我國(guó)鉆井用化學(xué)品現(xiàn)狀及展望

我國(guó)鉆井用化學(xué)品現(xiàn)狀及展望主講人：蔣官澄教授中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油天然氣工程學(xué)院一、背景二、鉆井用化學(xué)劑應(yīng)用現(xiàn)狀三、鉆井用化學(xué)品展望四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)目錄

2003年以來，國(guó)際原油價(jià)格一路走高，這將刺激原油的措施性開采，進(jìn)而使原本發(fā)展緩慢的油田化學(xué)品市場(chǎng)出現(xiàn)了新的轉(zhuǎn)機(jī)。預(yù)計(jì)近5年內(nèi)全球油田化學(xué)品市場(chǎng)將以5%左右的速度增加，國(guó)內(nèi)將以6%左右的速度增加。隨著西部和南方海相地層的開發(fā)，鉆井化學(xué)品的需要會(huì)大幅度增加，預(yù)計(jì)增速將達(dá)到4%以上;東部老油田穩(wěn)產(chǎn)的需要對(duì)提高石油采收率的化學(xué)品需求將出現(xiàn)快速增長(zhǎng)，可能達(dá)到5%以上;開采用化學(xué)品相對(duì)前兩方面增速要慢，但平均增幅預(yù)計(jì)也在2%以上，其他化學(xué)品用量也相應(yīng)增加。“十一五”期間油田化學(xué)品發(fā)展要比“十五”好轉(zhuǎn)，因此油田化學(xué)品研究和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)抓住這一有利時(shí)機(jī)開展工作。一、背景國(guó)內(nèi)近十年來針對(duì)油田實(shí)際，重點(diǎn)圍繞新聚合物和表面活劑方面開展了大量的研究，并取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。同時(shí)也有針對(duì)性地進(jìn)行了專用新單體表面活性劑所用原料的開發(fā)，并圍繞新處理劑研制開展了一些基礎(chǔ)性研究。目前油田化學(xué)品已基本滿足了石油勘探開發(fā)的需要，其總體水平達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，有些產(chǎn)品甚至達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。下面就鉆井用化學(xué)劑的開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行介紹

。二、鉆井用化學(xué)劑應(yīng)用現(xiàn)狀

鉆井用化學(xué)品方面的研究比其他化學(xué)品更活躍，這與鉆井在石油勘探開發(fā)中所處的地位和所面臨的新問題有關(guān)，特別是隨著石油鉆井向深井、超深井方向發(fā)展，對(duì)鉆井化學(xué)品提出了更高要求，也為鉆井化學(xué)品的發(fā)展提供了更大空間。1、鉆井液處理劑

（1）抗高溫鉆井液處理劑

抗高溫鉆井液處理劑的典型代表是2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)多元共聚物，目前已形成商品的有PAMS和CPS-2000，這些產(chǎn)品在中原、新疆和四川等油田已進(jìn)行了數(shù)百口井的應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明：該類聚合物具有較強(qiáng)的耐溫抗鹽、降濾失、防塌及抑制地層造漿能力，熱穩(wěn)定性及配伍性好，能協(xié)同其他處理劑提高鉆井液的綜合性能。（2）無機(jī)-有機(jī)聚合物

采用無機(jī)材料通過特殊處理后與有機(jī)單體進(jìn)行共聚，既保證了產(chǎn)物具有良好的抗溫抗鹽能力，又具有較低的成本，目前系列產(chǎn)品已經(jīng)推廣，特別是作為高鈣鹽鉆井液的處理劑，使鉆井液的質(zhì)量有了較大提高，目前已經(jīng)在新疆等地區(qū)應(yīng)用。（3）非滲透鉆井液處理劑

從報(bào)道看，在常規(guī)鉆井液中添加非滲透處理劑，配制而成的超低滲透或非滲透鉆井液，解決了裂縫地層的井壁穩(wěn)定、復(fù)雜壓力層系井的井漏、壓差卡鉆和各種復(fù)雜油氣田油層傷害等問題。（4）環(huán)保鉆井液材料

這方面研究主要集中在以天然材料為主開發(fā)的無污染新型鉆井液處理劑和聚甲基葡糖甙。這些材料組成的鉆井液，特別是聚甲基葡糖甙鉆井液，可以生物降解，且具有較好的抑制能力，有利于保護(hù)油氣層。（6）新型堵漏材料防漏堵漏是鉆井過程中的一項(xiàng)重要工作，正是由于防漏堵漏的重要性，使防漏堵漏材料的開發(fā)一直受到現(xiàn)場(chǎng)鉆井液工作者的重視，并開展了大量的研究工作。近年來以凝膠堵漏材料的開發(fā)應(yīng)用最受關(guān)注，該劑與橋堵劑配合使用效果明顯，作為承壓堵漏材料可以有效提高地層承壓能力。（5）鉆井液固相化學(xué)清潔劑

在大分子包被絮凝劑應(yīng)用的基礎(chǔ)上，采用鉆井液固相化學(xué)清潔劑可以有效控制鉆井液中的低密度固相，減少亞微米粒子含量，保證鉆井液清潔，現(xiàn)場(chǎng)效果明顯，目前已經(jīng)推廣應(yīng)用。（7）聚醚鉆井液處理劑具有濁點(diǎn)效應(yīng)的聚醚(多元醇)用于鉆井液見到良好的效果，已經(jīng)廣泛應(yīng)用。幾乎所有的油田都將其作為防塌、抑制、潤(rùn)滑和油氣層保護(hù)劑。目前存在問題是產(chǎn)品濁度不明顯，有的產(chǎn)品沒有濁度，質(zhì)量不穩(wěn)定，造成這一現(xiàn)象的主要問題是濁度設(shè)計(jì)以及對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)不足。（8）氣體鉆井配套處理劑氣體鉆井配套處理劑包括在氣體鉆井轉(zhuǎn)換成常規(guī)水基鉆井液前有效維護(hù)井壁穩(wěn)定的處理劑以及霧化劑、泡沫穩(wěn)定劑和霧化、泡沫鉆井過程中的井壁穩(wěn)定劑等。（9）高含硫氣田開發(fā)配套處理劑防硫化氫的處理劑，防硫化物沉積的產(chǎn)品開始應(yīng)用，但還沒有專門的產(chǎn)品，氣井射孔暫堵劑已進(jìn)行應(yīng)用。2、油井水泥外加劑

高溫緩凝劑方面的研究包括天然聚合物及其改性產(chǎn)品，以衣康酸和AMPS為原料研制開發(fā)的GH-9油井水泥抗高溫緩凝劑有很好的高溫緩凝作用，與大多數(shù)的分散劑、降失水劑有良好的相容性，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明，該劑能夠滿足高溫固井需要，并適合在嚴(yán)寒條件下施工，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。降濾失劑主要是天然材料改性產(chǎn)物和合成聚合物類產(chǎn)品，合成聚合物方面主要圍繞AMPS和AM等單體的二元或多元共聚物研究?，F(xiàn)已研制開發(fā)的AMPS/AA/AM三元共聚物降失水劑G310，適用溫度范圍寬，抗鹽可達(dá)飽和降失水效果明顯，稠化時(shí)間可調(diào)且性能穩(wěn)定。而隨著深井、超深井的開發(fā)，抗高溫降濾失劑研究已得到更多重視。(1)高溫緩凝

劑(2)降濾失劑國(guó)外劉在抗鉆高溫暴降濾攝失劑糕研究異方面弄起步微較早叔，其燒中以乙烯陜基磺斗酸單閥體與帝丙烯餃酰胺的，烷忽基丙核烯酰偶胺和級(jí)乙烯坦基乙剖酰胺欺等單冒體的后聚合甲物最叨受關(guān)耽注。德憐國(guó)B旱A(chǔ)S器F公停司研鉆發(fā)的掘Po幫ly約dr將il冠l，企其耐拌溫能熱力可令以達(dá)綱到26照0℃；偷Mi登l-皂Te波m是弟AR神CO吵公司礦生產(chǎn)同的，電由磺絮化苯獲乙烯鵲(S末S)誓和馬買來酸畢酐(猴MA陡)共跡聚而閉成，扛該產(chǎn)饞品抗陜溫可鳳達(dá)2螞29腫℃。國(guó)內(nèi)需在該駐方面玻雖然菊起步顏晚，茂但經(jīng)蝴過十粥幾年信的快碎速發(fā)論展，灑目前典抗高盯溫降粒濾失省劑的括研究帆與應(yīng)蒸用已攤?cè)〉帽苛碎L(zhǎng)重足的車進(jìn)步標(biāo)，現(xiàn)有產(chǎn)裙品基詳本可始以滿炎足高燃溫(夫20偉0℃疾以內(nèi)前)鉆臂井的涼需求。如智以A芒MP義S等貿(mào)單體思為原潤(rùn)料，悅合成輪了新畢型抗像高溫銳多元祖聚合敗物降下濾失道劑J賭HW腥，其陸抗溫噸能力塘達(dá)到遵21紅0℃剖；抗微高溫卷保護(hù)拘劑G減BH全在2揀40根℃溫路度下議均具忠有良漲好的歐高溫急穩(wěn)定饒性。最有轎效的羞防氣胸竄劑丑是膠套乳類傭，主商要是匹丁苯兔膠乳刮。如山哈里碧伯頓御公司靠的L議a-專re馬x2擾00瞧0丁茂苯膠呈乳，駐斯倫炸貝謝永公司疾的D報(bào)50詢0、巧D6照00醉、D議70逆0系劉列膠毀乳，型BJ障公司采的B畜A-轎86按L膠酸乳等宋。在分芹散劑峰方面吵的研軌究主牽要有森木質(zhì)浩素磺超酸鹽棕衍生科物、兩磺化熊醛酮期縮聚冰物類蘭、水巾溶性宗密胺腦樹脂逢、乙襖烯基閑單體賴聚合撓物(反如聚蒸苯乙皺烯磺縮慧酸鈉殊、磺薯化苯性乙烯吹-馬瀉來酸敬酐共豈聚物忽)等辣。木伙質(zhì)素筐磺酸扒鹽衍雪生物勢(shì)、磺刮化醛符酮縮嫁聚物夜類分轉(zhuǎn)散劑區(qū)已經(jīng)至比較椒成熟謊，水禮溶性旁密胺件樹脂攏、乙譜烯基岸單體行聚合級(jí)物具言有較尊好的溉效果以，但喇目前側(cè)存在曠的問猾題是后成本途高，棉從而全限制裙了其哨應(yīng)用班。防氣竄劑(3)分散劑(4)二、嘩鉆井糕用化黨學(xué)品扭展望根據(jù)姓目前王油田恭化學(xué)辦品的狀現(xiàn)狀返，結(jié)司合近姥期的茄研究助與應(yīng)熄用情伯況，哈從單溝體開拘發(fā)和勵(lì)不同縮慧用途果的產(chǎn)炮品開愉發(fā)方付面對(duì)肆油田卻化學(xué)搏品發(fā)潮展方這向進(jìn)帖行討葵論，想為油求田化香學(xué)品波的研委制開魄發(fā)奠肯定基贏礎(chǔ)。（一運(yùn)）單典體化慢學(xué)品爪展望在單抓體方他面目漆前已婦經(jīng)工菌業(yè)化詠的產(chǎn)萬品2商-丙齡烯酰紛胺基澆-2兄-甲傭基丙梢磺酸慰、2情-丙戶烯酰辱胺氧蹲-2揮-甲凡基丙偽磺酸此，是棟針對(duì)朽油田蠟化學(xué)潑品研茄制需滿要開涂發(fā)的便，目以前已豪經(jīng)成漁功用覆于抗希溫抗才鹽聚裙合物臨的生負(fù)產(chǎn)，持但單鑄體價(jià)濱格還鍵相對(duì)耀較高朝，制棟約了治共聚倡物的干進(jìn)一蹲步推鬧廣，至下步應(yīng)圍梢繞降專低成彩本方尾面改聰進(jìn)工靠藝，滴提高綁產(chǎn)品悠的收除率，裕為低情成本琴產(chǎn)品魚的研蒼制打挎下原建料基緊礎(chǔ)。已經(jīng)訪小試熊或待前開發(fā)區(qū)的產(chǎn)奮品中勤，N偶，N僑-二恢甲基抗丙烯勝酰胺禾已經(jīng)夕批量裁生產(chǎn)悔，關(guān)血鍵是如何傾進(jìn)一濁步提蝴高產(chǎn)錦品收規(guī)率，荒降低鍬生產(chǎn)加成本；N君-二蕉乙基慨丙烯劑酰胺端、乙擇烯基煮甲基談乙酰耳胺和央異丁挎基丙紐奉烯酰解胺已難經(jīng)完肉成小嫩試，應(yīng)加鐘快工徑業(yè)試揚(yáng)驗(yàn)步丟伐。2-主丙烯衡酰胺原基十帶二烷掘磺酸至、2嫂-丙堤烯酰辛胺基江十四廈烷磺恒酸和宏2-命丙烯昌酰胺載基十腔六烷莫磺酸要作為州兩親室單體貢，可貝以用油作乳羽液聚法合的勿內(nèi)乳屆化劑蛇，三稠種單澡體中皇2丙聯(lián)烯酰狗胺基怕十四廁烷磺糟酸已調(diào)經(jīng)完景成工旱業(yè)試系驗(yàn)，應(yīng)加渡快其張聚合總物的鬧開發(fā)賠速度。甲基億丙烯賽酸二戚甲胺腰基乙泳酯、野丙烯占酸二講甲胺曉基乙鞏酯和蠅甲基黨丙烯撓酰氧積乙基握三甲鹿基氯余化胺左等陽書離子濕單體沙，聚仁合活牧性高悅，純應(yīng)度高閑，可少以得慨到高排相對(duì)千分子鳳質(zhì)量鑄產(chǎn)物和，具夢(mèng)有良備好的楚應(yīng)用偏前景徒。目率前盡劣管已吵經(jīng)有挨工業(yè)診品出密現(xiàn)，熟但售將價(jià)高墨，今北后的委方向惑是提高著產(chǎn)品鏟的收勻率，獨(dú)簡(jiǎn)化愉生產(chǎn)芬工藝稼，降轉(zhuǎn)低生絮產(chǎn)成黑本，移擴(kuò)大斑生產(chǎn)敵規(guī)模榴。1、績(jī)鉆井驅(qū)液處陣?yán)韯┡l(fā)展析緩慢伙的原鎖因一是梳沒有敵更好慣的可缸供用鮮于處喜理劑順生產(chǎn)陰的原牢料。二是猴被利穴益驅(qū)久動(dòng)，一絮些企世業(yè)僅西僅圍幸繞企茫業(yè)標(biāo)恒準(zhǔn)做括文章礎(chǔ)，目號(hào)標(biāo)放滔在降賊低成五本上敲，選用溫的是違一些刻廉價(jià)研的所批謂“夫副料兆”，雖然辟按產(chǎn)蓮品企磁業(yè)標(biāo)似準(zhǔn)檢編驗(yàn)可往保證蛋產(chǎn)品隆質(zhì)量畢合格蒜，但洽現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)應(yīng)用聚效果冷并不妻顯著插，因傲為產(chǎn)派品中住有效勺成分如很少見，這膝樣只豪會(huì)增素加現(xiàn)課場(chǎng)應(yīng)崗用的木麻煩則。三是止沒有雨通用汁的標(biāo)脖準(zhǔn)，稍而企膚業(yè)標(biāo)季準(zhǔn)自搖身的裁指標(biāo)霜往往交很低怒。（二束）鉆氧井用怒化學(xué)起品展烈望可見帖，要山想使貌鉆井取液上倍水平殼，使滑處理判劑的及發(fā)展痛上臺(tái)舒階，佳應(yīng)首先鋤從新牙原料支開發(fā)標(biāo)人手逆，研迅究專耕用的案原料仰單體旗，利纏用分扯子設(shè)喬計(jì)原搏理，絨開發(fā)喪高效艦的和即高純隊(duì)度的達(dá)產(chǎn)品。天然凳材料薄改性葉方面升應(yīng)加撿強(qiáng)木竟質(zhì)素臂、褐濁煤、信栲膠判、纖渠維素善、淀揮粉類借材料濤的應(yīng)頸用，室重點(diǎn)累是這守些天倆然材州料的易分子部修飾是。為了鈴滿足夸深井乳鉆探另的需瓜要，暮開展斑抗溫杠24掀0℃湖以上債的泥扎漿處詳理劑仇研究棒，圍季繞A筒MP蠟S和斑DM性AM麻等單康體的澇共聚櫻物及百磺化呀酚醛鎮(zhèn)樹脂隔的改旗性刑。開展位保護(hù)求油氣訂層專推用處極理劑其研究漿，以夕最大壟限度清的保講護(hù)油燥氣層混。進(jìn)行察低成室本合字成基吼泥漿匯材料擔(dān)的研渡究，乘使合爭(zhēng)成基寧泥漿挽得到繼廣泛趙應(yīng)用字;針對(duì)腥高含承硫地習(xí)區(qū)的噴情況竭，研仗制防忘硫化纏氫處攏理劑料。開發(fā)丟可降可解產(chǎn)忌品，墊為環(huán)資保鉆掃井液磚打基名礎(chǔ);aebcdf2、以鉆井遣用化絡(luò)學(xué)品搖的發(fā)利展趨擦勢(shì)研制輛高效瓜低毒肝的無訴熒光宿潤(rùn)滑沙劑、庭起泡謝劑和弄消泡內(nèi)劑等晚專用腫的表屋面活惡性劑呀。超高爽密度論泥漿宇處理庭劑方權(quán)面重雷點(diǎn)是喚研制貿(mào)分散搜劑和班潤(rùn)滑丘劑遭。適于伯油基匆泥漿激且價(jià)兆格較月低的胳乳化帆劑和迎潤(rùn)濕貢劑覺。開發(fā)側(cè)固井墾防氣訓(xùn)竄劑品，改自善兩憑界面枕膠結(jié)膏強(qiáng)度黎的外代加劑睜，高匯含硫團(tuán)化氫稀地層紹固井糕外加包劑(衰包括坊防腐睛劑)兼。以木居質(zhì)素桌磺酸承鹽為廢基礎(chǔ)度進(jìn)行祝分子饑修飾摧制備屋分散栗劑和糊緩凝通劑娃。合成折聚合艱物高道溫緩拉凝劑拼的開這發(fā)(歉AM皮PS權(quán)聚合廟物)際。開發(fā)華有利鏈于減爛少水難泥漿御析水叫的合益成聚瓣合物抵降濾紐奉失劑墓。高效充的消請(qǐng)泡劑須的研師制。ghijklnm四、抓結(jié)論割與認(rèn)奏識(shí)1、雞油田凝化學(xué)妨領(lǐng)域花存在錫的問悔題具有小特殊縱性能森的原逢創(chuàng)專惰用產(chǎn)尚品、選高效匆環(huán)保徐型產(chǎn)驕品少飛。除旋聚丙膠烯酰熄胺、趙破乳纏劑等口產(chǎn)品字外，在其他怖類型獅的油戒田化龜學(xué)品蒜生產(chǎn)剖廠家詞多，兩生產(chǎn)辰規(guī)模跟小，回并且破有相求當(dāng)一充部分詞企業(yè)照缺乏叔技術(shù)韻支撐申。在油巧田化倒學(xué)品背方面路還沒且有形縱成研額究、們開發(fā)蘇和應(yīng)敢用的孔良性女循環(huán)權(quán)，許祖多產(chǎn)商品局乎限在爐低水姥平的虛重復(fù)鐵研究啞上，司特別固是在秩分子嚇設(shè)計(jì)迅的針灶對(duì)性翅和處魔理劑繳作用促機(jī)理稀方面稿開展