钻井液环保润滑剂SMLUB-E的研制及应用

钱晓琳 宣扬 林永学 杨小华

钱晓琳, 宣扬, 林永学, 杨小华. 钻井液环保润滑剂SMLUB-E的研制及应用[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(1): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019113
引用本文: 钱晓琳, 宣扬, 林永学, 杨小华. 钻井液环保润滑剂SMLUB-E的研制及应用[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(1): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019113
QIAN Xiaolin, XUAN Yang, LIN Yongxue, YANG Xiaohua. Development and Application of an Environmental-FriendlyDrilling Fluid Lubricant SMLUB-E[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(1): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019113
Citation: QIAN Xiaolin, XUAN Yang, LIN Yongxue, YANG Xiaohua. Development and Application of an Environmental-FriendlyDrilling Fluid Lubricant SMLUB-E[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(1): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019113

钻井液环保润滑剂SMLUB-E的研制及应用

doi: 10.11911/syztjs.2019113
基金项目: 

国家科技重大专项“耐高温高性能钻井液体系及井筒强化技术”(编号:2017ZX05005-005-002)资助

详细信息
    作者简介:

    钱晓琳(1978—),女,陕西蒲城人,1999年毕业于南京工业大学高分子化工专业,2006年获北京理工大学材料学专业博士学位,教授级高级工程师,主要从事钻井液体系及处理剂的研究工作。E-mail:qianxl.sripe@sinopec.com

  • 中图分类号: TE254+.4

Development and Application of an Environmental-FriendlyDrilling Fluid Lubricant SMLUB-E

  • 摘要: 针对现有钻井液润滑剂耐温与环保性能难以兼顾的不足,以天然脂肪酸、有机多元醇等为原料,合成了钻井液环保润滑剂SMLUB-E。室内试验发现:膨润土浆中加入1.0% SMLUB-E时,摩阻系数可降至0.05,且形成的润滑膜强度高;聚磺钻井液中加入2.0% SMLUB-E,可使摩阻系数从0.31降至0.08,其润滑性能优于加入8.0%原油;SMLUB-E耐温160 ℃,对钻井液的流变性、滤失量无不利影响,无毒,环保性能好。SMLUB-E在塔河油田TP238CH井等深井进行了现场应用,加入SMLUB-E的钻井液中表现出良好的润滑降摩性能,大幅降低了井下摩阻,避免了托压、卡钻等复杂情况发生。研究结果表明,SMLUB-E具有良好的耐温性与环保性,能有效解决深井超深井钻井井下摩阻大的技术难题。
  • 图  1  SULUB-E的分子结构示意

    Figure  1.  Molecular structure of SULUB-E

    图  2  膨润土浆中分别加入SMLUB-E与原油后的摩阻系数

    Figure  2.  Friction coefficient of bentonite mud after adding SMLUB-E and crude oil respectively

    图  3  SMLUB-E与原油在聚磺钻井液中的润滑效果对比

    Figure  3.  Comparison of lubricating effect between SMLUB-E and crude oil in polysulfide drilling fluid

    图  4  加入SMLUB-E的膨润土浆在不同温度下老化后的摩阻系数

    Figure  4.  Post-aging friction coefficient of bentonite mud with SMLUB-E at different temperatures

    图  5  摩阻随井深与井斜角的变化

    Figure  5.  Frictional resistance changes with the depth and deviation of the well

    表  1  SMLUB-E形成的极压膜强度

    Table  1.   Strength of extreme pressure film formed by SMLUB-E

    负载扭矩/
    (N·m)
    极压润滑仪表盘读数
    5.0%膨润土浆+
    8.0%乳化原油
    5.0%膨润土浆+
    1.0% SMLUB-E
    5.622 6
    11.33810
    16.95414
    22.66218
    28.2咬合21
    33.524
    39.526
    45.230
    50.8咬合
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    表  2  SMLUB-E对膨润土浆和聚磺钻井液流变性和滤失性的影响

    Table  2.   Influence of SMLUB-E on rheological and filtration properties of bentonite mud and polysulfide drilling fluid

    试验浆体表观黏度/
    (mPa·s)
    塑性黏度/
    (mPa·s)
    动切力/
    Pa
    API滤失量/mL
    5.0%膨润土浆(A) 8.5 4.0 4.525.0
    A+1.0% SMLUB-E 8.5 4.0 4.520.0
    A+1.5% SMLUB-E 9.0 5.0 4.017.0
    A+2.0% SMLUB-E 8.5 4.0 4.517.0
    聚磺钻井液(B)43.532.011.5 5.2
    B+1.0% SMLUB-E52.540.012.5 4.2
    B+1.5% SMLUB-E50.038.012.0 4.0
    B+2.0% SMLUB-E52.540.012.5 4.0
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    表  3  钻井过程中钻井液润滑性的变化

    Table  3.   Lubricity changes of drilling fluid during drilling operation

    开次井深/mSMLUB-E加量,%摩阻系数滤饼黏滞系数
    一开6 239.000 0.330.140 5
    6 250.000 0.320.140 5
    6 263.000.250.300.052 4
    6 273.000.800.270.052 4
    6 304.001.300.220.052 4
    6 335.001.800.180.043 7
    6 396.002.000.140.043 7
    6 461.002.000.140.043 7
    二开6 467.002.000.130.043 7
    6 497.002.200.120.043 7
    6 531.002.200.120.043 7
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-29
  • 修回日期:  2019-12-27
  • 网络出版日期:  2020-01-04
  • 刊出日期:  2020-01-01

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