中加量为0.7%、饱和盐水钻井液中加量为0.9%和人工海水钻井液中加量为0.7%时可有效地降低滤失量,抗温至180 0C,防塌效果好。 (5) DMDAAC/AA/AM/AMPS,共聚单体为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化胺、丙烯酸

43、。降滤失能力强,抗温高于1800C,抗盐至饱和,可有效地抑制钻屑的分散。4.2 抗高温处理剂我国目前用于深井的钻井液体系已有多种,抗温能力一般在200以内,在盐水体系中抗温能力更低。在200以上的深井中使用时钻井液粘度不易控制,滤失量增大,固相容量限低,高固相含量的钻井液粘度太高且控制困难。本节介绍能抗220高温的聚合物类降粘剂THIN及其降粘效果。4.2.1降粘剂THIN的性能评价1.抗温能力将5gTHIN溶于100mL蒸馏水中,配成5%溶液,在不同温度下静态陈化16h,用乌氏毛细管粘度计测定流出时间,结果表明,在150陈化16h后,THIN水溶液的流出时间增加,粘度上升,也许是由于分子链间

44、发生了轻度的交联反应;在180陈化16h后流出时间(粘度)接近未陈化溶液的水平;在220陈化16h后流出时间(粘度)只比未陈化溶液略有减少。这说明在高温下,水溶液中的THIN分子链是稳定的。2.抗盐能力用抗盐析能力表示降粘剂THIN 在钻井液中的抗盐能力,并与常用钻井液降粘剂XY27和FCLS进行比较。配制0.5%的降粘剂水溶液,在饱和NaCl水溶液中加入不同量的蒸馏水和1mL降粘剂溶液,盐水变浑浊时NaCl水溶液的浓度即为各该降粘剂的盐析浓度。测试结果表明,降粘剂XY27、FCLS和THIN的盐析浓度分别为20.0%,27.0%和32.4%,说明THIN的抗盐能力(及水溶性) 远好于XY27

45、,也好于FCLS。THIN分子中含有较多的磺酸基,而XY27分子中的水化基团为耐盐性较差的羧酸根基团。FCLS能用于盐水、饱和盐水和海水钻井液,因此可以认为THIN在各种盐水钻井液中都将是优良的降粘剂。3.抗钙能力用相同的方法测试降粘剂THIN的抗钙能力,并与XY27和FCLS比较。在5%的CaCl2水溶液中加入不同量蒸馏水和1mL0.5%的降粘剂溶液,用产生沉淀时CaCl2水溶液的浓度表示各该降粘剂的抗钙能力。FCLS的抗钙能力最强,为5.0103mg/L以上;XY27的抗钙能力最差,为50mg/L 左右,这是由于-COO-与Ca2+容易反应生成羧酸钙而沉淀。THIN的抗钙能力为1.0103

46、mg/L(以Ca2 +计为3.61mg/L),一般钙处理钻井液中Ca2+浓度在100500mg/L之间,THIN的抗钙能力基本上可以满足要求。4.2.2钻井液用抗高温抗盐增粘剂OCL-PTN1.产品简述OCL-PTN外观为易流动的白色固体颗粒或粉末,由丙烯磺酸盐衍生物组成。由于其独特的磺化基团与聚合过程中形成的不同结构,在钻井液中特别是在高温高盐的钻井液中能有效调节流型、絮凝包被钻屑、抑制页岩水化分散。适用于各类水基钻井液体系,特别是在高温并含盐时的水基钻井液体系。表4.2-1抗高温抗盐增粘剂OCL-PTN 理化性能指标项目指标外观易流动的白色固体颗粒或粉末水分,%10.0细度(20目筛余),

47、5.0表4.2-2抗高温抗盐增粘剂OCL-PTN性能指标项目表观粘度mPas基浆810基浆中加入1%OCL-PTN+4%NaCl常温30180热滚16h25基浆中加入1%OCL-PTN+34%NaCl常温30180热滚16h402.应用本产品可直接应用于各种水基钻井液中,应用预先配成的胶液加入效果更佳,特别在高温高盐的钻井液中对调节流型、絮凝包被岩心、抑制页岩水化分散效果显著。与多种处理剂有良好的相容性。一般加量在0.32.0%。3.包装、储存本产品采用三合一袋包装,内衬聚乙烯薄膜袋,每袋净重25千克;储存于阴凉、干燥、通风处。4.2.3 钻井液用新型有机硅高温降粘剂OCL-GNT1.产品简述

48、OCL-GNT是一种新型的抗高温有机硅共聚物,能显著降低钻井液粘度,解决井内增稠问题,可以用作中深井和深井钻井液用降粘剂。该产品用量较少,成本低,稳定周期长,有利于环境保护。因为在分子链中含有硅醇键Si-OH可以与粘土表面形成良好的吸附作用,因此具有良好的热稳定性和化学稳定性,抑制性好,有较好的防塌效果,抗土污染能力良好。表4.2-3新型有机硅高温降粘剂OCL-GNT 理化性能指标项目指标外观黑色粘稠液体pH值12固相含量,(m/m)40.0表4.2-4新型有机硅高温降粘剂OCL-GNT泥浆性能指标试样5%水溶液页岩膨胀降低率, 40.01.5%加量2002,16h,降粘率65.02.0%加量

49、2502,16h,降粘率50.02.产品功能使用温度范围广,可以在常温到250范围内使用,适用于中,深井;具有很好的抑制泥页岩水化分散能力;配制和处理简单,处理剂用量小,钻井液性能稳定;与其它处理剂配伍性好,可用于不分散钻井液和分散钻井液中。3.包装、储运本产品用塑料桶包装,25kg/桶,产品应置放在干燥通风、阴凉处。4.2.4 钻井液用低荧光防塌剂WFT-6661.产品简述抗盐抗温低荧光防塌剂WFT-666是由天然大分子有机物和不同的合成高分子共聚加成的三元以上的共聚物,该产品由于其强的吸附能力,使其能够很容易地吸附到粘土颗粒上,表面超稳定胶体有利于降失水的作用,这种作用有利于在井壁上形成薄

50、而韧的泥饼,使井壁页岩免受钻井液的冲蚀,胶状的颗粒进入井壁页岩的微裂缝也可以起稳定井壁的作用,尤其是在井壁上覆盖形成致密的有一定韧性的薄膜,从而起到防塌作用。表4.2-5钻井液用低荧光防塌剂WFT-666产品规格项 目指 标外观黑色粉末水份(%)10PH值7-9细度(通过60目筛,%)95中压滤失量(ml)10荧光级别5表观粘度(mPa#8226;s)151.5%相对膨胀率352.产品性能具有良好的抗盐抗温能力;具有较好的降低API滤失量和高温高压滤失量的能力。抑制能力强,页岩回收率高,相对膨胀率低,泥浆性能稳定,流变参数合理具有较好的防塌能力;荧光显示低,不干扰地质录井,与其它处理剂配伍性好

51、。3.使用方法推荐用量为1.02.0%,可以配成胶液或直接加入到循环泥浆中。4.包装及贮运包装袋为纸塑三合一复合包装袋(即将牛皮纸、聚丙烯编织袋、聚乙烯三种材料复合成一整体),内衬塑料袋,每袋25kg,顶口缝合后,用胶带将顶口粘结。贮运按无毒、不易燃品处理,贮运过程中要防止受潮、受热及包装破损。4.2.5环保型抗盐抗高温降滤失剂CFJ-1 1.产品简述环保型抗盐抗高温降滤失剂是由天然纤维经碱化、氧化后与AMPS单体接技共聚而成的一类新型聚合物降滤失剂,该剂具有良好的降滤失性能,抗高温达150以上,抗盐至饱和。且无毒性,具有良好降解性能,适合应用于各种钻井液,特别是正电胶、甲酸盐及硅酸盐钻井液中

52、。2.产品特点抗盐抗钙能力强,抗盐至饱和;无荧光、无毒性、易降解,其EC50(mg/L)90000;具有良好的降滤失效果,对钻井液其它性能影响小;适合盐水、海水、硅酸盐、甲酸盐、正电胶等各种钻井液体系。表4.2-6环保型抗盐抗高温降滤失剂CFJ-1主要性能指标项 目指 标挥发份%12细度(0.9mm筛余物)%5PH值710淡水浆 加入10g/LCFJ-1的滤失量ml104%盐水浆 加入10g/LCFJ-1的滤失量ml10饱和盐水浆 加入10g/LCFJ-1的滤失量ml103.使用方法可以配成胶液或直接加入到循环泥浆中,其推荐加量为0.81.5%。4.包装及贮运包装袋为纸塑三合一复合包装袋,内衬

53、塑料袋,每袋25kg。贮运按无毒、不易燃品处理,贮运过程中要防止受潮、受热及包装破损。4.2.6 新型抗高温抗盐降滤失剂OCL-JB1.产品简述:新型抗高温抗盐降滤失剂OCL-JB是由苯酚、AMPS、丙烯酸、丙烯酰胺接枝共聚而成,抗180高温,在淡水、海水、盐水(含饱和盐水)、石膏层以及聚合物不分散体系、高钙体系、深井体系中使用,都具有良好的降滤失效果,兼有调节流型的功效,是适用于高温深井的新型抗盐钻井液降滤失剂。表4.2-7新型抗高温抗盐降滤失剂OCL-JB性能指标项目指标外观棕红色粉末水分,10pH 值8.010.0180老化后室温API滤失量,ml淡水浆1034%氯化钠污染浆15150高

54、温高压滤失量,ml 淡水浆3034%氯化钠污染浆352.应用:产品可直接在混合漏斗或加在配浆罐中,搅拌均匀至分散方可使用,推荐加量为25%,避免与眼睛皮肤和衣服接触,否则用大量的清水冲洗.3.包装、储存:该产品采用三合一包装,内衬聚乙烯薄膜袋,每袋净重25Kg;储存于阴凉干燥通风处,远离火源.4.3 新型聚醚多元醇处理剂多元醇钻井液是20世纪80年代发展起来的一种以多元醇为主剂的水基钻井液体系。大量的国外钻井实践表明,该体系在复杂地质条件和环境敏感地区使用具有明显的技术优势。多元醇种类很多,不同类型多元醇性能差异明显,使用效果也完全不同。目前,国内钻井液用多元醇产品在使用过程中存在3个主要问题

55、: 防塌性能不理想; 发泡; 对钻井液流变性和滤失性影响较大。针对以上问题,笔者通过大量的室内实验,研制出了一种适合于钻井液用的新型多功能聚醚多元醇SYP21 ,并开发出综合性能优异的聚醚多元醇钻井液,取得了良好的应用效果。4.3.1聚醚多元醇钻井液配方及性能评价1.聚醚多元醇性能及加量的确定聚醚多元醇SYP-1由环氧乙烷和环氧丙烷共聚而成,为淡黄色粘稠液体。为评价聚醚多元醇SYP-1的性能,分别做了岩屑回收率实验、岩心浸泡实验、润滑性实验及其对聚合物钻井液性能影响等实验。在岩心浸泡实验中,岩心的制备是利用20 g 安丘膨润土,在8 MPa 条件下压制20 min 后制得,然后将其浸入浸泡液中

56、观察岩心随时间的变化。各实验结果见表1 至表4 。从中可以看出,聚醚多元醇能大幅度提高岩屑的回收率,保持岩心的完整性,且与常用的无机盐防塌剂具有很好的协同作用。基浆中加入聚醚多元醇后,润滑系数显著降低;聚合物钻井液加入聚醚多元醇后,粘度与动切力变化较小,滤失量降低,体积无明显变化。以上实验结果说明,聚醚多元醇SYP-1 具有良好的防塌性能和润滑性能,与聚合物钻井液及其处理剂配伍性好, 不发泡, 具有很好的综合性能。综合考虑性能和材料成本方面的因素,确定聚醚多元醇SYP-1最佳加量为0.02 %。 岩屑回收率提高率的计算式为Ri = ( Rl - Rw ) / Rw式中Rl 为岩屑在试验液中的回

57、收率, % ; Rw 为岩屑在水中的回收率, %。 表4.3-1 岩屑回收率实验数据实验液 岩屑回收率 /% 回收率提高率 /% 水 26.3 - 7%KCL 73.5 179.5 3%硅酸钠 68.4 160.1 1%SYP-1 79.5 202.3 2%SYP-1 87.3 231.9 3%SYP-1 87.6 233.1 2%SYP-1+7%KCL 96.8 268.12%SYP-1+3%硅酸钠 92.5 251.7 表4.3-2 岩心浸泡实验结果实验液 岩屑回收率 /% 回收率提高率 /% 水 26.3 - 7%KCL 73.5 179.5 3%硅酸钠 68.4 160.1 1%SYP

58、-1 79.5 202.3 2%SYP-1 87.3 231.9 3%SYP-1 87.6 233.1 2%SYP-1+7%KCL 96.8 268.12%SYP-1+3%硅酸钠 92.5 251.7表4.3-3 润滑性实验结果钻井液润滑系数润滑系数降低率 /%4%膨润土浆 0.457 -4%膨润土浆+0.5%SYP-10.182 60.34%膨润土浆+1.0%SYP-10.126 72.44%膨润土浆+2.0%SYP-10.06785.34%膨润土浆+3.0%SYP-10.05687.7 表4.3-4 聚醚多元醇对钻井液性能影响数据钻井液漏斗黏度/s表观黏度 /m(pas)塑性黏度/m(pa

59、s)动切力 /paAPI滤失量/ml钻井液体积/ml聚合物钻井液 4935 24116.7300聚合物钻井液+1.0%SYP-1463828105.6305聚合物钻井液+1.5%SYP-1463828105.4300聚合物钻井液+2.0%SYP-1453727105.5300聚合物钻井液+3.0%SYP-145362795.43002.聚合物包被剂和防塌剂的优选选取目前国内性能较好的防塌剂和聚合物包被剂进行了常规页岩滚动回收率实验,别测定了岩屑在各处理剂溶液中的回收率。实验结果见表5表4.3-5 聚合物包被剂和防塌剂抑制岩屑分散实验数据处理剂名称代号加量 /%回收率 /%聚丙烯酸钾KPAM 0

60、.282.9两性离子聚合物 FA-367 0.275.7烯类单体多元聚合物 80A510.277.6乙烯基单体聚合物 PAC1410.2 71.6乳液大分子SD-701 0.283.7磺化沥青FT-12.023.1天然沥青粉LYFF2.025.5氧化沥青 - 2.025.5乳化沥青YL-100 2.025.4无荧光防塌剂PA-12.026.5由表5可见,不同类型的防塌剂由于防塌机理不同,回收率具有明显的差异。聚合物包被剂具有大分子的强力包被作用,其抑制泥页岩分散的作用明显好于其他类型的防塌剂,回收率均在70 %以上, 其中KPAM、PMHA-2 和SD-701 的回收率都高于80 %。但从价格因素及与其他处理剂协同使用的效果考虑,最终选定KPAM , 其加量为012 %。沥青类防塌剂FT-1 、YL-100 、L YFF 和氧化沥青抑制泥页岩分散的作用不明显,但在实际井眼条件下,沥青类处理剂主要通过封堵作用阻止或延缓钻井液滤失和压力传递而起到一定的防塌作用。褐煤类防塌剂KHm、PA-1 和HF T-301 抑制泥页岩分散的作用也不十分明

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