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发表时间:2016-03-09 14:13:01

废塑料研发出护壁剂FPS助力钻井工程

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  据了解,近日,中原石油工程公司钻井工程技术研究院研发出仿沥青封堵护壁剂FPS,性能优于目前最常用的改性沥青类材料,该护壁剂以废聚苯乙烯(PS)泡沫等为主要原料。

  “FPS是我们研制的微裂缝封堵用乳胶护壁材料。该材料以废聚苯乙烯泡沫塑料为主要原料,性能优于目前最常用的改性沥青类材料。”该院博士后李晓岚说。

  

钻进工程

 

  FPS外观为白色胶乳,无荧光,粒径在0.1~10微米,0℃以上就能使用,抗温可达200℃,所形成的隔离膜致密性强、韧性大,能有效减缓钻井液滤液对井壁的浸入。目前该院已生产FPS产品70余吨,在东北以及川西地区的油井成功应用。

  近年来,随着非常规油气藏勘探开发步伐进一步加快,钻遇泥页岩地层的比例逐渐加大,尤其是硬脆性泥页岩地层,层理发育存在微裂缝,极易垮塌。为保证钻井作业顺利,必须在钻井液中加入封堵材料,使其在近井壁地带形成隔离膜,阻止钻井液滤液进入地层的微裂缝中,保证井壁稳定。

  目前国外对硬脆性泥页岩微裂缝地层的封堵开展了胶乳水基钻井液、纳米二氧化硅钻井液等含封堵剂的高性能水基钻井液研究,但还未进行推广应用。在国内,改性沥青具有在一定温度下软化变形、封堵微裂缝的能力,但由于其从石油中提炼,荧光性强,影响录井作业的准确性,使用范围受限。另外,该材料只有在与地层温度相匹配的条件下才能充分发挥作用,特别是井下温度高于150℃时,难以满足现场需要。

  2014年,中原石油工程公司对微裂缝封堵护壁固壁技术进行立项,钻井工程技术研究院力求在废物利用上找到突破口。通过数次实验,研究人员从10余种废料中筛选出以聚苯乙烯为主要成分的一次性饭盒、泡沫等作为主要原料。此后,研究人员又找到了不挥发且可溶的酯类单体和小部分亲水单体,通过乳液聚合,最终研制出了FPS。与使用苯乙烯单体相比,该材料既环保,又可降低产品成本15%左右。

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