聚合度对聚胺页岩抑制剂抑制性能的影响
强抑制性聚胺类页岩抑制剂NH-1的性能研究

摘 要 : 了解 决在 膨 润 土含 量 较 高的地 层钻 井过 程 中出现 井壁 失稳 的技 术难题 , 据添 加 页岩抑 制 为 根 剂抑 制 膨润 土水 化膨 胀和 分散 的机 理 , 通过 分子 设 计研 制 了一 种 强抑 制 性 聚胺 类 页岩 抑 制 剂 N . H
1 并采 用 x一射 线衍 射 ( R 法和 扫描 电镜 ( E 法研 究 了 N . 膨 润 土的抑 制机 理 , 用 岩 , X D) S M) H 1对 采 心 滚动 回收 实验 、 抗二 级膨 润 土 污 染 实验 、 对抑 制 率 实验 、 相 防膨 胀 率 实验评 价 了 N 1的 抑 制 效 H.
出 , 10目筛 回收 岩心 , 15℃下 烘4h 降至 室 过 0 于 0 , 温称 回收岩 心 质量 ( , 1 2 1法 计 算 回收 率 . G ) 以 .. 实 验结果 见表 1 . 从 表 1中数据 可 以看 出 , 实验 中所 用 岩心在 本
钠 , 1 0 mi 搅拌 5mn后 , 慢 加 入 3 在 000r n下 / i 缓 5g
4h 干燥 器 内冷却 至室 温 , 重 ( ; , 称 G ) 然后 将 已称过 重 回收岩心 ( 放人 清水 中于 8 G) 0℃下 滚 动1 , 6h 降 温后取 出 , 10目筛 回收 岩心 , 15℃下 烘4h 过 0 于 0 , 降至 室温称 回收岩 心质量 ( ; 已称过 重 回收 岩 G)将 心 ( 放入 清 水 中于 8 ℃ 下滚 动 1 , 温 后 取 G) O 6h 降
实验 评价 了 N 1的抑 制效果 , 价结 果 表 明 : H 1 H一 评 N - 聚胺 抑 制剂具 有较 强 的抑制膨 润 土水化 膨胀 和分 散
合 现 代钻 井要 求 的 高性 能 水 基 钻井 液 , 贝 克休 斯 如
胺类页岩抑制剂特点及研究进展

第38卷第1期石 油 钻 探 技 术Vol 138No 112010年1月PETROL EUM DRILL IN G TECHN IQU ES Jan.,2010收稿日期:2009209216;改回日期:2009211218作者简介:钟汉毅(1984—),男,湖南衡阳人,2007年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,油气井工程专业在读博士研究生。
联系方式:(0532)86981705,zhonghanyi @ 管理与发展 胺类页岩抑制剂特点及研究进展钟汉毅 邱正松 黄维安 徐加放 江 琳(中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营 257061)摘 要:综述了胺类页岩抑制剂的发展历程,概括了不同胺类页岩抑制剂的特点,分析了其作用机理,介绍了新型高性能水基钻井液抑制性的评价方法和应用现状。
对比分析表明,新型伯二胺能够有效抑制黏土水化膨胀,且具有低毒、低氨气味、热稳定性高以及与其他处理剂配伍性好的特点,是目前最具发展潜力的胺类页岩抑制剂;进一步提高抑制性和降低毒性,实现“绿色”钻井液体系将是胺类抑制剂及其钻井液体系的发展方向。
关键词:钻井液;水化抑制剂;评价;环境保护中图分类号:TE254+14 文献标识码:A 文章编号:100120890(2010)012104205 油气钻探过程中,当钻遇泥页岩地层时,泥页岩的水化膨胀、分散将导致井壁失稳、钻头泥包和井眼净化困难等一系列问题。
为解决这些难题,近年来油田科研人员开发出了新型高性能水基钻井液体系。
该体系基于“总体抑制”新概念[1],系统地抑制页岩、黏土和钻屑,从而实现稳定井壁、调节钻井液流性、防止钻屑粘附聚结、降低扭矩和阻力、保护储层,最终提高钻井综合效益,被认为是能够代替油基钻井液的环保型水基钻井液[223]。
高性能水基钻井液主要由页岩抑制剂、包被剂、防聚结剂和降滤失剂等组成[4]。
其中,页岩抑制剂作为高性能水基钻井液的关键处理剂,实质上是一种低分子阳离子化胺基聚合物。
页岩抑制剂作用机理及应用

页岩抑制剂作用机理及应用页岩抑制剂是用于页岩气开发中的一种化学剂,其作用是抑制页岩中的含水量,减少井壁稳定性的破坏,提高页岩气的产量。
页岩抑制剂的作用机理主要包括物理作用和化学作用两个方面。
一、物理作用:1. 降低页岩的孔隙水压力:页岩抑制剂的添加能够改变页岩的孔隙结构,提高岩石孔隙度,减少孔隙水的贮存量,从而降低页岩的孔隙水压力,减少水对页岩产生的压力影响。
2. 抑制水分子的活动:抑制剂的存在会使水分子与页岩颗粒表面发生作用,形成一层薄膜,阻碍水分子在岩石孔隙中的运动,从而降低水对页岩颗粒的吸附能力,阻止水分子的侵入。
3. 填充页岩的微孔和微裂缝:抑制剂可以填充页岩的微孔和微裂缝,减小孔隙的尺寸,阻碍水分子通过孔隙和裂缝的迁移,从而抑制水分子的渗透进入岩石。
二、化学作用:1. 抑制剂与页岩中的离子反应:通过与页岩中的离子发生反应,化学抑制剂能够改变页岩孔隙中的电荷状态,使离子对水分子的吸附能力降低,减少水分子对页岩的渗透。
2. 改变岩石表面的亲水性:抑制剂能够改变页岩表面的亲水性,使岩石变得疏水性,降低水分子在岩石表面的附着能力,减小水分子的滞留。
页岩抑制剂的应用主要包括以下几个方面:1. 增加页岩气产量:添加适量的抑制剂可降低页岩中的含水量,减小水对页岩孔隙的影响,提高岩石的渗透性,增加气体的产量。
2. 稳定井壁:抑制剂的应用可提高井壁的稳定性,减少井壁塌陷的发生,从而保护井身,保证井筒的完整性。
3. 减少水对井中设备的腐蚀:抑制剂能够减少页岩中的水分,降低水对井内设备的腐蚀速度,延长设备的使用寿命。
4. 环境保护:抑制剂的使用可以减少水的使用量,节约水资源,并减少对环境的影响。
总之,页岩抑制剂通过物理和化学作用,能够减少页岩中的水分含量,提高岩石的渗透性,增加页岩气的产量。
在实际应用中,合理选择适合岩石性质的抑制剂,并控制添加剂的浓度,能够有效地提高页岩气的开采效果。
钻井液用聚胺页岩抑制剂RZPA的性能与应用_郭文宇

理论上 , 只有当钻井液 p K a低 或 相 H 值比 p 近 时, 胺 化 合 物 才 能 质 子 化 从 而 起 到 抑 制 作 用。 页岩热滚回收率随 这就是为 什 么 当 p H ≥9 时 , 页岩 H<9 时 , H 值增 加 而 降 低 的 原 因 。 而 当 p p 热滚回收率反而也轻微下降 。 这可能是因为较低 的p Z P A 中 丙 烯 酸/二 烯 丙 基 二 甲 基 H 值导致 R 氯化铵二元共聚物分子链发生卷曲的缘故 。 高温作用会导致有机处理剂分子化学结构发
胺不仅作用于黏土表面 , 而且穿透黏土夹层 , 通过 阳离子交 换 方 式 解 吸 附 黏 土 上 带 水 化 膜 的 阳 离 子, 中和黏土颗粒上部分负电荷 , 降低黏土亲水能 力 。 利用静电 、 氢键多点链接将相邻黏土片层束 缚在一起 , 降低黏土层间距 , 最终抑制黏土晶格膨
7] 以及结构中所含非离子 胀 。 同时 , 聚胺弱 碱 性 [ 8] 决定了它不会过多干扰钻井液的分 弱亲水基团 [
1 0] 。 这与 K 用[ C l以及 R Z P A 的作用机理完全不
2. 2 现场应用 江沙 1 1 0 2 HF 和 1 0 2 HF 是 西 南 油 气 分 公 司 - 部署在四川盆地川西坳陷中江鼻状构造上相邻的 一口评价/水平 气 井 和 一 口 开 发/水 平 气 井 , 大部 分井 段 含 泥 页 岩 , 易 水 化 分 散, 造 浆 性 强, 对钻井 液抑制性要求高 。 江沙 1 0 2 H F 井的二开钻井液组分为C L A Y+ 2 8+ KH P A N+NH P A N+ F A 3 6 7 +X Y 7 +D R - - 4H 2+F K C l+C a O+S M C+S M P T 3 4 2 +R H 2 2 0+ - 在此 基 础 上 加 入 质 量 分 数 为0 B a S O . 8 %的 R Z - 4, / — 、 按G 标准测密度 值 P A, B T 1 6 7 8 3 . 1 2 0 0 6 H ρp 和各种流变数据 , 室内验证 R Z P A 对钻井液性能的 。 测试温度 : 影响 , 结果见表 2 钻井液出口温度 5 5 离心机分离出钻井液液相作 ℃ 和井底温度 1 0 0 ℃; 为页岩热滚工作液 , 页岩矿取自蓬莱镇组钻屑 ( 下 。 由表 2 可见 : 加入 R 同) Z P A 并没有对钻井液体 系密度 、 流变和失水等性能产生负面影响 , 并且 提 高页岩热 滚 回 收 率 5 说明 R 0 % 以 上, Z P A 在该气 田区块可以使用 。
胺类页岩抑制剂特点及研究进展

胺类页岩抑制剂特点及研究进展I. 背景介绍A. 页岩气资源潜力及开发现状。
B. 页岩气钻井中的挑战性问题介绍。
C. 胺类页岩抑制剂的研究意义。
II. 胺类页岩抑制剂特点A. 胺类页岩抑制剂种类、性质和分子结构。
B. 胺类页岩抑制剂的抑制机制。
C. 胺类页岩抑制剂的抑制效果评价。
D. 胺类页岩抑制剂在页岩气井钻井中的应用。
III. 胺类页岩抑制剂合成方法A. 胺类页岩抑制剂的合成路线及常用工艺。
B. 胺类页岩抑制剂的优化合成方法研究。
C. 新型胺类页岩抑制剂研究进展。
IV. 胺类页岩抑制剂的改性及其影响A. 胺类页岩抑制剂改性方法介绍。
B. 胺类页岩抑制剂改性对其物化性质的影响。
C. 胺类页岩抑制剂改性对其抑制效果的影响。
V. 发展趋势及展望A. 胺类页岩抑制剂在页岩气井钻井中的应用前景。
B. 胺类页岩抑制剂的研究发展趋势。
C. 胺类页岩抑制剂研究中存在的问题和解决办法。
注:提纲仅供参考,具体内容请根据研究方向和要求自行确定。
第一章背景介绍随着能源需求的不断增加,页岩气成为了全球能源市场上备受瞩目的热点。
目前,美国成为全球最大的页岩气产量国,页岩气产量占据了全美天然气总产量的70%以上,这一数字还在不断地增长。
同时,随着国内市场对天然气需求的增加,中国一直在积极开展页岩气勘探和开发工作。
在页岩气钻井过程中,页岩水敏性大、渗透率低,且地质条件复杂,难度较大,容易导致井壁破裂,钻头卡钻事故等问题,因此,研究和使用高效的页岩抑制剂具有重要的意义。
在所有的页岩抑制剂中,胺类页岩抑制剂具有很高抑制效果,因此广泛应用于页岩气井。
胺类页岩抑制剂的分子结构及物性与常见胺类化合物类似,多为氮原子与碳原子形成的链状分子结构,具有较好的水溶性、化学稳定性和生物降解性,对生态环境基本无影响。
然而,胺类页岩抑制剂的研究仍面临着许多挑战,如环境友好性、合成方法的改进和抑制效果的提高等,因此有待进行更深入的研究和探索。
本章主要介绍页岩气资源潜力及开发现状,页岩气钻井中的挑战性问题,以及胺类页岩抑制剂的研究意义。
聚醚胺页岩抑制剂的性能评价及现场应用

e x p e r i me n t s ,c h a r a c t e r i z e d u s i n g Fo u r i e r t r a n s f o r m i n f r a r e d ( FT- I R) ,a n d d e t e r mi n e d t h e mo l e c u l a r
精
4 8
细
石
油
化
工
S PECI ALI TY PETROCHEM I CALS
第 3 4卷 第 3期 2 0 1 7年 5月
聚 醚 胺 页 岩 抑 制 剂 的 性 能 评 价 及 现 场 应 用
郭 文 宇 , 彭 波
( 1 .绵 阳师 范 学 院化 学 与 化 学 工 程 学 院 , 四川 绵 阳 6 2 1 0 0 0 ; 2 .四川 仁 智 油 田技 术 服 务 股 份 有 限公 司 , 四川 I绵 阳 6 2 1 0 0 0 )
优 抑 制 性 并 兼 顾 良好 的滤 失 性 能 。抗 1 5 0℃高 温 , 无生物毒性 , 能 缓 解 钻 具 腐 蚀 。该 聚 醚胺 已在 江 沙 3 3 — 8井 中得到成功 Nhomakorabea用 。
关键词 : 钻井液
聚 醚胺
抑制剂
性能
应 用
中图分类号 : TE2 5 4 . 4
文献标识码 : A
作 者 简介 : 郭文 字( 1 9 7 8一 ) , 女, 副教授 , 从 事 精 细 化 学 品 的
教 学与 科 研 工 作 , 已发 表 学 术 论 文 3 0余 篇 。 E — ma i l : 8 2 3 1 2 1 6 4 2
@q q . c o m。 基金项 目: 四 川 省 科 技 支 撑 项 目( 2 0 1 4 GZ O O 7 O ) 和 绵 阳 市 科
钻井液用低聚胺类页岩抑制剂的结构与性能

钻井液用低聚胺类页岩抑制剂的结构与性能钻井液(Drilling Fluid)是地质勘探和钻井作业中必不可少的元素。
其作用包括维持、稳定、降低钻井过程中的摩擦、冲刷泥浆和抑制井壁崩塌等。
而在页岩气和页岩油钻探中,钻井液对于提高生产效率和经济效益具有重要作用。
目前,低聚胺类页岩抑制剂是钻井液的一种常用添加剂。
本文旨在探讨其结构与性能。
首先,我们需要了解什么是低聚胺。
低聚胺是一种聚合物,是由少于10个的单体(也称单体组分)组成的高分子化合物。
它们通常是通过催化剂或引发剂引发聚合反应而合成而成。
低聚胺中的单体或单体组分包括乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和氨基甲酸酯等。
然后,我们需要明确低聚胺类页岩抑制剂的结构。
低聚胺类页岩抑制剂是一种由低聚胺组成的复合体系。
它包括主链分子、侧链分子和跨链分子。
主链分子指低聚胺分子中主要构成的部分,可以是乙烯等单体组分形成的聚合物,也可以是具有多功能性的芳香族环化合物。
侧链分子是在低聚胺主链上接枝的分子,用于调节低聚胺的溶液性能和抑制下降性。
跨链分子是在低聚胺分子之间交联的分子,形成一种3D立体结构,从而增加它的空间构型和稳定性。
最后,我们需要探讨低聚胺类页岩抑制剂的性能。
低聚胺类页岩抑制剂可以有效地抑制页岩影响钻头,提高钻探速率。
此外,它还可以通过表面活性剂作用,抑制井壁崩塌,避免开裂、断层等不良复杂情况的发生,提高钻井液的稳定性和切削性能。
低聚胺类页岩抑制剂与亲水性亚磷酸盐类、无机盐等杂质在钻井液中的相容性较好,大幅提高了防止石灰沉淀、降低泥浆过滤损失、抑制污染等效果。
总的来说,低聚胺类页岩抑制剂是一种在钻井液中的添加剂。
它具有良好的抑制和降解页岩的效果、提高钻探效率、防止井壁崩塌、降低污染等优点。
同时,其分子结构多样性、突出的油水界面活性、耐高温性能及抗污染性等优异性能为其在钻井工业中的广泛应用奠定了基础。
但是,由于低聚胺的多样性和复杂程度,当前其结构与性能的相关文献和实验结果不够严谨和完整,需要进一步加强研究,以进一步推动其应用和发展。
聚醚胺页岩抑制剂抑制性能研究

关 键 词 :聚 醚 胺 ;钻井 液 ;抑 制 性 ;抗 温 性 ;抗 盐 性 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 17 — 4 0( 0 2 7 0 6 — 4 6 10 6 2 1 )0 — 6 4 0 中 图分 类 号 :T 5 E24
idia e h t he r ae t e n c t t a t g e t r h pol t e a i c nc nr to yeh r m ne o e tai n. t e h hi he t r l tv ihi ton ae; w h n h g r he e ai e n bii r t e t e
1 hc a g il e i ee tc n e t t n f C1 1 6 h n el t wh ndf rn o cnr i so Na (%-3 .%) r C1 1 5 te f ao 65 o Ca 2(%- %)aea d d Ath a me r d e . esmet t i
s o g rtea i t o ihbt h d Afe gn o 6 h a h e eau efo 1 O ℃ t 8 ℃ .h eaie t n e bl t n iite mu . tra ig fr 1 ttetmp rtr r m 0 r h l y o10 terlt v
2 11卷7 7期 第4年 第 0 2 月
当
代
化
工
C n e p r r h mi a n u t y o t m o a yC e c l d s r I
V ]4 N . O . 1. O 7 Jl u y, 2 1 0 2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
ih b t n r t . h n d s g f h o y m i e 7 0 0 m / ) i . %. h e ai ei h b t n r t r a O n i i o a e W e o a eo ep l a n ( 0 —12 0 m s s 2 i t 0 t er lt i i o ae i mo et n 8 % v n i s h
D U We CHEN Na LU J ao , Y i, n, i ANG Cha 2 o
,
Z HANG Xiwe , — n LIY a — h n 2 u n s e g.
( . io igS iu 1 L a n n h h aUn v r i , Lio i gF s u 1 0 1 Ch n  ̄ i e st y a nn u h n 1 3 0 , ia
12 样 品合成 及评 价 实验 .
类页岩抑制剂 。聚胺大多溶于水 ,在水基钻井液 中 易 于 添加处 理 ,胺 分子 独特 的分子结 构 可填 充在 粘 土 层 问 ,通 过 阳离 子 吸附在 粘 土表 面 ,或在 离子 交 换 中取代金属 阳离子形成 了对粘土的束缚 。不同 分 子 量 的 中性 胺 类 页 岩 抑 制 剂 的 分 子 建模 研 究 表 明 ,胺类 的抑 制 效率 优 于 其 它类 型 化 合 物 。还 有
切力 , 土容量越大 ,减低越明显 。聚胺浓度越大 ,相对抑制率越高 。当以粘度来近似表征聚合度时 , 度为 7 0 粘 0
~
l20 mm 的聚胺 在含量为 02 0 / s . %时 ,相对抑制率 >8 %。加入聚胺的泥浆在 10 ℃、10 o和 10 ℃温度 0 2 5 C 8
下 老化 1 后 ,相对抑制率均大于 9 %,显示 出良好 的页岩抑制效果 。 6h 0
Afe g n r1 t h e e au eo 2 ℃ . 5 。 o 8 ℃ . e a ie ih b t n r t s r o et a 0 . t r ig f 6h a et mp r t r f1 0 a o t 1 0 C r1 0 r l t i i o e em r n 9 % v n i a a h Ke r s P l a i e S aei h b t r De r eo o y e ia in; Drl n u d y wo d : o y m n ; h l i i ; n o g e f l m rz t p o i i g f i l l
杜
摘
薇 ,陈
楠 ,鲁
娇 ,杨 超 ,张喜文 ,黎元 生★
0 1 1 ( 辽宁 石油 化工 大 学, 辽宁 抚 顺 130 ; 2 抚顺 石 油化 工研 究 院, 辽 宁 抚顺 13 0 ) 1 10 1 .
要 :考察 了不 同聚合度 聚胺 用作钻井液页岩抑制剂 的性能 。实验结果表明 ,加入 聚胺 能降低泥浆 的动
关
键
词 :聚胺 ;页岩抑制剂 ;聚合度 ;钻井液 文献标识码 : 文章编号 :17 — 4 0( 0 2) 1 0 3 — 3 6 10 6 2 1 0 — 09 0
中图分 类号:T 1 03 6
Efe to h l e i a i n De r e o r o m a c f f c ft e Po ym r z to g e n Pe f r n eo Po ya i l m ne Sha eI hi t r l n bio
在钻井 液 中 ,页 岩多 以粘 土 的形式 分散 ,页岩 抑 制剂 能够 抑 制页 岩粘 土 的水 化作 用 ,从而 使井 壁 稳 定 叫。近 年来 ,聚胺 类抑 制 剂是 国 内外常 用 的一
仪 ;G S— 1K 变 频高 速搅 拌机 ;X R 一 A 型高 JS B 2 G L4 温 滚 子加 热炉 ;六 速旋 转粘 度计 。
第4 1卷第 1期
21 0 2年 1月
当
代
化
工
C n e p r r h mia n u t y o t m o a y C e c lI d s r
V ]4 o . 1.N . 01 J n a y, 2 12 aur 0
聚 合 度对 聚胺 页岩 抑 制剂 抑 制 性 能 的影 响
2 F s u s a c n t u eo er lu a dPer c e c l, L a n n u h n 1 0 , Ch n . u h n Re e r h I s t t f to e m n to h mi as i P i o i gF s u 0 1 3 1 ia Ab t a t P o e e fp l a i e t i e e tp l me i ai n d g e s a h l n i i rf r d i i g f i r sr c: r p  ̄i s o o y m n swi d f r n o y rz t e r e s s a e ih b t o rl n u d we e h o o l l i v si a e . h e u t h w h tt d oy mi e a e r a e t e YP o l y mu . n a a i t ft e ca n e tg t d T e r s lss o t a o a d p l a n s c n d c e s h f ca d a d c p b l y o h ly i i c e s s m o e h e u to s mo e a p r n ;t e h g e h o y mi e o c n r to ,t e h g e h ea i e n rae r .t e r d c i n i r p a e t h i h r t e p l a n c n e t i n h i h r t e r lt a v