油田用聚合醇化学剂研究与应用.pdf

第24卷第2期油田化学Vol.24No.2
2007年6月25日OilfieldChemistry25June,2007

文章编号:100024092(2007)0220171204
油田用聚合醇化学剂研究与应用X

杨小华,王中华

(中国石化集团中原石油勘探局钻井工程技术研究院,河南濮阳457001)

摘要:综述了聚合醇作为油田化学剂的研发和应用。论述了聚合醇在钻井液中的性能:抑制防塌性;润滑性;消泡
性;无毒环保性。讨论了在钻井液中的抑制机理:浊点效应;降低滤液渗透能力;在黏土矿物上竞争吸附;与无机盐
的协同效应。介绍了7种含聚合醇的钻井液及其应用效果:甲酸盐/正电聚醇钻井液、聚合醇/正电胶聚合物钻井
液、铝盐聚合醇钻井液、聚合醇饱和盐水钻井液、小阳离子/聚合醇钻井液、聚醚多元醇钻井液、充氮气多元醇防塌
钻井液。还介绍了用作酸化液助排剂和蒸汽吞吐井地层预处理剂的两种聚合醇的应用情况。参23。
关键词:聚合醇;钻井液处理剂;抑制性;防塌性;聚合醇钻井液体系;采油用助剂;综述
中图分类号:TE256+.6:TE256+.7:TE39文献标识码:A

聚合醇具有与蔗糖类似的化学和物理性质,但抑制性能迅速降低。在浊点温度以上,随着浓度的
热值较低。在油田用化学剂范围内,聚合醇是一种增加,聚合醇对膨润土的抑制性增强,但在较低浓度
非离子型含氧有机饱和聚合物,侧链上有许多羟基,时抑制效果不明显;只有达到较高浓度时才呈现出
如聚乙烯氧化物或聚丙烯氧化物,聚乙二醇、聚丙三较好的抑制性;随着压力的增大,聚合醇浓度较低时
醇和乙二醇2丙三醇共聚物等,通常为黏稠状液体。抑制性不理想;当聚合醇浓度较高时,随压力的增大
聚合醇用于油气井钻井,无荧光干扰,可明显改善钻抑制性增强。
井液的抑制防塌、润滑等性能;用于采油可作为性能采用测定黏附系数和页岩抑制率的方法研究聚
良好的酸化用助排剂等。本文介绍聚合醇在油田化合醇在浊点前后对钻井液润滑性和抑制性的影响,
[2]
学方面的研究与应用。结果表明,温度高于浊点时聚合醇钻井液的润滑
性明显好于温度低于浊点时的润滑性,抑制性与浊
1钻井液用聚合醇的性能点关系不大,在高温时抑制效果更好。
环氧乙烷、环氧丙烷共聚物在碱性条件下与一
聚合醇在钻井液中的固有特性,是具有抑制、防
种天然大分子反应得到的一种仿磺化沥青[3]含磺
塌、润滑等性能。,
酸物30%、油溶物40%、水溶物70%。在4%膨润
1.1抑制防塌性能
土浆中加入2%仿磺化沥青或磺化沥青FT1(对比
聚合醇无论浊点高于还是低于井眼温度,对页剂)制成实验浆液,测定封堵性和抑制性。将实验浆
岩都有一定的抑制作用。液加热至50℃,搅拌后测API滤失量(分别为26和
在YPM203页岩膨胀模拟实验装置上进行的实19mL)得到滤饼,在0.7MPa下测定4%CMC水溶
[1]
验结果表明,随着温度的变化,浊点在80℃左右液通过水洗后滤饼的滤失,前者略大于后者,30min
的聚合醇对膨润土的抑制性能呈现出很大的差异,滤失量分别为8.9和8.0mL,表明仿磺化沥青的封
在浊点温度以下抑制性能很好,而在浊点温度以上堵性与磺化沥青相近,但受温度影响较大,在室温下

X收稿日期:2007204204。
作者简介:杨小华(1969-),女,高级工程师,1991年毕业于西北大学化学系油田化学专业,从事油田化学品开发与应用研究工作,通讯
地址:457001河南省濮阳市中原路59号中原石油勘探局钻井工程技术研究院,电话:[phone],E2mail:yxh198@163.
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271油田化学2007年

较差。与磺化沥青相比,在仿磺化沥青浆液中,黏土润滑剂SYT22[8],0.5%～1.0%加量可使6%膨润
压片前6h的膨胀高度略大,6～24h的略小,即仿土浆的润滑系数(01357)降低8313%～8665%,极
磺化沥青与磺化沥青的抑制性相仿。不同之处在于压膜强度由30.2MPa上升至153～203MPa。在
仿磺化沥青的水溶组分在浊点以上温度下从水溶液4%盐水钻井液中,1%～3%加量可使润滑系数
中析出,形成胶束粒子,产生封堵作用;其聚醚分子(01314)降低7219%～8615%;在35%盐水钻井液
链通过氢键吸附形成半渗透保护膜。仿磺化沥青无中,1%～5%加量可使润滑系数(01187)降低
4
毒,2%悬浮液的EC50值大于1×10mg/L;不含生1812%～6814%。120℃热滚老化对SYT22的润滑
荧光基团,故无荧光。性能影响很小。SYT22对聚合物钻井液常