淺談腐植酸在油田鉆井液中的應(yīng)用

孫斌

摘要：腐殖酸在大自然擁有的儲(chǔ)量可以用豐富來形容，具有的作用通過研究也比較多。腐殖酸在收集時(shí)，擁有較為容易的特點(diǎn)，已經(jīng)在各領(lǐng)域中普遍應(yīng)用，從而促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在石油鉆井液中也將腐殖酸作為輔助型添加劑，使石油鉆井工作的效率大大提升。

關(guān)鍵詞：腐殖酸;石油;鉆井液;應(yīng)用研究

鉆井液是石油鉆井工作中的必備品，在實(shí)際鉆井作業(yè)中使用的鉆井液包含水基與油基以及氣體鉆井液等，每一種鉆井液擁有的作用不同，通常根據(jù)井壁的穩(wěn)定性能選擇鉆井液。為了使鉆井液的性能不斷提升，在鉆井液中加入了添加劑腐殖酸。本文針對(duì)腐殖酸添加劑的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

一、國外對(duì)腐殖酸的特點(diǎn)研究

國外對(duì)腐殖酸的特點(diǎn)進(jìn)行了研究，站在普通粘土泥漿的角度分析腐殖酸的特點(diǎn)：石灰泥漿和水泥泥漿的循環(huán)性泥漿，不管PH值是高還是低均可以對(duì)粘性進(jìn)行任意性調(diào)節(jié)。腐殖酸泥漿具有分散性能，在用于井下時(shí)，能夠在井的表面產(chǎn)生一層保護(hù)膜，同時(shí)擁有較高的韌性，將過濾的水分實(shí)現(xiàn)減少的狀態(tài)。如果石灰泥漿的PH值處于較低的位置時(shí)，擁有較大的乳化能力，將性能得到提升，充分發(fā)揮腐殖酸的作用。另外，腐殖酸作為處理劑能夠?qū)㈦x子進(jìn)行有效的交換，使有害的離子充分流出，降低了污染現(xiàn)象。

二、腐殖酸應(yīng)用于國內(nèi)諸多領(lǐng)域

由于腐殖酸擁有較大的作用而且還儲(chǔ)備量豐富，在我國諸多領(lǐng)域已經(jīng)普遍運(yùn)用起腐殖酸。通過研究，腐殖酸較多的應(yīng)用于工業(yè)方面、農(nóng)業(yè)方面、畜牧業(yè)方面。工業(yè)中使用腐殖酸，普遍應(yīng)用于機(jī)車鍋爐的防垢處理工作、含有重金屬廢水的處理工作、鉆井泥漿助劑等等。在農(nóng)業(yè)運(yùn)用中，主要為了改善土壤條件、改善農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量、提升肥料效果等環(huán)節(jié)。畜牧業(yè)使用中，利用腐殖酸為鹿茸止血以及加入牛飼料中。

三、鉆井液中應(yīng)用腐殖酸

石油開采過程中，需要先進(jìn)行鉆井工作，鉆井工作質(zhì)量的優(yōu)劣與使用的鉆井液有很大的關(guān)聯(lián)性，需要根據(jù)井壁的條件選擇不同的鉆井液。由于腐殖酸擁有著較多的活性官能團(tuán)，能夠?qū)崿F(xiàn)絡(luò)合能力與分散吸附能力，在石油鉆井工作中，將腐殖酸應(yīng)用于鉆井液中，使鉆井液的性能增加。

在利用腐殖酸時(shí)，一般采取的形式有三種：一是頁巖抑制劑，二是降濾失劑，三是降粘劑，每一種方式擁有不同的特點(diǎn)，具體內(nèi)容如下：

（一）頁巖抑制劑的特點(diǎn)

頁巖抑制劑同時(shí)擁有著優(yōu)勢(shì)和缺陷，主要表現(xiàn)在：優(yōu)勢(shì)方面，能夠起到剪切稀釋的作用和抑制的作用。由于鋁鹽能夠催化腐殖酸鹽與適當(dāng)甲基硅醇聚合，形成了有機(jī)硅腐殖酸鹽。此有機(jī)硅腐殖酸鹽擁有降濾失與降粘的作用外，還同時(shí)擁有抑制作用與高溫下的穩(wěn)定性能，這些性能改善了造壁性能。利用氯硅烷將腐殖酸的性能進(jìn)行改變后，形成了新的抑制劑，能夠起到分散與穩(wěn)定性的作用。利用此抑制劑將鉆屑與頁巖膨脹實(shí)現(xiàn)有效性的抑制。缺陷方面，頁巖抑制劑用于實(shí)際作業(yè)中可知，此抑制劑擁有的濾失量較大，而且造壁性能也不高。

（二）降濾失劑的特點(diǎn)

由于腐殖酸的降濾失劑是利用化學(xué)反應(yīng)而生成的，具有的水溶性是由離子組建，擁有的作用具有抗鹽能力強(qiáng)與抗高溫能力強(qiáng)的特點(diǎn)，此種腐殖酸可以應(yīng)用于多種鉆井工作中，擁有的效果較好。通過不同的制備方式，還能形成具有防卡防塌能力和降粘能力的降濾失劑，主要是由HPAN和磺化酚醛樹脂以及磺化腐殖酸的鉻鹽進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成的SPNH降濾失劑，此降濾失劑還擁有抗高溫的特點(diǎn)。

（三）降粘劑的形成

降粘劑在鉆井工作中是必不可少的物品，能夠?qū)@井液擁有流變性能有效的進(jìn)行調(diào)節(jié)。降粘劑的制備有多種模式，擁有著不同的優(yōu)勢(shì)與缺陷，比如用量最大的SMC與降粘劑FCLS，這些降粘劑雖然作用較大卻擁有環(huán)境污染較大的問題。根據(jù)此現(xiàn)象，在制備降粘劑時(shí)，將鉻進(jìn)行了替換，原因是FCLS擁有鉻成分，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。利用錳作為替換物質(zhì)，形成了不含鉻的降粘劑，與FCLS相比較，擁有持久性高、配伍性好、較高的抗鹽能力、抗高溫、抑制能力強(qiáng)、降低生產(chǎn)成本的優(yōu)勢(shì)。

應(yīng)用于鉆井液中的腐殖酸創(chuàng)造了全新型的運(yùn)用方式，包含殺菌劑方式、阻垢劑方式、緩蝕劑方式。通過利用季胺的作用將腐殖酸的性能進(jìn)行改變，使腐殖酸原有的抗菌能力增大，使滅藻滅菌的能力更高效。最主要的將微生物擁有的代謝功能有效性破壞，將有害的微生物有效抑制。鉆井液的酸堿度對(duì)鉆井工作的質(zhì)量有較大的影響，利用腐殖酸能夠調(diào)節(jié)鉆井液的酸堿度，將阻垢的效果更為優(yōu)質(zhì)，同時(shí)又降低了酸性氣體對(duì)鉆井設(shè)備擁有的腐蝕性。從此可以看出，腐殖酸對(duì)鉆井液擁有的重要作用。

在鉆井液中加入腐殖酸后，將鉆井液的作用加大，能夠大幅度提升降濾失的作用和稀釋的作用。在降濾失的作用與稀釋的作用加大的狀態(tài)下，將黏土擁有的懸浮電荷增大，增加水化膜的厚度，將鉆井液擁有的物理性能有效性的改善。

結(jié)束語：

通過上述內(nèi)容可知，腐殖酸融入鉆井液中擁有的作用較多，由于我國石油開采量不斷加大，深井和超深井的鉆井比例加大，加大了鉆井的困難度，能夠?qū)⒏乘嵊行У募尤?，使抗高溫能力?shí)現(xiàn)了加大，同時(shí)又降低了環(huán)境污染度，使鉆井施工質(zhì)量和效率不斷提升。

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