CYZ有机正电胶钻井液的研制与应用.pdfVIP

石油天然气学报 (江汉石油学院学报) 2007年12月 第29卷 第6期 Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI) Dec．2007 Vo1．29 No．6 CYZ有机正电胶钻井液的研制与应用 王 松，刘二平 (长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023) 陈 军 (江苏油田钻井工程公司，江苏扬州225009) [摘要]对CYZ有机正电胶钻井液的电性、抑制性、流变性和抗污染性进行了试验研究和评价，通过与两 性离子聚合物 (FA一367+xy-27)、无机正电胶 (MMH)等钻井液体系性能的对比，反映出CYZ有机正 电胶钻井液具有明显的优越性。同时在室内对CYZ有机正电胶钻井液与各种处理剂的配伍性进行了研究 和评价，结合油田的地质条件对CYZ有机正电胶钻井液体系的配方进行了优选。现场应用表明，暂堵型 CYZ有机正电胶钻井液能满足油田水平井和定向井的要求，全井起下钻畅通无阻，无任何复杂事故，电 测一次成功率为100 ，固井质量合格率为100％。 [关键词]有机正电胶；钻井液；油气层保护；性能；现场应用 [中图分类号]TE254 [文献标识码]A [文章编号]1000—9752(2007)O6一O111一O4 1 CYZ有机正电胶的组成及特点 一 般而言，有机正电胶与其他钻井液处理剂的配伍性好。该剂具有较高的正电性，能被水润湿，且 有油溶性，容易与其他钻井液处理剂配伍，具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油层的能力[1 ]。 新型有机正电胶CYZ是液体产品，主要由带正电的纳米级棕黑色胶粒、有机溶剂和胶体稳定剂组 成，其有效成分为有机物。 在新型有机正电胶钻井液中以有机正电胶取代无机正电胶 (MMH)，有机正电胶CYZ带有高的正 电荷，其表面电荷是蒙脱土所带永久电荷的2～3倍。在钻井液中有机正电胶CYZ将水分子极化，形成 水化膜，CYZ胶粒通过静电吸引力同蒙脱土紧紧地吸附在一起，CYZ胶粒表面同蒙脱土的羟基相互作 用，使有机正电胶CYZ具有较强的抑制性和优越的剪切稀释特性。 2 CYZ有机正电胶钻井液的室内研究 表1 CYZ有机正电胶电性试验结果 2．1 CYZ有机正电胶的电性 在实验室，用JS94H型微电泳 仪对不同钻井液添加剂的电性进行了 研究，结果见表1。 从表1结果可以看出，在基浆中 加入CYZ单剂，随着加量的增加， 配方的正电性增大，其中加量为2 9／6 CYZ时其电位 (+71．47mV)是加 2％MMH电位 (+34．59mV)的 2 倍多，说明其正电比较高。由于Na～ HPAN(部分水解聚丙烯腈钠盐)的 高负电性，使得在配方中加入 Na～ [收稿日期]2007—04—25 【作者简介]王松 (1964一)，男，1985年大学毕业，教授，现主要从事油田化学的教学和科研工作。 石油天然气学报 (江汉石油学院学报) 2007年12月 HPAN后整体表现为负电性，但加CYZ配方的电位比加MMH配方的电位高得多。FA一367和xy一27 分别是两性离子聚合物的主聚物和辅聚物，在水中发生电离后也呈负电性，因此在基浆中加人O．2 FA一367和O．5 xy一27后电位下降，再加人O．5 Na—HPAN后其电位进一步下降。 2．2 CYZ有机正电胶钻井液的性能研究 由于CYZ有机正电胶本身带有高正电，在钻井液中它一方面将水分子极化，形成水化膜，其胶粒 通过静电吸引力同蒙脱土紧紧地吸附在一起；另一方面，CYZ有机正电胶胶粒表面同蒙脱土表面的羟 基相互作用，使它具有较强的抑制性。将CYZ有机正电胶加人到基浆中，与其他处理剂复配成新型的 CYZ有机正电胶钻井液体系，能够有效地携带和悬浮钻屑。 2．2．1 CYZ有机正电胶钻井液抑制性研究 2．2．1．1 CYZ有机正电胶加量优选 在基浆中分别加人不同浓度的CYZ有机正电胶并对其性能进行测量，结果见表2。 表2 CYZ有机正电胶加量室内试验结果 AV PV YP YP／PV K 牡 FL 编号