『壹』 磺化酚醛樹脂
酚醛樹脂聚合屬縮聚,溫度影響平衡速率和平衡常數K,但影響不大,溫度對平衡時的聚合度影響也不大。
縮合時間決定了分子量的大小,按你所需要的分子量而定。
『貳』 試驗用材料優選
7.4.1 造漿材料優選
黏土是鑽井液的基礎材料,又稱造漿材料。其主要作用:增加黏度和切力,提高井眼凈化能力;形成低密滲透率的緻密泥餅,降低濾失量;對於膠結不良的地層,可以改善井眼的穩定性;防止井漏。
造漿材料的好壞,直接影響鑽井液的性能。不同廠家,由於其膨潤土礦來源不同、加工方法不同,因此導致膨潤土的抗溫性能有很大的差別。特別是目前很多膨潤土雖然其性能達到國家標准,卻因為加了泥漿處理劑的原因,因此此類產品經過高溫後的性能將會顯著變差而不能滿足配製高溫鑽井液的要求。
項目研究過程中,我們分別選擇了山東、內蒙古的鈉膨潤土、基準鈉膨潤土和國內比較好的海泡石土做對比試驗,對比結果見表7.2。
表7.2 四種造漿黏土性能對比一覽表
續表
從表7.2可以看出,選用的海泡石土造漿能力較差,全部濾失;山東膨潤土和內蒙古膨潤土,當溫度超過150℃後,表觀黏度與動切力明顯降低,濾失量顯著增大,說明其抗溫極限不超過180℃;基準鈉膨潤土泥漿的黏度和切力隨溫度升高而有所升高,濾失量相對穩定,滿足高溫鑽井液要求。因此配方試驗選用基準鈉膨潤土。
表7.3表明,高溫老化後和高溫條件下膨潤土的流變性變化較大。進一步試驗表明,不同膨潤土加量,其變化幅度有較大的區別,圖7.1、圖7.2給出了不同膨潤土加量條件下鑽井液流變性及濾失量變化曲線。從圖7.1和圖7.2可以看出,隨著膨潤土加量的提高,其濾失量顯著降低;但當膨潤土加量超過5%時,隨著溫度的升高,其流變性發生急劇變化,這種變化不利於泥漿流變性控制;但加量小於4%時,不利於濾失量控制。因此,要取得較好的抗溫效果,選擇合適的膨潤土加量是十分重要的,配方試驗中的膨潤土加量選擇4%。
表7.3 4%鈉膨潤土高溫流變曲線
圖7.1 不同膨潤土加量其流變性變化曲線
圖7.2 不同膨潤土加量其濾失量變化曲線
7.4.2 泥漿處理劑優選
泥漿處理劑抗溫能力的高低,很大程度上決定了鑽井液抗溫能力的水平,泥漿處理劑的抗溫能力越高,鑽井液的抗溫能力也將隨之提高。很多處理劑由於生產廠家出於保密等原因,其組分不是很清楚,無法簡單按產品分子結構等理論去篩選,因此項目組收集了大量國內外不同廠家(含同類產品)的產品進行對比和篩選。
試驗配方:4%鈉基土+3%的處理劑,調pH至8~10;
試驗溫度為:90℃、120℃、150℃、180℃、210℃及240℃。
通過試驗選出其中的11種產品如下:
1)磺甲基酚醛樹脂(SMP):常用高溫降濾失劑,其作用機理可相當於高溫低分子類有機處理劑的機理,主要是通過改善泥餅質量和增加濾液黏度來實現。
2)GCL-1:丙烯酸、丙烯醯胺接枝共聚物與磺化腐殖酸衍生物復配而成,抗溫250℃,具有良好的降失水效果和調節泥漿流型。
3)SN樹脂:由改性腐殖酸與有機小分子接枝而得,具有良好的抗溫和降濾失性能,能有效改善泥餅質量和調整鑽井液的流變性,常用於深井鑽井液中。
4)KJAN:高溫降濾失劑,具有不增黏、耐高溫、無毒性等優良性能。
5)SMC:褐煤腐殖酸的衍生物,又名磺化腐殖酸,是褐煤經鹼化、磺化再經鉻鹽交聯而成,是一種能耐200~220℃高溫的淡水鑽井液的降黏劑和濾失量控制劑。
6)褐煤樹脂SPNH:為磺化酚醛樹脂和磺化褐煤組成的耐溫抗鹽的鑽井液降濾失劑。褐煤樹脂SPNH是在苯環單元引入磺酸基,苯環間又以碳原子相連,能夠抗高溫。又因為苯羥基在鄰對位上引進了磺酸鈉基—SO3Na,水化作用強、締合水的鍵能高,因而又解決了它的水溶性,決定了它抗鹽、抗鈣、降低高溫高壓降失水量的作用。
7)黑樹脂:成分不詳。
8)水解聚丙烯腈銨鹽:較低分子量的降濾失劑,高溫條件下具有較好的降濾失效果,黏度隨溫度變化相對穩定。
9)水解聚丙烯腈鈉鹽:較低分子量的降濾失劑,高溫條件下具有較好的降濾失效果,黏度隨溫度變化相對穩定。
10)國外高溫處理劑(DDP):組分不詳。
11)GCL-2:高溫降濾失劑。
上述泥漿材料的性能見表7.4。
表7.4 高溫處理劑耐溫性能一覽表
續表
7.4.3 高溫保護劑GBHJ(或稱高溫穩定劑)
向鑽井液中加入保護劑是保持鑽井液高溫穩定的關鍵,其主要原理:一是抑制(或防止)高溫下泥漿處理劑的降解和分解;二是護膠作用。
表7.5和表7.6分別給出了一種淡水泥漿和一種鹽水泥漿加高溫保護劑前後其性能的變化。
表7.5 淡水鑽井液漿添加GBHJ前後鑽井液性能對比
表7.6 飽和泥漿鑽井液添加GBHJ前後鑽井液性能對比
從表7.5、表7.6可以看出,在淡水鑽井液中加入高溫穩定劑GBHJ,使鑽井液的耐溫能力提高至少50℃;在飽和鹽水中的作用效果更加明顯,具有顯著的降低濾失量特性,鑽井液的耐溫能力提高至少80℃以上。
『叄』 什麼是磺化酚醛樹脂
【中文名來稱】磺化酚醛自樹脂
【英文名稱】sulfonated
phenolic
resin
【性狀】
一般為黑色顆粒。
【用途】
一種陽離子交換樹脂。具有良好的機械強度,並能耐烯酸。用作硬水軟化劑等。
【制備或來源】
一般先將酚磺化,隨後與甲醛縮聚而成。
『肆』 lp泥漿處理劑叫什麼,有什麼性能
(1)、 產品簡介:有機硅腐植酸鉀外觀為黑褐色固體粉末或顆粒,易溶於水,抗溫能力很強,是腐植酸的有機硅衍生物,是一種多功能深井鑽井液處理劑。
(2)、性能用途:有機硅腐植酸鉀在水中能電離帶負電荷的水化能力很強的水化基因,具有抑制粘土水化膨脹和防止岩心出現裂紋、裂縫等優點,是一種良好的頁岩抑制劑,同時兼有降低鑽井液粘度和降濾失作用。特別是對水敏性頁岩有很好的抑制,保持頁岩穩定,防止井徑擴大,可以直接加入各種水基鑽井液體系中,多於褐煤樹脂、銨鹽等處理劑配合使用,鑽井液成本低,可取得較好的經濟效益,建議加量1-3%。 理 化 性 能項 目 指 標外觀 黑色固體粉末或顆粒 PH值 7-9 水分,% ≦15 鉀含量,% ≧8 腐植酸含量,% ≧35 濾失量,ml ≦10 降粘率,% ≧75 10、羧甲基纖維素鈉鹽(CMC)
(1)、 產品簡介:羧甲基纖維素鈉鹽(CMC)是一種陰離子型聚電解質,由氯乙酸鈉與鹼纖維素反應製得,分高粘(HV-CMC)、中粘(MV-CMC)、低粘(LV-CMC)及鹼性中粘,外觀均為白色或灰白色粉末,無毒,溶於冷水或熱水,水溶液為粘稠狀膠體。
(2)、性能用途:羧甲基纖維素鈉鹽在鑽井液中主要作增粘降濾失劑,羧甲基纖維素鈉鹽長分子鏈能與多個粘土顆粒吸附,能增大泥餅的膠結性,能抑制頁岩水化膨脹和鞏固井壁的作用。羧甲基纖維素鈉鹽的水溶液具有很多優良的性質和化學穩定性,不易腐蝕變質,對生理安全無害,具有懸浮作用和穩定的乳化作用,良好的粘結性和抗鹽能力,對油和有機溶劑穩定性好,因此,被廣泛用石油、食品、紡織、醫葯、造紙和日用化學工業等領域。理化指標項 目 指 標 LV-CMC MV-CMC HV-CMC 外觀 自由流動的白色或淡黃色粉末,不結塊 1%水溶液表觀粘度MPa.s ≧25 PH值 ≦10 成份 % ≧80.0 ≧85 ≧95 水不溶物 % ≦1.0 ≦1.0 ≦1.0 細度(篩孔0.90mm篩余)% 7.0-9.0 7.0-9.0 6.5-8.0 鑽井液性能類 別 項 目 指 標 蒸餾水 45鹽水 飽和鹽水基漿 濾失量,ml 60±10 90±10 100±10 表觀粘度,MPa.s ≦6 ≦6 ≦6 PH值 8.0±1.0 8.0±1.0 7.5±1.0 HV-CMC 造漿率,m³/t ≧200 ≧200 ≧200 MV-CMC 加量,g/l 6.0 14.0 3.5 表觀粘度,MPa.s ≧15 ≧15 ≧15 濾失量,ml ≦9 ≦9 ≦8 LV-CMC 濾失量為10ml 加量,g/l ≦7.0 ≦10.0 表觀粘度,MPa.s ≦4.0 ≦6.0 11、鐵鉻木質素磺酸鹽(FCLS)
(1)、 產品簡介: FCLS是由造紙廢液經發酵濃縮後,加入硫酸亞鐵和重鉻酸鈉氧化絡聚合,再經噴霧乾燥而成。它是鑽井液常用的降粘稀釋劑。
(2)、技 術 指 標:表 1 理化性能指標項 目 指 標水分,% ≤8.5 水不溶物,% ≤2.5 硫酸鈣,% ≤3.0 全鐵,% 2.5~3.8 全鉻,% 3.0~3.8 鉻絡合度,% ≥75.0 細度(0.66篩余),% ≤3.0 表 2 鑽井液性能指標項目 淡水鑽井液 鹽水鑽井液常溫實驗 表觀粘度,mPa •s ≤20 ≤25 降粘率,% ≥85 ≥70 熱穩定性實驗 表觀粘度,mPa •s ≤30 ≤45 降粘率,% ≥65 ≥55
(3)、產品功能 : ⑴具有良好的稀釋效果,抗溫、抗鈣鎂,可抗鹽至飽和。 ⑵由於含重金屬鉻,對環境有一定的污染。四、現場使用:本產品可以直接應用於各種水基鑽井液體系中。可與多種處理劑可配合使用 ,推薦加量為0.3-1.0%。 12、羧甲基澱粉(CMS)
(1)、 產品簡介: CMS是澱粉經鹼化、醚化引入水化羧甲基反應而成。在泥漿中作為降濾失劑使用,由於原料來源廣泛,價格特別低廉,特別適合低成本鑽井。該產品使用時配合殺菌劑效果較好。
(2)、產品功能 ⑴有良好的降濾失效果 , 可抗鹽至飽和。 ⑵價格低廉 , 特別適合低成本鑽井。 ⑶抗溫性不好,適合鹽水鑽井液淺井使用。項 目 指 標 一級品 二級品含水量,% ≤12.0 ≤15.0 氯化鈉,% ≤7.0 ≤12.0 取代度(D•S) ≥0.20 ≥0.15 pH 8.0±0.5 9.0±1.0 細度(篩余) φ0.25篩,% ≤20 — φ0.42篩,% — ≤20 純度,% — — 技 術 指 標(3)、現場使用:本產品可以直接應用於各種水基鑽井液體系中。可與多種處理劑可配合使用推薦加量為1-3%。 13、磺化瀝青粉(FT-1)
(1)、 產品簡介:磺化瀝青是瀝青經發煙硫酸或三氧化硫進行磺化後,再水解製得的產品。(2)、性能用途:由於磺化瀝青含有磺酸基,水化作用很強,當吸附在頁岩界面上時,可阻止頁岩顆粒的水化分散起到防塌作用。同時,不溶於水的部分又能填充孔喉和裂縫起到封堵作用,並可覆蓋在頁岩界面,改善泥餅質量;磺化瀝青在鑽井液中還起潤滑和降低高溫高壓濾失量的作用,是一種堵漏、防塌、潤滑、減阻、抑制等多功能的有機鑽井液處理劑。推薦
加量1-4%。 磺 化 瀝 青 理 化 指 標項 目 指 標外觀 黑褐色自由流動粉末 PH值 8-9 水分, % ≦10 磺酸鈉基含量, % ≧10 水溶物, % ≧70 油溶物, % ≧25 高溫高壓濾失量ml,30min ≦25 塑性粘度降低率,% ≥30.0 動切力降低率,% ≥40.0
14、磺化酚醛樹脂(SMP-I、II)
(1)、產品簡介:磺化酚醛樹脂為陰離子水溶性聚電解質,是一種耐溫抗鹽的鑽井液降濾失劑,與磺化褐煤、磺化單寧和磺化瀝青等共同使用,可以配置「三磺」泥漿體系,是理想的高溫深井泥漿體系之一。
(2)、性能用途: SMP磺化酚醛樹脂是在苯環單元引入磺酸基,苯環間又以碳原子相連。能夠抗高溫。又因為苯羥基在鄰對位上引進了磺酸鈉基-SO3Na,水化作用強、締合水的鍵能高,因而又解決了它的水溶性,決定了它抗鹽、抗鈣、降低高溫高壓降失水量的作用。磺化酚醛樹脂作為深井泥漿處理劑,具有高溫高壓降失水好、抗鹽、抗鈣好,降低泥餅磨擦系數等良好性能,對於鞏固井壁,防塌、防卡具有重要作用。建議加量1-3%。理 化 指 標項 目 指 標 SMP-I干劑 SMP-II干劑外觀 自由活動的粉末 10%的水溶液顏色為棕色 自由活動的粉末 10%的水溶液顏色為棕紅色干基含量, % ≧90.0 ≧90.0 水不溶物, % ≦10.0 ≦8.0 動力粘度,MPa.s - - 濁點鹽度(以CL-計)),g/l ≧100 ≧160 表觀粘度,MPa.s ≦25 ≦50.0 高溫高壓濾失量 ≦25 ≦35。
15、水解聚丙烯腈一銨鹽:
(1)、產品名稱 代號:NH4-HPAN。 執行標准:Q/CNPC89-2003 (2)、產品性能
本品為淡黃色粉末,可溶於水,水溶液呈中性,用 作鑽井液處理劑具有良好的抑制性和降濾失性能,同時還有一定的降粘能力,能有效的防止井壁坍塌,減少井下復雜情況,可用於陰離子型和兩性離子型水基鑽井液體系。 (3)、使用方法
本品可根據現場需要直接加入鑽井液中也可配成 1%一3%的膠液加入。常規加量為0.5%-1.5%。 16、兩性離子聚合物強包被劑FA367
(1)、 產品簡介:兩性離子聚合物強包被劑FA367是在分子中引入陽離子、陰離子、和非離子基團的線性大聚合物,其外觀為灰黃色粉末,溶於水,水溶液為粘稠狀液體。 (2)、性能用途:由於該產品將陰、陽、非離子基團引在同一個分子鏈上,與陰離子型多元共聚物相比,由於分子中含有陽離子基團,具有良好的防塌和抑制粘土水化分散能力,在抗溫方面,其性能也有所提高。適用於陰離子和陽離子型鑽井液體系,與其他陰陽離子型處理劑均有良好的配伍性。該產品用於鑽井液主要起抑制岩屑分散和增加鑽井液粘度的作用,其包被抑制能力相當強,因而具有較強的抗岩粉污染的容載能力,受岩粉污染後凈化處理容易,可以減少體系中的亞微米顆粒含量,有利於提高機械鑽速和保護產層。本產品使用時先配成0.5%-2%的膠液,然後再加入鑽井液中。與XY-27型降粘劑配和使用,可大幅度降低鑽井泥漿成本,提高綜合經濟效益。理化性能項 目 指 標水分 ≦9.0 細度(篩孔¢0.900mm篩余物),% ≦15.0 表觀粘度(1%水溶液),MPa.s ≧30 PH值 7.5-9.0 鑽井液性能指標項 目 表觀粘度 MPa.s 塑性粘度 MPa.s 濾失量 Ml 4%膨潤土泥漿 淡水基漿 8-10 3-5 22-26 淡水基漿中加2.0%g/L樣品 ≧25 ≧8 ≦15 15%膨潤土復合泥漿 基漿 4-6 2-4 52-58 基漿中加7.0%g/L樣品 ≧15 ≧10 ≦10 抑制膨潤土分散指標項 目 160℃熱滾後表觀粘度上升率% 基漿+20個膨潤土 450-700 基漿+試樣+20g膨潤土 ≦250
17、隨鑽801堵漏劑
(1)、特徵:本品為灰白色粉末,水溶解後成膠連狀。
(2)、質量指標項目:水份% PH值 細度(過20目標准篩%) 外觀 標准 ≤15 9±0.5 100 灰色自由流動的顆粒粉末不結塊 堵漏性能性能 塑性粘度mPa.s 動切力Pa 粘附力mPa 標准 ≥12 ≥3 ≥0.16 用途適用於多種復雜的漏失岩層:大、小裂隙和溶洞的嚴重漏失,可與其它架橋堵漏劑及惰性材料聯合使用。 使用方法及加量將801堵漏劑直接摻入到鑽井液中攪拌均勻形成網狀結構,然後開泵送入鑽孔中進行循環堵漏,一般30分鍾見效,加量為1-3%。
18、兩性離子聚合物稀釋劑XY-27 (1)、產品性能及用途
有多種陰離子、非離子官司能團與有機陽離子單體共聚而成的復合離子型低他子水溶性聚合
物。具有較高的降粘切作用及抑制頁岩膨脹能力。能有效降低水眼粘度,對穩定井壁、防止地層污染、提高鑽井速度有明顯效果。既適應於分散型泥漿體系,又適應於聚合物泥漿,是抑制低固相不分散泥漿理想的降粘劑。推薦加量為0.3%—0.7%。
『伍』 國內深井鑽探鑽井液發展現狀
3.2.1 井深方面
20世紀60年代後期至今,我國陸續完成1500餘口深井及超深井鑽探。1966年,完成第一口深井——松基6井,井深4719m;1976年,鑽成第一口超深井——女基井,井深6011m;2005年,完成中國大陸科學鑽探「科鑽1井」,井深5158m;2006年,完成國內目前最深超深井——塔河1井,井深8408m。
3.2.2 井溫方面
1993年和1995年,分別在西藏羊八井地熱田實施了兩口高溫地熱井(ZK4002和ZK4001):ZK4001井,1500m處放噴,井口溫度達到200℃;ZK4002井,井深2006.8m,井底溫度329.8℃,保持目前國內鑽探施工鑽遇溫度的最高紀錄。其餘井施工溫度均在250℃以下,如塔里木中英深1井,井深7258m,井底溫度171℃;塔里木塔河1井,井深8408m,井底溫度198℃;泌深1井,井深6005m,井底溫度236℃。
3.2.3 高溫處理劑
國內20世紀70年代以羅平亞院士為代表的一批學者研究開發出一系列抗高溫處理劑。磺甲基褐煤(SMC)、磺化酚醛樹脂(SMP-1、SMP-2)及酚醛樹脂與腐殖酸的縮和物(SPNH)等抗高溫降濾失劑,磺化丹寧(SMT)、磺化栲膠(SMK)等抗高溫稀釋劑。隨後一些學者針對其作用機理和合成方法,進一步開發出磺化木質素磺甲基酚醛樹脂(SLSP)、褐煤與聚合物接枝的特種樹脂SHR、SPX、SCUR、改性G-SPNH、改性SMP、兩性磺化酚醛樹脂APR和磺化瀝青等抗高溫降濾失劑,磺化木質素類及木質素配合物PFC、MBGM-1、XG-1等稀釋劑。水解聚丙烯腈鈉鹽和水解聚丙烯腈鈣鹽開發於80年代初期。進入90年代以後,由中國石油勘探開發研究院劉盈、劉雨晴、孫金聲等人利用褐煤作為主要原料,研究出抗高溫抗鹽陽離子降濾失劑CHSP-I和新型陽離子抗高溫降濾失劑CAP。近幾年,由河北矽谷化工有限公司秦永宏等人研製開發了有機硅氟降濾失劑和稀釋劑等系列產品,這些產品先後在遼河、勝利和大慶等油田應用。
3.2.4 鑽井液體系
3.2.4.1 西藏羊八井(ZK4002地熱井)——分散性抗高溫鑽井液體系
該體系由北京探礦工程研究所研究設計,體系配方為:5%膨潤土+3%地熱93。該體系在高溫高壓條件下性能穩定,配方簡單,採用該體系順利完成ZK4002井施工,該井井底溫度達到329.8℃。
3.2.4.2 石油系統——三磺鑽井液和聚磺鑽井液體系
國內石油系統施工的高溫深井多採用三磺鑽井液和聚磺鑽井液體系。
1)三磺鑽井液的基本組成為:膨潤土+磺化酚醛樹脂(或同類產品)+磺化褐煤+磺化丹寧(或鐵鉻木素磺酸鹽)。
2)聚磺泥漿的基本組成為:膨潤土+高分子聚合物+磺化酚醛樹脂(或同類產品)+褐煤類產品+纖維素(或澱粉等)。
『陸』 磺化褐煤樹脂的作用
磺化褐煤(SMC)主要用於石油、地質勘探鑽井。在鑽井泥漿中具有明顯的降濾失和抑制降粘作用,回它可直接加入答各種水基鑽井液體系中,多與腐植酸鉀、褐煤樹脂、磺化酚醛樹脂等處理劑配合使用,加量一般為2.0~3.0%
『柒』 請問各位化工界的老師門 :酚醛樹脂和磺化酚醛樹脂有什麼不同
磺化酚醛樹脂是一種陽離子交換樹脂,酚醛樹脂是一種常用塑料材料,不是同一種。
『捌』 國外深井鑽探鑽井液發展現狀
3.1.1 鑽井深度
超深井鑽探國外起步較早。1984年,前蘇聯在科拉半島鑽成世界第一口超深井CΓ-3井,井深12260m,1991年第二次側鑽至12869m,至今仍保持著世界最深井的記錄。美國成功鑽成多口9000m以深的井,羅傑斯1井,井深9583m;已登1井,井深9159m;瑟弗蘭奇1-9#井,井深9043m;Zmmalon 2井,井深9029m。德國KTB科學深鑽,井深9101m。
3.1.2 井內溫度
前蘇聯科拉半島CΓ-3井,井底溫度215℃;美國索爾頓湖高溫地熱科學鑽探,井深3200m,溫度353℃;德國KTB科學鑽探,井溫280℃;日本葛根田地熱區WD-1A井,井深3729m處曾鑽遇500℃超高溫地層。
3.1.3 高溫處理劑
國外深井、超深井鑽井起步較早,20世紀60年代,研製成功了抗鹽、抗鈣和抗150~170℃的鐵鉻鹽降黏劑;70年代,研製成功了磺化褐煤、磺化丹寧、磺化酚醛樹脂及它們與磺化褐煤的縮合物,這類處理劑的抗溫能力大部分在180~200℃之間;同時,也研製出了改善高溫流變性的低分子量聚丙烯酸鹽和降高溫濾失量的中分子量聚丙烯酸鹽。由於褐煤類產品高溫熱氧化降解,被鹽和鈣污染後使鑽井液增稠,降濾失效果下降;聚丙烯酸鹽類不含鉻,熱穩定性好,但抗二價陽離子能力差;磺化酚醛樹脂需和磺化褐煤類配合使用才能達到明顯效果,但抗溫和抗鹽效果有限。為此,國外工作者在80年代以後進行了廣泛而深入的研究,研製了很多耐溫超過200℃的高溫泥漿處理劑。
Dickert以AMPS、AM和N-乙烯基-N-烷基醯胺(NVNAAM)等為原料研製開發了兩種耐高溫降濾失劑,在超過200℃條件下均具有良好的降濾失效果,它們形成的鑽井液體系在pH值為8~11.5的范圍內綜合性能最佳。
美國的Patel以AMPS為聚合單體,以N,N′-亞甲基-雙丙烯醯胺(MBA)為交聯劑,通過可控交聯合成了一種用於水基鑽井液的高溫降濾失劑,該劑在400℉(205℃)條件下抗溫能力良好,而且抗鈣鎂性能出眾,是一種優良的高溫水基鑽井液降濾失劑。
Thaemlitz等研究開發了兩種新型鑽井用聚合物,並以此為主劑獲得了一種新型環境友好型抗高溫水基聚合物鑽井液體系,該體系主要用於高溫高壓鑽井,耐溫可達232℃。
美國的Soric和德國的Heier以乙烯基胺(VA)和乙烯基磺酸(VS)單體為原料,通過共聚獲得了一種抗溫能力超過230℃的新一代抗高溫降濾失劑Hostadrill 4706。室內試驗表明,這種相對分子質量在5×105~10×105之間的降濾失劑具有出眾的抗鹽性能(在飽和鹽水中仍具有良好的性能),而且還可以顯著改善鑽井液的流變性能。
Polydrill是德國BASF公司(原SKW公司)推出的一種高溫降濾失劑,美國的Baker Hughes公司也有與之相似的商品出售,這是一種相對分子質量在2×105左右的磺化聚合物,其耐溫能力可以達到260℃;Polydrill不僅可以保持鑽井液或完井液體系具有穩定的流變性能,而且它能夠抵抗多種污染物對鑽井液性能的影響;Polydrill的耐鹽能力同樣突出,它可抗KCl和NaCl至飽和,抗鈣、鎂含量可達4.5×104~10×104μg/g。
Mil-Tem是ARCO公司生產的一種抗高溫降濾失劑,它由磺化苯乙烯(SS)和馬來酸酐(MA)共聚而成,相對分子質量較小,在1000~5000之間,該產品抗溫可達229℃。
Pyro-Trol和Kem Seal是Baker Hughes公司開發的兩種高溫鑽井液用降濾失劑,二者均為該公司的專利產品。其中Pyro-Trol是AMPS和AM的共聚物,而Kem Seal為AMPS與N-烷基丙烯醯胺(NAAM)的共聚物,一般兩者配合使用。現場使用效果表明,兩者均具有出眾的高溫穩定性能,可用於260℃高溫地層。
M-I鑽井液公司研製出一種新型共聚物,是一種有效地高溫高壓降濾失劑。降濾失劑Hostadrill4706,是在乙烯磺酸鹽和乙烯氨基化合物的基礎上開發出的,抗溫穩定性高達230℃。
3.1.4 鑽井液體系
3.1.4.1 前蘇聯科學鑽探用鑽井液體系
前蘇聯主要採用兩種鑽井液體系,即抗高溫低密度聚合物鑽井液體系和抗高溫高密度聚合物鑽井液體系。
(1)抗高溫低密度聚合物鑽井液體系
科拉半島CΓ-3超深井在結晶岩中鑽進採用了抗高溫低密度聚合物體系。體系組分為見表3.1。
表3.1 科拉半島採用的低固相聚合物泥漿體系組分
(2)抗高溫高密度聚合物鑽井液體系
秋明SG-6井深7502m,7025m時井溫205℃,地層異常壓力1.85g/cm3,採用抗高溫高密度聚合物鑽井液體系,其組分見表3.2。
由於前蘇聯科學深鑽起步較早,聚合物等很多優良處理劑尚未用於鑽井行業,因此為了適應井深、井溫高以及其他復雜地質條件,其泥漿體系的特點是:固相含量高,處理劑品種繁多、用量大。
表3.2 秋明超深井採用的高密度聚合物泥漿體系組分
3.1.4.2 德國KTB科學鑽探用鑽井液體系
KTB井分先導孔和主孔用鑽井液。先導孔開始用Dehydrill HT無固相鑽井液,D-HT是一種硅酸鹽化合物,高溫下流變性穩定,但失水量大,腐蝕性強。主孔以此為基礎,加入人工鋰蒙脫石黏土、Hostadrill 3118,稱D-HT/HOE體系,井深7100m後泥漿性能惡化,高溫條件下泥漿黏度降低,攜屑困難,井眼擴大。經克勞斯特爾大學研究,轉化為D-H/HOE/Pyrodrill體系,其組分為見表3.3。
表3.3 D-H/HOE/Pyrodrill鑽井液體系組分
轉換後泥漿低剪黏度提高,高溫失水降低,攜屑能力改善,但漏斗黏度和高剪黏度增加到無法接受(FV≥240s,直至不流)。
KTB井鑽井液管理人員開始只注重流變性穩定,採用D-HT無固相改性硅酸鹽鑽井液。鑽進施工中,性能惡化,井壁坍塌,攜屑困難,因此不得不轉化為控制高溫失水的鑽井液體系。採用了大量的磺化高聚物和共聚物,體系在高溫下(280℃)導致流變性失調,承載岩屑能力更差,固相無法控制,井壁縮徑嚴重(地質專家解釋為岩層流動)。最後在9101m(設計井深10000m)提前終孔。
3.1.4.3 美國科學鑽探鑽井液
1974年美國在俄克拉何馬鑽成了當時世界最深井——羅傑斯1號井,孔深9583m。由於泥漿密度對井內壓力異常失控,誘發井噴,地層流體以硫磺為主,在井內迅速凝固而終孔。1985年在索爾頓S2-14孔,以研究高溫地熱為中心的科學鑽探(SSSDP計劃)孔,孔深3220m,地溫353℃;1988年巴耶斯井1762m,井底溫度295℃。美國高溫井鑽進所採用的鑽井液主要有:
1)聚磺鑽井液體系,如由Magcobar公司提供的抗高溫DURATHERM水基鑽井液體系,主要材料為黏土、PAC、XP-20(改性褐煤)、Resiner(特殊樹脂),pH為10.5~11.5。
2)海泡石聚合物鑽井液:將黏土換成海泡石土,抗溫能力明顯提高。
3)分散性褐煤-聚合物鑽井液體系:由Chevorn服務公司研製,採用該體系在密西西比海域,成功鑽進7178.04m,井底溫度212.8℃。
4)日本科學鑽探鑽井液
據日本《深鑽泥漿》(佐野守宏)報道,日本基本上使用分散體系,不採用聚合物組分。推薦了木素磺酸鹽泥漿,其特點是有一定的抗高溫和抑制能力,固相(岩屑)承載能力大,其主要組分見表3.4。
表3.4 日本高溫地熱井鑽探所使用的泥漿體系
該體系具有非常好地抗溫性能,但組分中含鉻離子的材料對環境有影響。
近幾年,日本研究使用溫度在210℃以上的水基鑽井液,該鑽井液以Therma Vis及G-500S兩種超高溫材料為主體,外加造壁劑、高溫降濾失劑、井眼穩定劑和高溫潤滑劑。使用該體系在「三島」基地完成6300m深井鑽進,井底溫度為225℃。
『玖』 磺化單寧和磺化褐煤是什麼
一種鑽井液用抗溫澱粉組合物及其制備方法 一種鑽井液用抗溫澱粉組合物及其制備方法,它包括澱粉、催化劑、陽離子試劑和交聯劑,其中澱粉由土豆澱粉、木薯澱粉、玉米澱粉構成,其重量份數比為30~80∶20~60∶10~50;所述催化劑與澱粉的重量比為5~30∶100,所述陽離子試劑與澱粉的重量比為1~20∶100,交聯劑與澱粉的重量比為0.01~0.6∶100。本發明鑽井液用抗溫澱粉,不但能有效抑制其發酵性而且使其抗溫性由120℃提高到150℃,從而大大提高了鑽井液用澱粉的使用范圍,同時,由於其生物降解性而環保。並且,本發明的制備方法生產工藝簡單,條件溫和,轉化率高,成本低,無後處理,無三廢,經濟環保。 174 CN200810000960.2 一種環境友好型鑽井液(EFD) 本發明屬於油田鑽井液體系,是利用天然高分子材料、生物油和脂類進行改性合成和脂化反應得到的產物替代目前油田「三磺」鑽井液中磺化石油瀝青、礦物油類潤滑劑、磺化褐煤及酚醛樹脂類有害化學處理劑,使鑽井液生物毒性、生物降解性和其他性能指標完全達到環保和施工要求。本發明所述鑽井液基礎配方為:EFD包被劑或增粘劑佔0.2-2.0%、EFD降濾失劑佔0.5-5.0%、EFD生物潤滑劑佔0.5-8.0%、EFD植物瀝青降塌劑佔0.5-8.0%,其介質為清水(有機鹽或無機鹽水)或坂土漿(有機或無機鹽水漿),加重劑根據具體要求添加。175 CN200810106224.5 一種水基防塌鑽井液 一種水基防塌鑽井液,用於實施氣體鑽井以後替入水基鑽井液繼續實施鑽井工程,屬於石油天然氣水基鑽井液的拓展技術領域,本發明的配方包括土漿、大分子包被劑、SMP-1、RSTF、DHD、FRH、RLC101、DR-II、KCl、CaO、柴油和潤濕反轉劑,本發明結合潤濕反轉防塌、低滲透防塌和低活度防塌的技術理論,配置了一種具有低潤濕反轉角、低滲透、低活度特點的水基防塌鑽井液,解決了目前使用氣體鑽井結束替入水基鑽井液後,井壁不穩定的技術的問題,本發明的潤濕反轉角、活度、高中壓濾失量數據都在一個很低的范圍,實現了潤濕反轉—低滲透—低活度三種防塌技術的集成。176 CN200710049033.5 超高密度的抗高溫鑽井液 本發明為石油、天然氣勘探開發過程中的鑽井液,特別是具有超高密度的抗高溫鑽井液,其各組份配比為膨潤土1.2-5%,復合金屬離子聚合物0.1-0.5%,聚合物降粘劑0.1-0.4%,抗高溫降濾失劑3-5%,抗高溫穩定劑2-4%,防卡潤滑劑4-6%,乳化劑0.2%,鹼性PH值調節劑0.1-0.3%,鑽井液用加重劑30-40%,清水40-55%。本鑽井液抗高溫能力達180℃以上,可控密度達3.0g/cm<sup>3</sup>,它具有聚合物鑽井液在提高鑽速,抑制地層造漿和提高井壁穩定性等方面的突出優點,又具有磺化鑽井液良好的熱穩定性,高溫下良好的流變性,失水量低等優點。特別適合超深井,特殊井和復雜井的鑽探。177 CN200810114569.5 海水硅酸鹽鑽井液 本發明公開了一種海水硅酸鹽鑽井液,包括如下組分:淡水膨潤土漿:25份;海水:75份;降濾失劑:2.0~5.0份;氯化鉀:5~7份;硅酸鈉:5~7份;潤滑劑:1~2份;穩定劑:2~4份;加重劑:65~70份。本發明的優點是:(1)鑽井液流變性好;(2)具有良好的失水造壁性,HTHP濾失量≤15ml,泥餅薄;(3)抗污染能力強,抗劣質土侵的能力可達到15%;(4)抑制性好,岩屑滾動回收率大於85%;(5)潤滑性強,摩阻系數很小。178 CN200710109318.3 一種配置加重鑽井液的方法 本發明提供了一種配製加重鑽井液的方法。該方法是當配製加重鑽井液時,在傳統的攪拌混合、液流剪切流程基礎上增加多台研磨設備,採用串聯或並聯或二者組合,即增加一道研磨工序,也可以是研磨方式與傳統的攪拌混合方式、研磨方式與傳統的液流剪切方式相互組合來配製加重鑽井液。研磨設備包括任何具有動靜磨片、或定子轉子結構,通過相對運動產生研磨作用的機械產品,例如膠體研磨機、瀝青膠體磨、食品磨漿機等;採用研磨方式配製加重鑽井液既可以應用於
『拾』 誰知道磺化酚醛樹脂的配方
【中文名抄稱】磺化酚醛樹脂SMP;泥襲漿處理劑SMP
【英文名稱】sulfonated phenolic resin SMP
【性狀】
玫瑰紅透明粘稠液體。
【溶解情況】
可溶於10微升/升鹽水。水不溶物<3%。水含量<7%。
【用途】
是水溶性樹脂,能耐高溫、降失水,同時有防塌、控制粘度的作用,抗鹽性能也好。用作油田鑽井泥漿的降失水劑。
【制備或來源】
由苯酚、甲醛與亞硫酸氫鈉進行縮合和磺化,再與水進行樹脂化和絡合反應製得。
【其他】
粘度(80℃,塗-4杯)〉80秒,固體含量〉45%,pH值10