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提高水基钻井液高温稳定性的方法、技术现状与研究进展 被引量：35
1
作者 孙金声 黄贤斌 +4 位作者 吕开河 邵子桦 孟旭 王金堂 李伟 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期73-81,共9页
简要介绍高温对水基钻井液性能的影响,基于国内外研究现状,从提高黏土高温稳定性和提高聚合物处理剂高温稳定性两方面综述提高水基钻井液高温稳定性能的方法。提高聚合物处理剂高温稳定性的方法主要有优化聚合物分子结构、增强聚合物的... 简要介绍高温对水基钻井液性能的影响,基于国内外研究现状,从提高黏土高温稳定性和提高聚合物处理剂高温稳定性两方面综述提高水基钻井液高温稳定性能的方法。提高聚合物处理剂高温稳定性的方法主要有优化聚合物分子结构、增强聚合物的聚集态结构和利用纳米技术提高聚合物高温稳定性。从聚合物化学结构、高温性能与作用机制等方面介绍提高水基钻井液聚合物处理剂高温稳定性的方法和水基钻井液抗高温聚合物的研究现状。对提高水基钻井液高温稳定性方法与技术的发展趋势进行分析。 展开更多
关键词 水基钻井液 抗高温 技术现状 研究进展 聚合物
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耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价 被引量：10
2
作者 王宗轮 孙金声 +3 位作者 刘敬平 吕开河 邵子桦 张宪法 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第5期538-544,共7页
针对深井超深井钻井过程中高扭矩和高摩阻等难题,利用硼酸、多元醇和长链脂肪酸等原料,合成出一种耐高温高盐钻井液润滑剂SOB,该润滑剂在高温高盐条件下具有良好的润滑性能。在5%基浆中加入1%润滑剂SOB后,润滑系数降低率为92.7%,泥饼的... 针对深井超深井钻井过程中高扭矩和高摩阻等难题,利用硼酸、多元醇和长链脂肪酸等原料,合成出一种耐高温高盐钻井液润滑剂SOB,该润滑剂在高温高盐条件下具有良好的润滑性能。在5%基浆中加入1%润滑剂SOB后,润滑系数降低率为92.7%,泥饼的黏附系数降低至0.0405,极压润滑持效性强;210℃下润滑系数降低率保持在90.2%,210℃、35%NaCl条件下润滑系数降低率保持在81.3%。高温高盐条件下SOB在高密度钻井液中配伍性良好,200℃老化后对钻井液的流变性无影响,能够降低钻井液滤失量,润滑系数降低率为45.09%,相比常规润滑剂性能优越,这是由于润滑剂能够在钻具表面有效吸附,形成一层疏水性较强的膜,使钻具与井壁的直接接触变成了润滑膜之间的接触,从而降低摩擦。 展开更多
关键词 水基钻井液 润滑剂 硼酸酯 耐高温 耐盐
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生物聚合物对甲烷水合物动力学抑制作用研究 被引量：1
3
作者 王金堂 李健平 +5 位作者 邵子桦 廖波 姜海洋 王韧 薛海杰 闫浩 《非常规油气》 2024年第1期136-142,共7页
为保障海域天然气水合物安全高效钻井,针对常用的动力学抑制剂成本高、污染大的缺点,开展了可降解生物聚合物抑制剂对水合物的生成、分解抑制和防聚结效果实验研究。结果表明:1)羧甲基壳聚糖、黄原胶和果胶和壳聚糖盐酸盐对水合物的生... 为保障海域天然气水合物安全高效钻井,针对常用的动力学抑制剂成本高、污染大的缺点,开展了可降解生物聚合物抑制剂对水合物的生成、分解抑制和防聚结效果实验研究。结果表明:1)羧甲基壳聚糖、黄原胶和果胶和壳聚糖盐酸盐对水合物的生成具有明显的动力学抑制作用,其中壳聚糖盐酸盐对水合物的抑制作用最强,可延长水合物诱导时间至40 min;2)羧甲基壳聚糖、黄原胶和果胶、壳聚糖盐酸盐、壳聚糖季铵盐对水合物分解具有抑制作用;3)相比于纯水,羧甲基壳聚糖和果胶的扭矩峰值更低,且无明显的聚结现象,可以作为无油体系防聚剂;4)羧甲基壳聚糖、黄原胶、果胶具有很好的耐低温性,可以在2.5%的盐浓度下将滤失量控制在15 ml内。以上成果认识可为海域水合物动力学抑制剂的合理选择提供借鉴。 展开更多
关键词 天然气水合物 生物聚合物 动力学抑制剂 防聚剂 低温流变性 抗盐性
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分子模拟技术在天然气水合物相变机理方面的研究进展及应用 被引量：5
4
作者 孙金声 廖波 +6 位作者 王金堂 吕开河 王玉斗 王韧 白宇靖 姜海洋 邵子桦 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期757-771,共15页
分子模拟已经多年被应用于研究水合物相变机理,成功揭示了水合物成核时期抑制剂的扰乱机理,生长时期抑制剂的吸附抑制及传质阻碍机理,并在水合物抑制剂研制及水合物开采技术等方面发挥了重要作用。本文从成核和分解2个方面介绍了分子模... 分子模拟已经多年被应用于研究水合物相变机理,成功揭示了水合物成核时期抑制剂的扰乱机理,生长时期抑制剂的吸附抑制及传质阻碍机理,并在水合物抑制剂研制及水合物开采技术等方面发挥了重要作用。本文从成核和分解2个方面介绍了分子模拟技术在天然气水合物相变机理研究进展,详细解释了不稳定团簇成核假说、局部成核假说和“blob”成核假说;阐述了分子模拟技术在天然气水合物生成抑制剂和分解抑制剂研制方面的应用及固体材料表面性质与水合物间相互作用机理;论述了分子模拟技术在二氧化碳置换法、电场强化法以及化学注射法等天然气水合物开采方法上的应用,提出了将二氧化碳置换法与电场强化开采技术结合的天然气水合物联合开采法。最后,总结了分子模拟技术进一步应用于水合物钻采研究的跨尺度及力场开发等科学难题,并对分子模拟技术应用于辅助高性能水合物钻完井工作液处理剂的研发以及研发适用于水合物储层的高效开采方法进行了展望。 展开更多
关键词 分子模拟 天然气水合物 相变机理 抑制剂 开采方法
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南极地区低温钻井液研究进展与发展方向 被引量：5
5
作者 孙金声 王宗轮 +5 位作者 刘敬平 吕开河 黄贤斌 张宪法 邵子桦 黄宁 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1005-1011,共7页
通过系统梳理南极地区钻井的特点、南极低温条件对钻井液的性能要求、低温钻井液的研究进展,找出了目前存在的问题,指出了南极低温钻井液的发展方向。南极地区钻井主要包括雪层、冰层和冰下岩层钻井,南极低温条件下钻井面临4个方面的问... 通过系统梳理南极地区钻井的特点、南极低温条件对钻井液的性能要求、低温钻井液的研究进展,找出了目前存在的问题,指出了南极低温钻井液的发展方向。南极地区钻井主要包括雪层、冰层和冰下岩层钻井,南极低温条件下钻井面临4个方面的问题:①钻井区低温、温度变化跨度大;②雪层易井漏卡钻、冰层易蠕变、暖冰层易冰屑聚集卡钻、冰下岩层易井壁坍塌;③基础设施缺乏,后勤保障难度大;④环境脆弱,承载能力低。南极低温钻井液经过多年发展取得了一定的进展,研发了低温石油基钻井液、醇类钻井液、酯类钻井液和硅油类钻井液,但普遍存在耐低温不足、环保性能低以及井壁稳定性差等问题。为满足南极低温条件下钻井液的性能要求,未来必须深入研究低温钻井液作用机理,研发环境友好型低温钻井液基液及相关添加剂,构建环境友好型低温钻井液体系,建立可保持井壁稳定、提高钻遇冰层和冰岩夹层时的携屑能力的多功能一体化调控方法,进而形成现场配套施工规范,为南极钻井提供技术支撑。 展开更多
关键词 南极地区 冰雪层 冰下岩层 低温钻井液 钻井液体系 作用机理 调控方法 施工规范
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适用于深水水基钻井液的温敏聚合物流型调节剂 被引量：9
6
作者 吕开河 王中义 +4 位作者 黄贤斌 王金堂 杨峥 王韧 邵子桦 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2021年第1期14-20,共7页
针对深水水基钻井液低温流变调控的要求,利用温敏聚合物在对温度响应的过程中有显著的流体力学体积和分子构象变化的性质,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AM)为单体,合成了一种流型调节剂PNAAM。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了... 针对深水水基钻井液低温流变调控的要求,利用温敏聚合物在对温度响应的过程中有显著的流体力学体积和分子构象变化的性质,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AM)为单体,合成了一种流型调节剂PNAAM。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了产物的官能团。热重分析显示产物初始热分解温度在300℃。浊度分析显示,单体配比和盐浓度均是通过影响分子链中亲水基团与水分子氢键的强度来影响产物的LCST(低临界溶解温度)。PNAAM在钻井液中4、25和65℃流变参数比值为AV_(4℃)∶AV_(25℃)∶AV_(65℃)=1.75∶1.22∶1、PV_(4℃)∶PV_(25℃)∶PV_(65℃)=1.8∶1.4∶1、YP_(4℃)∶YP_(25℃)∶YP_(65℃)=1.8∶1∶1.09。机理分析认为,温度小于LCST时,分子链中亲水基酰胺基团做主导,PNAAM分子溶于水,无可测量的流体力学半径;温度大于LCST时,分子链中疏水基做主导,PNAAM分子链之间疏水缔合作用增强,形成三维网状结构,黏度增大,聚合物粒度增大,泥饼膨润土颗粒更加致密有序。 展开更多
关键词 深水水基钻井液 低温流变调控 温敏聚合物 流型调节
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