HyperDRIL高性能聚胺水基鉆井液技術(shù)
高性能聚胺鉆井液體系是一種新型的水基鉆井液體系，近年來在石油鉆井領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。該體系通過引入聚胺類化合物，顯著提升了鉆井液的抑制性、流變性和高溫穩(wěn)定性，從而解決了傳統(tǒng)鉆井液在復(fù)雜地質(zhì)條件下遇到的諸多問題。
l 特點(diǎn)
1. 強(qiáng)抑制性：聚胺鉆井液體系中的聚胺類化合物能夠有效地抑制粘土的水化膨脹和分散，減少鉆井液對(duì)井壁的侵蝕，保持井壁穩(wěn)定。
2. 良好流變性：該體系在低溫至高溫范圍內(nèi)均能保持穩(wěn)定的流變性能，滿足不同鉆井深度的需求。
3. 高溫穩(wěn)定性：聚胺鉆井液體系具有良好的抗溫性能，能夠在高溫高壓環(huán)境下保持鉆井液的性能穩(wěn)定。
4. 潤滑性：體系中的潤滑劑成分能夠減少鉆具與井壁之間的摩擦，提高鉆井效率。
l 優(yōu)點(diǎn)
1. 提高鉆井效率：聚胺鉆井液體系具有良好的流變性和潤滑性，能夠減少鉆井過程中的阻力和能耗，提高鉆井效率。
2. 降低鉆井成本：由于該體系能夠減少鉆井液的濾失和井壁失穩(wěn)等問題，降低了鉆井過程中的事故率和維護(hù)成本。
3. 增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性：聚胺鉆井液體系能夠有效地抑制粘土的水化膨脹和分散，保持井壁穩(wěn)定，減少井下垮塌等風(fēng)險(xiǎn)。
4. 適應(yīng)性強(qiáng)：該體系適用于多種地質(zhì)條件，包括高溫高壓、強(qiáng)水敏性地層等復(fù)雜環(huán)境。
l 應(yīng)用
1. 陸地和海洋油氣鉆井：在常規(guī)和深水鉆探中廣泛應(yīng)用，提高井壁穩(wěn)定性和井眼清潔效果。
2. 非常規(guī)油氣開發(fā)：在頁巖氣和致密油鉆探中，因其高效抑制黏土膨脹特性而被廣泛采納。
3. 泥頁巖地層：泥頁巖地層由于黏土礦物含量高，容易發(fā)生水化膨脹和井壁失穩(wěn)。該技術(shù)通過聚胺抑制劑的作用，能夠有效抑制泥頁巖的水化膨脹，提高井壁穩(wěn)定性。
聚胺鉆井液體系以其顯著的環(huán)保優(yōu)勢和技術(shù)性能，改變了傳統(tǒng)鉆井液市場的格局，在滿足現(xiàn)代鉆井復(fù)雜要求的同時(shí)，推動(dòng)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
l 體系配套添加劑：
UHIB聚胺抑制劑
HyperFREE井眼清潔劑
PolyCAP包被劑
PolyPAC降濾失劑
BioLUBE潤滑劑
關(guān)鍵添加劑UHIB聚胺抑制劑
UHIB聚胺是一種通過基團(tuán)分析及多途徑設(shè)計(jì)、合成制備而成的聚胺類抑制劑。UHIB聚胺在水中解離為一類具有能與粘土負(fù)電性顆粒吸附性能的陽離子化合物，這種性質(zhì)使得它能夠有效地抑制粘土的水化膨脹及分散。具有弱堿性及弱離解性能，使得聚胺作用濃度一直處于平衡狀態(tài)，盡管活躍狀態(tài)的離解胺濃度并不大，但其能長效保持濃度平衡。
功能：
1. 抑制粘土水化：UHIB聚胺的陽離子特性使其能夠吸附在粘土顆粒上，排擠層間水分子，并通過與粘土晶面上的硅氧烷基形成有序氫鍵來強(qiáng)化吸附，從而有效地抑制粘土的水化膨脹和分散。
2. 防止鉆具腐蝕：由于其具有較高的胺基濃度和酸中和當(dāng)量濃度，UHIB聚胺能夠吸附在鉆具表面，防止鉆具因接觸地層酸性氣體或物質(zhì)而腐蝕。
3. 保證鉆井液性能穩(wěn)定：除了中和地層酸性氣體外，UHIB聚胺還具有較好的緩沖容量，有助于維持鉆井液的性能穩(wěn)定。
4. 長效抑制性：聚胺的抑制作用具有長效性，抗沖刷能力強(qiáng)，即使在鉆井作業(yè)結(jié)束后，也能保證長時(shí)間的地層抑制效果。
5. 協(xié)同作用：UHIB聚胺與鉆井液中的其他處理劑（如有機(jī)增粘劑）具有良好的配伍性能和協(xié)同作用，能夠改善體系的粘度穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性。
適用范圍
1. 溫度：UHIB聚胺的適用溫度范圍較廣，最高可達(dá)170℃，甚至在某些特定條件下可適用于高達(dá)200℃的環(huán)境。
2. 體系：適用于水基鉆完井液、礫石充填液等多種鉆井液體系。
l 案例
BZ28-2區(qū)塊的地層復(fù)雜，巖性多樣，尤其是泥巖和砂泥巖互層等地層，粘土含量特別高，水敏性強(qiáng)。在鉆井過程中，這些地層容易發(fā)生水化膨脹和分散，導(dǎo)致井壁失穩(wěn)、鉆頭泥包、扭矩增大等復(fù)雜情況，給鉆井作業(yè)帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，需要一種具有強(qiáng)抑制性、高溫穩(wěn)定性和環(huán)保性的鉆井液來滿足該區(qū)塊的鉆井需求。
聚胺水基鉆井液在BZ28-2區(qū)塊的鉆井實(shí)踐中，被成功應(yīng)用于多個(gè)井段。例如，在BZ28-2S油田的鉆井作業(yè)中，采用聚胺（UHIB）作為主要抑制劑的聚胺水基鉆井液表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，在穩(wěn)定井壁、抑制鉆屑分散、保護(hù)油氣層、減少井下復(fù)雜狀況產(chǎn)生等方面取得了良好的效果。
優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用效果分析：
1.井眼穩(wěn)定：聚胺水基鉆井液有效抑制了地層的水化膨脹和分散，保持了井眼的穩(wěn)定性，減少了井壁坍塌和鉆頭泥包等復(fù)雜情況的發(fā)生。
2.提高鉆井效率：由于井眼穩(wěn)定，鉆井過程中的扭矩和泵壓得到了有效控制，機(jī)械鉆速顯著提高，鉆井周期縮短。
3.降低成本：聚胺水基鉆井液的使用減少了鉆井事故的發(fā)生率，降低了維護(hù)成本和作業(yè)費(fèi)用，提高了鉆井作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。
4.環(huán)保效益：聚胺水基鉆井液的使用減少了對(duì)環(huán)境的污染，符合中海油渤海油田的環(huán)保要求，為可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
RM19井位于R島北部，該地區(qū)地層巖性復(fù)雜，主要包括含蒙脫石、伊蒙混層的軟泥巖，層傾角大、斷層發(fā)育，存在多個(gè)推覆體和破碎帶，地層壓力異常高，地溫梯度也較高（約為46℃/100m）。這些地質(zhì)條件對(duì)鉆井液的性能提出了極高的要求。針對(duì)RM19井的地層特點(diǎn)，選擇了聚胺水基鉆井液進(jìn)行應(yīng)用。聚胺水基鉆井液具有強(qiáng)抑制性、高溫穩(wěn)定性、良好的流變性和潤滑性等特點(diǎn)，非常適合在復(fù)雜地層條件下進(jìn)行鉆井作業(yè)。
優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用效果分析：
1.井壁穩(wěn)定：鉆井液有效抑制了地層的水化膨脹和分散，保持了井壁的穩(wěn)定性，減少了井壁坍塌和鉆頭泥包等復(fù)雜情況的發(fā)生。
2.提高鉆井效率：鉆井液的優(yōu)異性能使得鉆井過程中的扭矩和泵壓得到了有效控制，機(jī)械鉆速顯著提高，鉆井周期縮短。
3.降低成本：鉆井液的穩(wěn)定性能減少了鉆井事故的發(fā)生率，降低了維護(hù)成本和作業(yè)費(fèi)用，提高了鉆井作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。