基于超分子化学的钻井液新技术

作者：蒋官澄,王凯,贺垠博,董腾飞,罗绪武,赵利,吴义成

摘要：引入超分子化学理论,利用盐水中的电解质离子(Na^+和Cl^-)与聚电解质分子链上的阴、阳离子基团之间的静电吸引作用,使盐水环境中的电解质离子能够促进聚合物分子链伸展,使盐水成为聚合物的良溶剂,从而将长期以来采取"提高聚合物抗盐能力"的思路转变为"聚合物具有较强盐响应性"思路。研发超分子提切剂和超分子降滤失剂,并以此为核心形成超分子钻井液体系。结果表明:该体系具备良好的剪切恢复特性,特别是与常规钻井液相比,降低了极高剪切速率下的黏度,流变性能更接近理想范围;渗透率恢复值超过90%,连续热滚72 h后体系的流变和滤失性稳定,抗土侵性能强;该体系在新疆油田5口不同类型井中的应用中,与同区块的其他井相比,井下复杂情况降低率为97.66%,平均机械钻速提高了1.08~1.75 m/h,油层段井径扩大率降低18.29%~32.20%;超分子钻井液体系在解决钻井液抗盐侵、提高钻井液流变性、更好发挥喷射钻井效率等方面发挥了重要作用,有望成为钻井液的发展新方向。

发文机构：油气资源与探测国家重点实验室（中国石油大学（北京）） 中国石油大学（北京）石油工程学院 中国石油西部钻探公司钻井液分公司

关键词：超分子化学盐响应聚合物流变性聚合物钻井液现场应用supramolecular chemistrysalt-responsive polymerrheological propertiespolymer drilling fluidsoilfield application

分类号： TE254.3[石油与天然气工程—油气井工程]