HyperDRIL高性能聚胺水基鉆井液技術
高性能聚胺鉆井液體系是一種新型的水基鉆井液體系,近年來在石油鉆井領域得到了廣泛關注和應用。該體系通過引入聚胺類化合物,顯著提升了鉆井液的抑制性、流變性和高溫穩定性,從而解決了傳統鉆井液在復雜地質條件下遇到的諸多問題。
l 特點
1. 強抑制性:聚胺鉆井液體系中的聚胺類化合物能夠有效地抑制粘土的水化膨脹和分散,減少鉆井液對井壁的侵蝕,保持井壁穩定。
2. 良好流變性:該體系在低溫至高溫范圍內均能保持穩定的流變性能,滿足不同鉆井深度的需求。
3. 高溫穩定性:聚胺鉆井液體系具有良好的抗溫性能,能夠在高溫高壓環境下保持鉆井液的性能穩定。
4. 潤滑性:體系中的潤滑劑成分能夠減少鉆具與井壁之間的摩擦,提高鉆井效率。
l 優點
1. 提高鉆井效率:聚胺鉆井液體系具有良好的流變性和潤滑性,能夠減少鉆井過程中的阻力和能耗,提高鉆井效率。
2. 降低鉆井成本:由于該體系能夠減少鉆井液的濾失和井壁失穩等問題,降低了鉆井過程中的事故率和維護成本。
3. 增強井壁穩定性:聚胺鉆井液體系能夠有效地抑制粘土的水化膨脹和分散,保持井壁穩定,減少井下垮塌等風險。
4. 適應性強:該體系適用于多種地質條件,包括高溫高壓、強水敏性地層等復雜環境。
l 應用
1. 陸地和海洋油氣鉆井:在常規和深水鉆探中廣泛應用,提高井壁穩定性和井眼清潔效果。
2. 非常規油氣開發:在頁巖氣和致密油鉆探中,因其高效抑制黏土膨脹特性而被廣泛采納。
3. 泥頁巖地層:泥頁巖地層由于黏土礦物含量高,容易發生水化膨脹和井壁失穩。該技術通過聚胺抑制劑的作用,能夠有效抑制泥頁巖的水化膨脹,提高井壁穩定性。
聚胺鉆井液體系以其顯著的環保優勢和技術性能,改變了傳統鉆井液市場的格局,在滿足現代鉆井復雜要求的同時,推動了行業的可持續發展。
l 體系配套添加劑:
UHIB聚胺抑制劑
HyperFREE井眼清潔劑
PolyCAP包被劑
PolyPAC降濾失劑
BioLUBE潤滑劑
關鍵添加劑UHIB聚胺抑制劑
UHIB聚胺是一種通過基團分析及多途徑設計、合成制備而成的聚胺類抑制劑。UHIB聚胺在水中解離為一類具有能與粘土負電性顆粒吸附性能的陽離子化合物,這種性質使得它能夠有效地抑制粘土的水化膨脹及分散。具有弱堿性及弱離解性能,使得聚胺作用濃度一直處于平衡狀態,盡管活躍狀態的離解胺濃度并不大,但其能長效保持濃度平衡。
功能:
1. 抑制粘土水化:UHIB聚胺的陽離子特性使其能夠吸附在粘土顆粒上,排擠層間水分子,并通過與粘土晶面上的硅氧烷基形成有序氫鍵來強化吸附,從而有效地抑制粘土的水化膨脹和分散。
2. 防止鉆具腐蝕:由于其具有較高的胺基濃度和酸中和當量濃度,UHIB聚胺能夠吸附在鉆具表面,防止鉆具因接觸地層酸性氣體或物質而腐蝕。
3. 保證鉆井液性能穩定:除了中和地層酸性氣體外,UHIB聚胺還具有較好的緩沖容量,有助于維持鉆井液的性能穩定。
4. 長效抑制性:聚胺的抑制作用具有長效性,抗沖刷能力強,即使在鉆井作業結束后,也能保證長時間的地層抑制效果。
5. 協同作用:UHIB聚胺與鉆井液中的其他處理劑(如有機增粘劑)具有良好的配伍性能和協同作用,能夠改善體系的粘度穩定性和溫度穩定性。
適用范圍
1. 溫度:UHIB聚胺的適用溫度范圍較廣,最高可達170℃,甚至在某些特定條件下可適用于高達200℃的環境。
2. 體系:適用于水基鉆完井液、礫石充填液等多種鉆井液體系。
l 案例
BZ28-2區塊的地層復雜,巖性多樣,尤其是泥巖和砂泥巖互層等地層,粘土含量特別高,水敏性強。在鉆井過程中,這些地層容易發生水化膨脹和分散,導致井壁失穩、鉆頭泥包、扭矩增大等復雜情況,給鉆井作業帶來巨大挑戰。因此,需要一種具有強抑制性、高溫穩定性和環保性的鉆井液來滿足該區塊的鉆井需求。
聚胺水基鉆井液在BZ28-2區塊的鉆井實踐中,被成功應用于多個井段。例如,在BZ28-2S油田的鉆井作業中,采用聚胺(UHIB)作為主要抑制劑的聚胺水基鉆井液表現出了優異的性能,在穩定井壁、抑制鉆屑分散、保護油氣層、減少井下復雜狀況產生等方面取得了良好的效果。
優點及應用效果分析:
1.井眼穩定:聚胺水基鉆井液有效抑制了地層的水化膨脹和分散,保持了井眼的穩定性,減少了井壁坍塌和鉆頭泥包等復雜情況的發生。
2.提高鉆井效率:由于井眼穩定,鉆井過程中的扭矩和泵壓得到了有效控制,機械鉆速顯著提高,鉆井周期縮短。
3.降低成本:聚胺水基鉆井液的使用減少了鉆井事故的發生率,降低了維護成本和作業費用,提高了鉆井作業的經濟性。
4.環保效益:聚胺水基鉆井液的使用減少了對環境的污染,符合中海油渤海油田的環保要求,為可持續發展做出了貢獻。
RM19井位于R島北部,該地區地層巖性復雜,主要包括含蒙脫石、伊蒙混層的軟泥巖,層傾角大、斷層發育,存在多個推覆體和破碎帶,地層壓力異常高,地溫梯度也較高(約為46℃/100m)。這些地質條件對鉆井液的性能提出了極高的要求。針對RM19井的地層特點,選擇了聚胺水基鉆井液進行應用。聚胺水基鉆井液具有強抑制性、高溫穩定性、良好的流變性和潤滑性等特點,非常適合在復雜地層條件下進行鉆井作業。
優點及應用效果分析:
1.井壁穩定:鉆井液有效抑制了地層的水化膨脹和分散,保持了井壁的穩定性,減少了井壁坍塌和鉆頭泥包等復雜情況的發生。
2.提高鉆井效率:鉆井液的優異性能使得鉆井過程中的扭矩和泵壓得到了有效控制,機械鉆速顯著提高,鉆井周期縮短。
3.降低成本:鉆井液的穩定性能減少了鉆井事故的發生率,降低了維護成本和作業費用,提高了鉆井作業的經濟性。