钻井液处理剂钻井液降滤失剂.ppt

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1、关于钻井液处理剂钻井液降滤失剂现在学习的是第1页，共30页钻井液滤失量的重要性 钻井液滤失量大易引起页岩的膨胀和垮塌，造成井壁不稳定。钻井液和滤液侵入地层，引起粘土膨胀，堵塞地层油气流通道，损害产层。在滤失量增大的同时滤饼也增厚，而厚滤饼使井径缩小，造成钻具扭矩大，起钻抽汲，下钻遇阻，固井质量差等问题。因此，适当低的滤失量是钻井液的重要性能之一。现在学习的是第2页，共30页降滤失剂的作用原理 第一、护胶作用。为了形成渗透率低的泥饼，要求钻井液中粘土颗粒粒径有合适的大小分布，同时要求有较多的细颗粒。降滤失剂的护胶作用在于（1）吸附在粘土表面形成吸附层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；（2）能把在钻井液循

2、环搅拌下所拆散的细颗粒通过吸附稳定下来，不再粘结成大颗粒。这样增加了细颗粒的比例，有利于形成致密泥饼。现在学习的是第3页，共30页第二、提高滤液粘度可以降低滤失量。滤失量与钻井液滤液粘度的0.5次方成反比。有机降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度,使滤失量降低。第三增加钻井液中粘土颗粒的水化程度,可以降低滤失量。降滤失剂吸附在钻井液中的粘土颗粒上,使其水化程度增加颗粒的水化膜增厚,形成的滤饼在高压下易变形,滤饼的渗透率降低。现在学习的是第4页，共30页第四、降滤失剂分子本身的堵孔作用。有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体颗粒范围内，加入这些外理剂后，它们一方面是分子的长链楔入滤饼的间隙中，另一方面

3、长链分子卷曲成球状，堵塞滤饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低滤失量。现在学习的是第5页，共30页羟甲基纤维素钠盐（Na-CMC）CMC是由棉花纤维用20%NaOH处理后，加入氯乙酸钠进行醚化反应而成。由于其聚合度的不同又分高粘、中粘、低粘三种。一般CMC聚合度在200-600左右,取代度0.60-0.90。CMC分子链中羟基、醚基是吸附基团，羟钠基为水化基团。CMC抗温一般130，经过改性可提高抗温能力2030,低粘CMC具有良好的抗盐、抗钙的能力,并且对钻井液流变性影响小，常用于处理盐水侵或盐水钻井液。现在学习的是第6页，共30页CMC的降失水机理 第一：是由于其可以增加钻井液中细的粘土颗粒

4、的数量,增加水化膜的厚度,提高粘土颗粒的电动电位起到护胶作用。第二：CMC可有效提高钻井液的滤液粘度以及本身的堵孔作用。现在学习的是第7页，共30页CMC性能及使用特点 由于CMC良好的降滤失效果，及增加钻井液及滤液粘度的作用,在上部井眼使用会导致井径较小，在下部井眼使用常引起钻屑粘附上部井眼井壁，导致起下钻不畅通。因此,一般井使用CMC应在进入沙河街组地层以后,并且每次加量不宜过大。上部地层由于特殊情况被迫使用CMC时,应在井下恢复正常后用低粘、切，高失水的钻井液充分冲洗井眼,使井径适当扩大，井壁干净。醚化度0.80-0.85的LV-CMC适用于高矿化度水泥浆体系,具有抗盐抗钙效果好,流变性

5、易控制等优点。现在学习的是第8页，共30页磺甲基酚醛树脂（SMP）SMPSMP是在酸性条件下使甲醛苯酚生产是在酸性条件下使甲醛苯酚生产成线性酚醛树脂成线性酚醛树脂,再在碱性条件下加入磺再在碱性条件下加入磺甲基化试剂进行分步磺化制得。甲基化试剂进行分步磺化制得。现在学习的是第9页，共30页SMP的结构及性能特点 SMP分子结构有如下特点（1）分子链由亚甲基桥和苯环构成引入磺酸基故热稳定性高，可抗180-200高温。（2）由于引入磺酸基，其抗无机电解质的能力强。其中SMP-1可适用于矿化度小于10万PPM的钻井液体系，SMP-2可适用于盐水钻井液、饱和盐水钻井液体系，抗钙达2000PPm。SMP能

6、有效降低钻井液的高温高压失水，明显改善泥饼质量，增强钻井液的热稳定性。同时，它还有较好的润滑和防塌作用。现在学习的是第10页，共30页SMP的使用方法 SMP单独做为降滤失剂的加量是3%-5%，其中SMP-2用于盐水钻井液时其加量是5%-8%，SMP-1有增粘作用，SMP-2略微降粘，SMP与褐煤类降失水剂如SMC或褐煤碱液共同使用可大大增强其降失水效果，这一方面是由于复配后SMP在粘土表面的吸附量可增加5-6倍，第二是褐煤类处理剂与SMP发生交联，增强降失水效果。因此建议在垂深超过2500米的井才开始使用SMP，并配合褐煤类降失水剂以免造成浪费。现在学习的是第11页，共30页高温高压降失水剂

7、高温高压降失水剂SCURSCUR（褐煤类（褐煤类）褐煤类降失水材料主要利用褐煤中的腐植酸,腐植酸不是单一的化合物,而是一种复杂的、相对分子量不均一的羟基苯羧酸的混合物，难溶于水，溶于烧碱溶液生成腐植酸钠作为降滤失剂的有效成分。腐植酸分子基本骨架为碳链和碳环结构，热稳定性好，抗温能力强。但遇钙、镁侵时生成沉淀失效。SCUR是由风化褐煤与碳酰胺衍生物接枝、缩聚、磺化而成。该类处理剂具有较好的降滤失作用和一定的降粘效果。其作用机理是SCUR吸附于粘土颗粒表面形成吸附水化层，同时提高粘土的电动电位，增加钻井液中粘土细颗粒数量，改善泥饼质量。其次SCUR增大粘土颗粒聚结的机械阻力和静电压力，防止粘土聚结

8、达到降失水降粘的目的。现在学习的是第12页，共30页腐殖酸结构腐殖酸结构现在学习的是第13页，共30页SCUR的性能特点及使用方法 SCUR在泥浆中的加量为1%-3%，抗温达180C以上，但其抗无机盐的性能较差，可适用淡水钻井液或矿化度小于4%的盐水钻井液。同时，它对泥饼的润滑性能略有影响，稍增加泥饼的磨擦系数。其它褐煤（腐植酸）类产品性能使用与其相似，褐煤（腐植酸）经过磺化等处理改性抗温可达230C，抗无机盐的能力也大大提高。现在学习的是第14页，共30页抗盐抗高温降滤失剂LY-1 LY-1为低分子量的烯类单体的三元共聚物，由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反应而成。由于在碳链上引进了酰胺基、腈基

9、、羟基、羧钠基和磺酸钠基等吸附基团和水化基团，在结构上保证了较好的抗温和抗无机盐的能力。现在学习的是第15页，共30页LY-1的降滤失机理、特点和加量 LY-1的降滤失作用首先是通过各基团之间的协同作用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，提高了粘土颗粒的电动电位，保证了形成致密的压缩性好的泥饼。其次是提高了钻井液滤液粘度，达到了降失水的目的。LY-1在淡水钻井液中加量0.5-1%，盐水钻井液中加量1-2%，饱和盐水钻井液中的加量2-3%。LY-1具有加量较小、抗盐效果好、抗高温能力强、降滤失效果明显等特点。现在学习的是第16页，共30页LY-1存在的不足 由于LY-1良好的降滤失效果并能较大地提高钻

10、井液及滤液的粘度，易导致钻屑糊井壁，因此首次使用应在进入沙河街组地层以后，如无特殊情况每次处理量不易超过钻井液总量的0.2%。此外LY-1存在着抗C2+、Mg2+等高价无机盐能力差,处理盐水侵等情况时流变性能难控制等问题,同时,现在LY-1原材料的紧缺,影响了该类处理剂的质量和使用。现在学习的是第17页，共30页聚合物降滤失剂FI-J16 聚合物降滤失剂是以铵盐、橡粉为原料的一种多元共聚物类降滤失剂。其主体聚合物呈非离子性质，因此可以用于多种钻井液体系，对钻井液的电性质影响较小。现在学习的是第18页，共30页 淡水钻井液中的加量0.3%-0.5%,在4%盐水钻井液中的加量1.0%-2.0%。具

11、有加量少、降滤失效果好、降粘效果明显的优点。但该降滤失剂存在着抗盐效果较差、不抗高温的缺点，不适合深井使用。聚合物降滤失剂的特点及使用方法现在学习的是第19页，共30页改性淀粉降滤失剂 改性淀粉的结构与纤维素相似，是由植物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的主链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳离子等基团，改进了淀粉的性能。淀粉做为降滤失剂其降失水机理与CMC类似。现在学习的是第20页，共30页改性淀粉降滤失剂的特点与加量 由于原材料价格低廉，因此改性淀粉价格较低，但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无机盐效果好，降失水作用明显。在淡水钻井液中加量0.3-0.5%,在4%盐水钻井液中加量0.6-0.

12、8%,饱和盐水钻井液中加量1-1.5%,并且其抗Ca2+、Mg2+等高价无机盐效果好,并且淀粉可根据需要改性成增粘型或微增粘型，满足流变性调整的需要。同时该类处理剂属非离子型,可适用于各种钻井液体系。现在学习的是第21页，共30页改性淀粉降滤失剂的不足 改性淀粉存在的主要问题是抗温效果较差（抗温能力小于140C）、易被生物发酵变质、易发泡、分子链不稳定易失效等。现在学习的是第22页，共30页PAC系列处理剂 PAC系列产品是指各种复合离子型的聚丙烯酸盐（PAC）的聚合物，在高分子链节上引入不同含量的羧基、羧钠基、羧胺基、酰胺基、腈基、磺酸基和羟基。由于各官能团的协同作用，该系列聚合物在各种复杂

13、地层和不同矿化度、温度条件下都能发挥作用。现在学习的是第23页，共30页PAC-141PAC-141 PAC-141是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钙的四元共聚物。它在降滤失的同时，还兼有增粘作用,并且还能调节流型,改进钻井液的剪切稀释性能。该处理剂抗温180C,抗盐至饱和。现在学习的是第24页，共30页PAC-142PAC-142 PAC-142是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯磺酸钠的共聚物。它在降滤失的同时，其增粘幅度比PAC141小，主要是在淡水、海水、饱和盐水钻井液中做降滤失剂。该处理剂在淡水钻井液中加量0.2-0.4%,饱和盐水钻井液加量1-1.5%。现在学习的是第25页，共30

14、页PAC-143PAC-143 PAC-143是多种乙烯基单体及其盐类共聚而成的水溶性高聚物,分子量150万-200万，分子链中含羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、腈基、磺酸基等多种官能团。它做为各种水基钻井液的降滤失剂，同时能有效抑制泥页岩水化分散。该处理剂在淡水钻井液中加量0.2-0.5%,海水和饱和盐水钻井液加量0.5-1.5%。现在学习的是第26页，共30页丙烯酸盐SK系列处理剂 SK系列产品是丙烯酸盐的多元共聚物,主要用做聚合物钻井液的降滤失剂。SK-1可用于无固相或低固相钻井液，在盐水钻井液中，主要起降滤失和增粘的作用。SK-2具有较强的抗盐、抗钙能力，是一种不增粘的降滤失剂。SK-3

15、主要用于在聚合物钻井液受无机盐污染后，作为降粘剂，同时可改善钻井液的热稳定性，降低高温高压滤失量。现在学习的是第27页，共30页海水钻井液降滤失海水钻井液降滤失SR-1SR-1 SR-1是由丙烯酸单体聚合改性而成的烯类单体聚合物。适用于淡水、海水、饱和盐水等多种钻井液体系。现在学习的是第28页，共30页SR-1的使用方法和特点 SR-1具有加量少（在海水中加量为0.5-1%）,降滤失效果好,抗无机盐能力强的特点,并在盐水钻井液中具有一定的降粘、降切作用,抗温可达160 C。合成的丙烯酸类产品均具有良好的抗盐效果,加量少,且可以根据钻井液流变性的要求调整处理剂这方面的性能。现在学习的是第29页，共30页2022-9-10感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第30页，共30页