抗温抗污染油基钻井液乳化剂的研制及在阳101区块的应用

Development of Anti-temperature and Anti-pollution Emulsifier for Oil-Based Drilling Fluid and Its Application in Yang101 Block

张桓 罗春芝 张世录 田顺春 周俁玒 章楚君 王怡迪

ZHANG Huan LUO Chunzhi ZHANG Shilu TIAN Shunchun ZHOU Yuhong ZHANG Chujun WANG Yidi

针对页岩气地层埋深不断增加和其它工作液因施工不当侵入油基钻井液体系中导致其性能下降，且目前市场上的乳化剂不能很好的解决此问题，开展抗温抗污染乳化剂的研究。 以天然松香酸、多烯多胺、马来酸酐为主要原料，通过酰胺化、Diels-Alder 两步法反应合成一种抗高温抗污染乳化剂NY-4。对NY-4进行结构表征、性能评价及机理分析。红外图谱分析表明松香酸、多烯多胺及马来酸酐均参与了反应，使乳化剂具有抗高温抗污染结构基团。乳化剂加量为3% ~ 5% 时可配制出油水比为 60∶40 至 90∶10、密度为1.50 ~ 2.71 g /cm的油基钻井液,该剂配出的油基钻井液抗温可达230℃ ；密度为 2. 3 g /cm 时，在230 ℃ 下静置5 d，沉降因子SF小于0. 51；抗岩屑污染为 10% ,抗现场水基钻井液、水泥浆前置液和水泥浆侵污为8%。通过在阳101 H2-8 井的应用,该乳化剂能够在 185 ℃温度下保持钻井液性能的稳定，协助钻井工程刷新了当时中国石油页岩气井深、储层埋深4 000 m 以深水平位移最长两项记录。