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第卷第期燃料化学学报..
年月.
文章编号:
钻井液添加剂对形成天然气水合物的影响
樊泽霞,董立山,董秀军,何玉海,王腾飞
.中国石油大学华东石油工程学院,山东青岛;.胜利石油管理局孤岛采油厂,山东济南
摘要:针对深水钻井中水基钻井液易形成天然气水合物从而导致钻井作业无法正常进行的问题,利用自行设计研制的气体
水合物反应装置,模拟深水钻井温度压力条件,对水基钻井液添加剂进行了天然气水合物形成的实验研究。分析了各实验体
系形成水合物的过冷度。以过冷度为评价指标,评价了各种钻井液添加剂在深水钻井水合物形成过程中的作用。结果表明,
在钻井液使用的加量范围内,阳离子聚丙烯酰胺、两性离子聚合物等对天然气水合物的形成有抑制作用,且随着
加量的增加抑制作用增强;磺甲基丹宁、木质素磺酸盐对天然气水合物的形成有微弱的促进作用,但影响不大。聚
合物添加剂的离子类型对天然气水合物的形成影响不大。
关键词:深水;水合物;添加剂;钻井液;抑制
中图分类号: 文献标识码:

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天然气水合物是由甲烷、乙烷、丙烷、丁烷中的井液添加剂对水合物形成的影响已经有很多研
一种或几种气体在一定的温度、压力条件下和水作究,但阳离子聚合物、两性离子聚合物及有机盐
用生成的一类笼形结构的冰状晶体等对水合物形成影响的报道还极少。本实验重点研
,又称“可燃冰”⋯。究了有代表性的有机盐、阳离子聚合物及两性离子
在深水钻探开发过程中,海底高压低温条件增聚合物等钻井液添加剂在实际应用的质量分数范围
加了生成天然气水合物的可能性。水合物的形内对天然气水合物形成的影响。这一研究对优化海
成,严重影响着油气钻探作业的正常进行。因此,在洋深水钻井液设计具有重要的理论指导意义。
海洋深水钻井中,为了快速、安全、经济地钻进目的实验部分
层,应该优先选用对水合物有抑制作用的钻井液。. 实验装置装置包括高压反应釜、恒温水浴装
有机盐钻井液、阳离子聚合物钻井液及两性离子聚置、温度压力数据采集系统和搅拌系统等。高压反
合物钻井液等以其优异的稳定井壁及保护油气层等应釜有效容积,最高工作压力,工作
性能已在大陆复杂地层钻井中成功应用,近几年也温度为一【~℃。搅拌装置主要组件是永磁
开始使用在海洋深水复杂钻井中。阴离子聚合物钻旋转搅拌器,转速为—/,恒温水浴的控
收稿日期:;修回日期:—。
基金项目:国家高技术研究发展计划计划,。
作者简介:樊泽霞,女,副教授,主要从事油田化学方面的教学与科研工作。:/,:
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第期樊泽霞等:钻井液添加剂对形成天然气水合物的影响
温为一~℃,控温精度为.。反应釜合物生成和分解两个过程,生成采用定容降温法,分
中的压力和温度由数据采集系统采集,压力精度为解采用逐级升温法,具体操作步骤如下:
.,温度精度为.。水合物生成:在干净的反应釜中加入的
. 主要药品及材料天然气:含甲烷、乙烷、丙烷蒸馏水,然后按照设计要求分别加入各种药品。密