高性能聚胺鉆井液體系是一種新型的水基鉆井液體系，近年來(lái)在石油鉆井領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。該體系通過(guò)引入聚胺類(lèi)化合物，顯著提升了鉆井液的抑制性、流變性和高溫穩(wěn)定性，從而解決了傳統(tǒng)鉆井液在復(fù)雜地質(zhì)條件下遇到的諸多問(wèn)題。

l  特點(diǎn)

1.    強(qiáng)抑制性：聚胺鉆井液體系中的聚胺類(lèi)化合物能夠有效地抑制粘土的水化膨脹和分散，減少鉆井液對(duì)井壁的侵蝕，保持井壁穩(wěn)定。

2.    良好流變性：該體系在低溫至高溫范圍內(nèi)均能保持穩(wěn)定的流變性能，滿(mǎn)足不同鉆井深度的需求。

3.    高溫穩(wěn)定性：聚胺鉆井液體系具有良好的抗溫性能，能夠在高溫高壓環(huán)境下保持鉆井液的性能穩(wěn)定。

4.    潤(rùn)滑性：體系中的潤(rùn)滑劑成分能夠減少鉆具與井壁之間的摩擦，提高鉆井效率。

l  優(yōu)點(diǎn)

1.    提高鉆井效率：聚胺鉆井液體系具有良好的流變性和潤(rùn)滑性，能夠減少鉆井過(guò)程中的阻力和能耗，提高鉆井效率。

2.    降低鉆井成本：由于該體系能夠減少鉆井液的濾失和井壁失穩(wěn)等問(wèn)題，降低了鉆井過(guò)程中的事故率和維護(hù)成本。

3.    增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性：聚胺鉆井液體系能夠有效地抑制粘土的水化膨脹和分散，保持井壁穩(wěn)定，減少井下垮塌等風(fēng)險(xiǎn)。

4.    適應(yīng)性強(qiáng)：該體系適用于多種地質(zhì)條件，包括高溫高壓、強(qiáng)水敏性地層等復(fù)雜環(huán)境。

l  應(yīng)用

1.    陸地和海洋油氣鉆井：在常規(guī)和深水鉆探中廣泛應(yīng)用，提高井壁穩(wěn)定性和井眼清潔效果。

2.    非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)：在頁(yè)巖氣和致密油鉆探中，因其高效抑制黏土膨脹特性而被廣泛采納。

3.    泥頁(yè)巖地層：泥頁(yè)巖地層由于黏土礦物含量高，容易發(fā)生水化膨脹和井壁失穩(wěn)。該技術(shù)通過(guò)聚胺抑制劑的作用，能夠有效抑制泥頁(yè)巖的水化膨脹，提高井壁穩(wěn)定性。

聚胺鉆井液體系以其顯著的環(huán)保優(yōu)勢(shì)和技術(shù)性能，改變了傳統(tǒng)鉆井液市場(chǎng)的格局，在滿(mǎn)足現(xiàn)代鉆井復(fù)雜要求的同時(shí)，推動(dòng)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

l  體系配套添加劑：

UHIB聚胺抑制劑

HyperFREE井眼清潔劑

PolyCAP包被劑

PolyPAC降濾失劑

BioLUBE潤(rùn)滑劑

關(guān)鍵添加劑UHIB聚胺抑制劑

UHIB聚胺是一種通過(guò)基團(tuán)分析及多途徑設(shè)計(jì)、合成制備而成的聚胺類(lèi)抑制劑。UHIB聚胺在水中解離為一類(lèi)具有能與粘土負(fù)電性顆粒吸附性能的陽(yáng)離子化合物，這種性質(zhì)使得它能夠有效地抑制粘土的水化膨脹及分散。具有弱堿性及弱離解性能，使得聚胺作用濃度一直處于平衡狀態(tài)，盡管活躍狀態(tài)的離解胺濃度并不大，但其能長(zhǎng)效保持濃度平衡。

功能：

1.       抑制粘土水化：UHIB聚胺的陽(yáng)離子特性使其能夠吸附在粘土顆粒上，排擠層間水分子，并通過(guò)與粘土晶面上的硅氧烷基形成有序氫鍵來(lái)強(qiáng)化吸附，從而有效地抑制粘土的水化膨脹和分散。

2.       防止鉆具腐蝕：由于其具有較高的胺基濃度和酸中和當(dāng)量濃度，UHIB聚胺能夠吸附在鉆具表面，防止鉆具因接觸地層酸性氣體或物質(zhì)而腐蝕。

3.       保證鉆井液性能穩(wěn)定：除了中和地層酸性氣體外，UHIB聚胺還具有較好的緩沖容量，有助于維持鉆井液的性能穩(wěn)定。

4.       長(zhǎng)效抑制性：聚胺的抑制作用具有長(zhǎng)效性，抗沖刷能力強(qiáng)，即使在鉆井作業(yè)結(jié)束后，也能保證長(zhǎng)時(shí)間的地層抑制效果。

5.       協(xié)同作用：UHIB聚胺與鉆井液中的其他處理劑（如有機(jī)增粘劑）具有良好的配伍性能和協(xié)同作用，能夠改善體系的粘度穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性。

適用范圍

1.       溫度：UHIB聚胺的適用溫度范圍較廣，最高可達(dá)170℃，甚至在某些特定條件下可適用于高達(dá)200℃的環(huán)境。

2.       體系：適用于水基鉆完井液、礫石充填液等多種鉆井液體系。

l  案例

BZ28-2區(qū)塊的地層復(fù)雜，巖性多樣，尤其是泥巖和砂泥巖互層等地層，粘土含量特別高，水敏性強(qiáng)。在鉆井過(guò)程中，這些地層容易發(fā)生水化膨脹和分散，導(dǎo)致井壁失穩(wěn)、鉆頭泥包、扭矩增大等復(fù)雜情況，給鉆井作業(yè)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。因此，需要一種具有強(qiáng)抑制性、高溫穩(wěn)定性和環(huán)保性的鉆井液來(lái)滿(mǎn)足該區(qū)塊的鉆井需求。

聚胺水基鉆井液在BZ28-2區(qū)塊的鉆井實(shí)踐中，被成功應(yīng)用于多個(gè)井段。例如，在BZ28-2S油田的鉆井作業(yè)中，采用聚胺（UHIB）作為主要抑制劑的聚胺水基鉆井液表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，在穩(wěn)定井壁、抑制鉆屑分散、保護(hù)油氣層、減少井下復(fù)雜狀況產(chǎn)生等方面取得了良好的效果。

優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用效果分析：

1.井眼穩(wěn)定：聚胺水基鉆井液有效抑制了地層的水化膨脹和分散，保持了井眼的穩(wěn)定性，減少了井壁坍塌和鉆頭泥包等復(fù)雜情況的發(fā)生。

2.提高鉆井效率：由于井眼穩(wěn)定，鉆井過(guò)程中的扭矩和泵壓得到了有效控制，機(jī)械鉆速顯著提高，鉆井周期縮短。

3.降低成本：聚胺水基鉆井液的使用減少了鉆井事故的發(fā)生率，降低了維護(hù)成本和作業(yè)費(fèi)用，提高了鉆井作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。

4.環(huán)保效益：聚胺水基鉆井液的使用減少了對(duì)環(huán)境的污染，符合中海油渤海油田的環(huán)保要求，為可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

RM19井位于R島北部，該地區(qū)地層巖性復(fù)雜，主要包括含蒙脫石、伊蒙混層的軟泥巖，層傾角大、斷層發(fā)育，存在多個(gè)推覆體和破碎帶，地層壓力異常高，地溫梯度也較高（約為46℃/100m）。這些地質(zhì)條件對(duì)鉆井液的性能提出了極高的要求。針對(duì)RM19井的地層特點(diǎn)，選擇了聚胺水基鉆井液進(jìn)行應(yīng)用。聚胺水基鉆井液具有強(qiáng)抑制性、高溫穩(wěn)定性、良好的流變性和潤(rùn)滑性等特點(diǎn)，非常適合在復(fù)雜地層條件下進(jìn)行鉆井作業(yè)。

優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用效果分析：

1.井壁穩(wěn)定：鉆井液有效抑制了地層的水化膨脹和分散，保持了井壁的穩(wěn)定性，減少了井壁坍塌和鉆頭泥包等復(fù)雜情況的發(fā)生。

2.提高鉆井效率：鉆井液的優(yōu)異性能使得鉆井過(guò)程中的扭矩和泵壓得到了有效控制，機(jī)械鉆速顯著提高，鉆井周期縮短。

3.降低成本：鉆井液的穩(wěn)定性能減少了鉆井事故的發(fā)生率，降低了維護(hù)成本和作業(yè)費(fèi)用，提高了鉆井作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。