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科技项目可行性报告 科技项目可行性报告 项目编号:项目名称:钻井液用新型有机硅降粘剂的研制与应用 课题名称:项目负责人:张清池 申请单位:盘锦辽河油田辽海化工实业有限公司 二 0 一 0 年二月 1 目 录 一、项目提出的目的及意义2 二、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析3 三、主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）5 四、该项目的技术创新点7 五、现有工作基础和条件8 六、申请人基础条件（包括主要研究成果）10 七、进度安排和实施方案（包括运行机制）12 八、预期成果和考核目标12 九、推广及应用前景13 十、经费概算及来源14 十一、合作单位基本情况15 2 一、项目提出的目的及意义（一）、项目概要 随着油气勘探开发的不断深入，深井、超深井越来越多，钻遇地层的温度、压力越来越高，这就对钻井液技术提出了更高的要求。深井但目前油田使用的钻井液用降粘剂大都是外购产品，为了节约辽河油田生产成本，扩大外部市场,我们决定开发具有自主知识产权的高温降粘剂来替代外购产品。有机硅降粘剂因此在原有的有机硅降粘剂基础上,研制新型有机硅高温降粘剂，提高其高温稳定性、抗盐、抗钙性能,来填补辽河油田在此类产品生产的空白。钻井液用新型高温降粘剂采用高温稳定的硅基有机物为主要成份，并引入丙磺酸类聚合物共聚而成的高温降粘剂。它具有优异的降粘性，在高矿化度条件下仍有非常好的降粘效果，产品本身无毒,可以在海洋钻井施工中使用,对钻井液的其它性能无任何不良影响。（二）、立项的必要性及意义 目前能够同时耐盐钙、抗高温的降粘剂品种有限，尚不能完全满足油田深部钻探的需要。因此，研制适合深井高温条件下水基钻井液降粘剂具有重要的现实意义。化工实业公司作为辽海集团公司的化工生产基地，产品品种单一，因此急需开发具有稳定市场的产品。此项目如果研制成功，不但填补我公司无高温降粘剂的空白，而且能提高公司化工产品的市场占有率，同时还能扩大外部市场，创造可观的经济效益和社会效益，提高职工收入，有利于职工队伍的稳定，实现安居乐业。二、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析（一）与项目相关的国内外发展概况 近年来国内外钻井液技术的发展主要体现在钻井液体系及其处理剂的更新上，欧美国家的防塌钻井液正朝着抗高温、强抑制性和多功能的方向发展。目前国外在继续使用水基聚合物防塌泥浆的同时，正在努力研制新的防塌处理剂和建立新的防塌泥浆体系，用以代替油基泥浆，同时又能够解决使用油基泥浆时带来的环境问题。在墨西哥湾和北海油田等地区，使用合成基钻井液已非常普遍。随着国内外钻井技术向高难度方向发展，对钻井液工艺也提出了新的更高的要 求，预计在以下方面有可能取得较大进展。1、钻井液强化井壁技术 主要攻关目标将集中在化学固壁研究、井壁失稳的岩石力学和泥浆化学因素以及仿油基泥浆研究等方面。2、复杂地质条件下深井、超深井、大位移井钻井液技术 主要解决抗高温及高温条件下抗盐、钙侵和防塌等问题。对于大位移井，除解决 抗温问题外，还将主要解决大位移复杂井段的井塌、井漏和润滑问题。3 3、新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用 为了适应钻深井、超深井和复杂地层的需要，以及为了满足日益受到重视的环保 要求，并进一步降低钻井液成本，在钻井液体系及其处理剂的研制方面，新型的合成 基钻井液、硅酸盐钻井液、甲酸盐钻井液均可能得到进一步的发展。4、废泥浆处理技术 为满足保护生态环境的需要，国外已投入大量人力、物力解决废泥浆的排放问 题。此外，钻井液及其处理剂的毒性检测技术和无毒、低毒处理剂的研制技术也必将 得到进一步的发展。5、保护油气层技术 国外在目前比过去更加注重通过油气层保护的手段来降低生产成本，提高勘探、开发的效果。（二）目标市场的分析与预测 1、市场分布 主要集中在全国各油田。2、市场选择 辽河油区内部市场、国内油田市场、国际石油市场（苏丹和中东等国家）。3、市场需求与发展前景的分析和产品市场空间预测 经过统计，辽河油田及其它油田每年需要钻井液用降粘剂数量在 2000吨以上。该项目研制成功后，完全可代替外购同类产品，每年可为我公司新增产值 2000 万元以上，利润达到 400 万元。为开拓海洋钻井及大庆、吉林等外部市场打下良好基础。4、市场竞争力分析 与目前正在使用的 SF260 等降粘剂对比,从性能上完全可以替代外购品.4 三、主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）（一）本项目主要攻关内容 使新型有机硅降粘剂性能达到国内先进水平，满足深井高温条件下的降粘、抗盐、抗钙需要。选辽河油田复杂区块井深 40005000 米左右的井试验 2 口。（二）技术路线 有机硅分子中的SiOH 键容易与粘土上的SiOH 键缩聚成SiOSi键，形成牢固的化学吸附层，使粘土表面产生润湿反转，阻止和减缓了粘土表面的水化作用，降低钻井液中粘土颗粒间的相互作用力，削弱网架结构。因此，新型有机硅降粘剂能有效地防止泥页岩水化膨胀，具有良好的抑制性能及防塌能力；同时有机硅本身的裂解温度在 300以上，能与粘土表面产生牢固的化学吸附作用，提高抗高温能力。钻井液用新型有机硅降粘剂采用高温稳定的硅基有机物为主要成份，并引入 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为原材料接枝共聚而成的抗高温抗盐降粘剂。新型有机硅降粘剂通过增加有机硅的甲基含量来提高其化学稳定性，并引入抗高温稳定剂和磺化物进一步提升其高温稳定性，在降低钻井液粘度的同时，对钻井液的各项性能无任何影响，抗温能力达 200以上。四、该项目的技术创新点 1、该项目的主要技术难点：张家栋 男 大学 钻井二公司 高工 现场指导 尹志亮 男 大学 长城钻井液公司 工程师 室内试验 阳丽 女 大学 化工实业公司 工程师 配方、标准 刘艳 女 化工实业公司 工程师 室内试验 齐静生 69.8 男 大专 化工实业公司 工程师 设备调试 李俊祥 大专 化工实业公司 助工 生产组织 刘涛 84.10 男 大学 化工实业公司 工程师 工艺研究 曾德华 女 大专 化工实业公司 工程师 车间生产 李爽 83.11 女 大学 助工 室内试验 （二）、技术支持 化工实业公司有 23 年的成长历史，建有自己的研发中心，并和西南石油大学、重庆高等石油专科学校等科研院校进行全面的技术合作，保证该项目技术水平处于国内先进水平。2009 年公司的产品已经通过长城钻井液公司出口到苏丹等多个国家和地区，为开发该项目积累了资金，奠定了人员和技术基础。（三）配置设备 购买国内先进的生产、试验及检测仪器等 30 多台（套）。（四）、资金保证情况 项目总投资为 500 万元，申请科研经费 100 万元，其余均为企业自有资金。1 六、申请人基础条件（包括主要研究成果）辽海集团化工实业有限公司坐落于辽宁省盘锦市兴隆台区曙光街六分场（原钻井二公司生活基地），公司组建于 1988 年 7 月，是盘锦地区集研发、生产、经营为一体的专业化油田化学剂规模最大企业，厂区占地 10 万平方米。本公司现有员工 199 人，其中全日制大中专毕业生 25人。固定资产 2500 万元，年产值近 1 亿元。公司生产设备先进，主要有高温、高压不锈钢反应釜，常压反应釜、喷雾干燥机、旋转闪蒸干燥机、真空捏合机等大型生产设备 30 多台套。公司设有化工产品研发中心，技术力量雄厚，试验和检测手段齐全，以与国内多个大中院校、科研院所建立了长期稳固的合作关系，不断研发新产品。本公司下设六部一办和一个技术研发中心，生产厂点 3 个，公司产品已经取得中国石油天然气集团公司质量认可证书。公司于 2002 年通过了 IS09001 质量管理体系认证，连续五年获兴隆台区优秀规模效益企业和省、市工商局重合同守信用单位称号，一直被油田、区、处评为安全质量环保先进单位。公司主要产品有：钻井液用磺化酚醛树脂、磺化沥青、水解聚丙烯腈铵盐，LY-I、LY-II 降粘剂，复合堵漏剂、消泡剂、润滑剂、乳化剂；油井水泥外加剂，钻具螺纹脂，防冻液等。项目负责人主要研究成果 1.固井注水泥用前置液 CX-II 冲洗液、GY-I 隔离液获 1992 年度辽河石油勘探局科技进步二等奖。钻井液用 WJ-938 无机凝胶获 1993 年度辽河石油勘探局科技进步三等奖。2 评为辽河油田多种经营优秀科技工作者。七、进度安排和实施方案 为了保证项目的顺利开展，采取项目经理负责制，项目的完成情况 2 和工资效益挂钩。序号 阶段 阶段 阶段目标 1 市场调查 201001 2010.02 形成调查报告，出具可行性报告 2 室内试验 201003 5 根据项目要求在实验室得出实验数据。3 现场研制，调试 201006 调试各种设备，保证试生产 4 现场试验 201008 选择辽河油区不同区块的 2 口井深40005000 米进行现场试验,收集数据.5 产品鉴定 201011 起草产品标准,对产品组织鉴定。八、预期成果和考核目标 1、预期成果：产品主要性能指标达到国内先进水平，满足井深超过 4500 米以上深井降粘需要，替代外购同类产品。2、主要技术经济考核指标：密度 PH 值 12 常温降粘率 80%高温降粘率 75%3 九、推广及应用前景 1、经济效益分析 产品按年产 2000 吨计算,每吨售价按 1.2 万元计算,每年可创产值2400 万元,创利润 400 万元。2、社会效益分析 该项目投产，可填补我公司生产抗高温、抗盐、抗钙降粘剂的空白，为盘锦市和辽河油田外闯市场奠定坚实的基础，该项目将发展成为产值上亿元的化工产品的生产基地，对辽宁省、盘锦市和辽河油田的产业结构调整，经济总量增加，解决社会就业问题，促进本地区的社会稳定起到重要作用。十、经费概算及来源 项目投入总经费 500（单位：万元）资金来源 自 筹 贷 款 申请补助 合计 金 额 400 0 100 500 经费明细表（单位：万元）序 号 项 目 分 类 数量 核算标准 金额（万元）小计 申请补助 1 仪器设备购置费 35 2 材料费 30 3 试验费 20 4 4 会务费 2 5 劳务费 5 6 差旅费 3 7 其它直接费 5 总 计 100 100 十一、合作单位基本情况 序号 合作单位名称 合作内容 负责人 1 长城钻井液公司 现场试验 董伟 2 长城钻井液公司建于 1976 年，2008 年 9 月 17 日，长城钻探公司对“泥浆”业务进行专业化重组，将原长城钻井液公司与钻井一公司、钻井二公司的泥浆公司整合成集国内外业务为一体的钻井液公司。专业化重组后，钻井液公司研发能力有了显著变化。现在，钻井液公司每年承担局级以上科研项目 6 项以上，钻井液公司级项目 10 项左右，每年科技研发投入近千万元，科技研发能力大大增强。目前，公司钻井液科技立项紧紧围绕现场施工重大技术难题攻关，研发储备国际前沿技术，增强了科技研发的针对性和前瞻性。重组一年来，钻井液公司承担了全油基环保型泥浆技术、超高密度超高矿化度钻井液技术等 10 项技术攻关，并取得初步成果。超高密度超高矿化度钻井液技术实现了重大突破，特别是掌握了超高密度、超高矿化度钻井液在小井眼流变性能维护和调控技术，并在乌兹别克斯坦吉达 3 井成功应用，为站稳和扩展乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦和阿塞拜疆等中亚深井市场奠定了坚实基础。