基于超分子化學的鉆井液新技術

作者：蔣官澄,王凱,賀垠博,董騰飛,羅緒武,趙利,吳義成

摘要：引入超分子化學理論,利用鹽水中的電解質離子(Na^+和Cl^-)與聚電解質分子鏈上的陰、陽離子基團之間的靜電吸引作用,使鹽水環境中的電解質離子能夠促進聚合物分子鏈伸展,使鹽水成為聚合物的良溶劑,從而將長期以來采取"提高聚合物抗鹽能力"的思路轉變為"聚合物具有較強鹽響應性"思路。研發超分子提切劑和超分子降濾失劑,并以此為核心形成超分子鉆井液體系。結果表明:該體系具備良好的剪切恢復特性,特別是與常規鉆井液相比,降低了極高剪切速率下的黏度,流變性能更接近理想范圍;滲透率恢復值超過90%,連續熱滾72 h后體系的流變和濾失性穩定,抗土侵性能強;該體系在新疆油田5口不同類型井中的應用中,與同區塊的其他井相比,井下復雜情況降低率為97.66%,平均機械鉆速提高了1.08~1.75 m/h,油層段井徑擴大率降低18.29%~32.20%;超分子鉆井液體系在解決鉆井液抗鹽侵、提高鉆井液流變性、更好發揮噴射鉆井效率等方面發揮了重要作用,有望成為鉆井液的發展新方向。

發文機構：油氣資源與探測國家重點實驗室（中國石油大學（北京）） 中國石油大學（北京）石油工程學院 中國石油西部鉆探公司鉆井液分公司

關鍵詞：超分子化學鹽響應聚合物流變性聚合物鉆井液現場應用supramolecular chemistrysalt-responsive polymerrheological propertiespolymer drilling fluidsoilfield application

分類號： TE254.3[石油與天然氣工程—油氣井工程]