[00137890]新型钻井液减轻剂及工业化应用

《新型钻井液减轻剂及工业化应用》来源于中国石化科技部2个项目《高分子中空微珠低密度钻井液技术研究》和《高分子中空微珠低密度钻井液技术深化研究》。低密度钻井液技术是低压低渗衰竭储层勘探开发和欠平衡钻井的核心技术之一,有利于防漏、保护储层和提速。常用技术有混油、充气、泡沫及加入玻璃中空微珠等,但混油污染环境、充气设备成本高、进口玻璃中空微珠壳层脆易碎且价高（10余万元）等,难满足环保和降本增效要求。为此,首次提出在壳层中引入弹韧性高分子材料,提高其抗研磨能力,降低脆性的技术方案,开发新型钻井液减轻剂高分子中空微珠。通过技术攻关,突破了重大技术关键,形成了自主知识产权的新型钻井液减轻剂,促进了低密度钻井液技术重大发展。 新型钻井液减轻剂为高分子中空微球,壳层为高分子材料,内充空气,密度低,壳层密闭,可承受一定压力。中值粒径50～90μm,密度0.02～0.65g/cm3可调,最高抗压达50MPa,抗温≥90℃,抗研磨、抗冲击、分散稳定性好,综合性能满足钻井液使用要求,且可回收再利用。 经检索及实验室评价,国外的聚合物空心微球不抗压：玻璃中空微珠抗压,但壳层为玻璃,钻井液动态循环条件下易破碎。本项目研发的新型钻井液减轻剂抗温抗压抗研磨,价格仅为同等抗压能力玻璃中空微珠的1/3,且有一定弹韧性,动态条件下破碎率相对较低。 利用新型钻井液减轻剂,研发出了密度0.78～1.0g/cm3可调的新型低密度钻井液体系,现场配制维护简单,对环境无污染,完成了23口井现场应用,取得了良好效果。该减轻剂还可应用于配制完井液、修井液等低密度流体,同时作为一种功能材料,具有特有的光学、绝缘等性能,可广泛应用于隔音、保温、造纸等其它领域。 该成果已获授权专利17件,其中发明专利14件,实用新型专利3件：另有6件发明专利进入实审。中石化专有技术3项,标准1项,论文4篇。