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中原石油工程成功研发“绿色”钻井液处理剂

日期:2020-07-13    来源:中国石化新闻网  作者:魏园军 杜嘉

国际石油网

2020
07/13
10:59
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关键词: 中原石油 钻井液处理剂 钻井工程

近日,在中石化石油工程技术研究院举办的第十一届石油工程新技术学术报告会上,中原石油工程公司钻井工程技术研究院交流展示的绿色高效改性生物质钻井液处理剂原创研发和现场应用的最新成果受到与会专家的高度评价。

中原石油工程公司钻井工程技术研究院钻井液工艺首席专家司西强说:“改性生物质处理剂是钻井液绿色化发展趋势,是高效环保处理剂发展方向,是实现环保钻井液突破性发展的关键。”

顺应时代发展,环保钻井处理剂亟待突破

钻井液处理剂是用于改善和稳定钻井液性能或满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。

随着当前世界环保要求日益严格,环保钻井液绿色化成为当前行业发展的一种趋势。而生物质材料成为研发绿色处理剂的首选原料来源。

同时,随着我国勘探开发力度逐步加大,深井、超深井、定向井、水平井、大位移井、高密度长裸眼井等存在高难度钻探要求的井越来越多,对钻井液处理剂的要求也在不断提高。现有环保处理剂普遍存在原料自身抗温差、活性低、改性手段单一,产品不能很好满足现场技术需求。

寻找新型优质生物质原料,进行深度改性试验,研制出绿色、低成本、高性能的改性生物质处理剂是当前高效环保处理剂发展的主流方向,势在必行。

科研难度大,填补了国内外空白

“本项目研究涉及钻井工程、钻井液工艺、高分子等多学科,涉及专业多,综合性强,技术难度大,属原创性研究,国内外没有相关技术资料及经验可供借鉴。”司西强介绍道。

自2017年围绕项目成立多学科创新团队以来,该团队针对钻井液处理剂抗高温增粘提切、抗高温抗盐降滤失和抗高温强抑制三个方面进行专业研究。他们分别针对壳聚糖、硬葡聚糖、烷基糖苷三种分子所具有的特性进行试验,先后采取了碱化、缩聚、羧化、胺化、接枝共聚等多种方法进行合成,最终研制出了抗高温增黏提切剂、抗高温抗盐降滤失剂、抗高温强抑制剂。

同之前钻井液处理剂相比,三种处理剂的优势明显。为了能够在现场实验中取得良好的效果,科研团队人员严格控制产品生产质量关,不断完善系列产品工业生产工艺,先后形成了改性硬葡聚糖抗高温增黏提切剂MSG工业生产技术、改性壳聚糖抗高温抗盐降滤失剂AMC工业生产技术、改性烷基糖苷抗高温强抑制剂SNAPG工业生产技术。

值得一提的是,该系列产品除了可以有效解决现场高温、长水平段、盐膏层、强水敏性泥页岩等复杂地层的携岩带砂、盐膏污染、井壁失稳等井下复杂外,还可以提高机械钻速,缩短钻井周期,降低钻井成本,实现绿色、安全、高效钻进。

应用前景广阔,技术达到国际领先

近日,在TK6131井上,技术人员正在对钻井液处理剂进行配比。在和技术人员交流后得知TK6131井是塔河油田一口开发井,二开井眼较大,若钻井液黏切不够,极易造成岩屑下沉堆积,导致钻具扭矩增大甚至沉砂卡钻,因此,要求钻井液具有较好黏切性能,实现较好携岩带砂能力,保证井眼清洁

抗高温增黏提切剂的成功应用使钻井液黏切大幅提高,具备了较好携岩带砂能力,保证了井眼清洁,避免了沉砂卡钻等井下复杂情况的发生。

司西强说:“改性壳聚糖抗高温抗盐降滤失剂AMC、改性烷基糖苷抗高温强抑制剂SNAPG、改性聚糖抗高温增黏提切剂MSG等改性生物质钻井液处理剂绿色环保,配伍性好,性价比高,可有效解决现场钻井液流型控制、失水控制、井壁失稳等难题,从技术、成本及环保等方面来说,均表现出明显优势,具有较好经济效益和社会效益,推广应用前景广阔。”

在研究期间,该科研团队先后形成6项技术成果,取得5点创新,申报发明专利14件,授权发明专利8件,登记专有技术1项,发表论文17篇,技术交流4次。

目前,该系列产品已在高温侧钻斜井、探井、定向井等国内外10口井的应用,都取得了突出的效果。中石化集团公司科技部鉴定委员会认为,改性生物质系列产品及制备方法属原创性成果,达到国际领先水平。


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