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合成基钻井液的优缺点

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合成 钻井 优缺点
资源描述:
1. 易于生物降解, 对环境无污染, 钻井污水、钻屑和废弃钻井液均可向海洋排放;2. 有较强的抑制性和井眼稳定性, 以及较好的润滑性和携屑性能, 特别适用于水平井、大斜度井、大位移井和多底井的钻进;3. 滤液是基液而不是水, 稳定井壁, 保护油气层;4. 合成基液的闪点比矿物油高, 凝固点低;5. 液相黏度高,利于悬浮和携带钻屑,且热稳定性高,可达200℃,高温时仍能满足携屑的需要;6. 常规性能稳定, 易于控制和操作;7. 对某些特殊井, 钻井液综合成本低; 8. 不含荧光物质, 对测录井和试油影响小。 9. 其缺点是成本较高。为了满足环境保护的需要,外国公司在80年代开始研究第一代合成基钻井液,1990年3月在北海首次使用酚基钻井液并获得成功。合成基钻井液是以人工合成或改性的有机物为连续相,盐水为分散相,再加入乳化剂、降滤失剂、流型改进剂(有机土、生石灰等)、加重材料等组成。使用的合成基液有醋类、醚类、聚α醛酸醇等。该类钻井液无毒,可生物降解,对环境无污染,钻井污水、钻屑和废弃钻井液均可向海洋排放;润滑性能好,可用于大位移井、水平井等;滤液是基液而不是水,有利于井壁稳定。对油气层损害程度低;不含荧光物质,解决了影响测井和试油资料解释问题。为了降低合成基钻井液成本与油水比,又研制出第二代合成基钻井液。第二代合成基钻井液的连续相是线性烷基苯、线性α内烯烃、线型石蜡(第一代合成基液比第二代合成基液润滑性能好、毒性低。但第二代合成基液来源较广,生物降解(无论在有氧或厌氧条件下)速度快、粘度低,可配制低油水比(60/40~65/35)的钻井液(而第一代合成基液仅能配制较高油水比(70/30~75/25)的钻井液);因而第二代合成基钻井液成本低、对环境影响小、钻井效率高。国外已在海上水平井或大位移井中推广应用合成基钻井液。中国江汉石油学院已在室内研究成功醚基钻井液,石油大学也研究成功。中国海洋技术服务公司已在南海使用合成基钻井液。在全世界范围内,使用合成基钻井液的井已达500多口,使用的地区包括墨西哥湾、北海、远东、欧洲大陆、南美等地区和澳大利亚、墨西哥及俄罗斯等国家,其中墨西哥湾和北海地区占使用合成基体系总数的90%以上。由于合成基钻井液具有独特的环境可接受性、钻井特性和降低钻井总成本的优势,在上述两个地区,合成基钻井液已大部分替代了水基泥浆、普通油基泥浆及低毒矿物性油基泥浆,这也反映了当今钻井液的发展趋势。能被环境接受是合成基钻井液体系最显著的特点之一。大量的实验研究和现场检测结果表明,合成基钻井液能达到由美国、英国和荷兰等国共同签署的毒性试行条例要求,油基泥浆和含油及镉、汞的水基泥浆无法达到该排放标准。国外相关权威机构通过研究证明,合成基液材料容易产生微生物降解,在钻井过程中、完井后排放的钻屑和污水对海底环境影响甚微,且恢复期短。相关专业人士通过对挪威北海海域用醋基钻井液钻井作业进行的调查表明, 1年后该地区钻屑排放地段几乎测不出有合成醋的存在,生物种群和丰度恢复到正常水平。对生物积累的研究表明,鱼类放入粘附有合成基液的钻屑水里,不会吸收合成基液物质,而放入有矿物油基泥浆的钻屑水里时,显示被试验鱼的组织里积累有矿物油。此外,大部分合成基液的挥发性比普通的矿物油小得多,且对皮肤和眼睛无刺激作用,更易被作业者接受。同时,合成基钻井液体系的岩屑合成物滞留量少,岩屑合成物滞留量在控制或减少合成物损失方面起重要的作用。合成基钻井液还具有很好的流变性,良好的润滑作用完全能够达到钻井要求,在定向井和水平井上应用也取得了成功,原因在于合成基钻井液的基液一般是强极性物质,可作为优良的界面润滑剂。虽然合成基液的成本较大,但由于提高了钻井效率和井眼稳定性,节约了用油基钻井液所需的处理环境污染的费用,使用合成基钻井液的综合成本比油基钻井液甚至水基钻井液低。另外,合成基钻井液体系在热稳定性和抗污染能力方面同样具有不可低估的优势。应该指出,合成基钻井液是目前海上钻井污染最少的钻井液,在我国合成基钻井液有待于深入研究和推广应用,以赶上国外钻井液技术的发展。在水基钻井液方面,今后主要的研究方向是开发多功能钻井液处理剂,以及抗高温、耐盐钙的高效降滤失剂、抑制剂、降黏剂、润滑剂,并进行高温稳定机理研究。在油基钻井液方面,主要是研制新型的油基钻井液处理剂,尤其是高温高效乳化剂。随着环境保护法规的日益严格和环保意识的增强,以及钻探的难度和深度逐渐增大,研制和应用既有利于井壁稳定和油气层保护,又有利于环境保护的防塌“双保”钻井液新体系(如合成基钻井液体系),实现钻井液体系的高效、多功能化。《合成基钻井液彰显优良性能》
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