梁文利

摘要：在社會和經(jīng)濟發(fā)展過程中，石油是各領域廣泛應用的能源之一。但是由于石油為不可再生能源，同時受到開采工藝、環(huán)境條件等因素的影響，會降低石油資源的開采效率和質(zhì)量。目前，許多石油企業(yè)在開采石油過程中，都會應用到水溶性聚合物，作為一種油田鉆井液，既能提升石油的開采效率和質(zhì)量，還能推動石油開采工藝的創(chuàng)新發(fā)展。本文圍繞水溶性聚合物在油田鉆井液中的應用展開討論，為石油企業(yè)開采石油提供參考依據(jù)。

關鍵詞：水溶性聚合物;油田鉆井處理劑;聚合物應用;研究與應用

引言：

在油田鉆井液中，水溶性聚合物是重要的組成部分，并且也是應用較為廣泛的物質(zhì)。將水溶性聚合物應用在使用開采過程中，不僅有效防止鉆井過程出現(xiàn)坍塌等事故，還能發(fā)揮增粘和降黏的作用，有助于保護石油開采環(huán)境，并且承擔重要保護工作人員生命安全以及企業(yè)財產(chǎn)重要的職責。在水溶性聚合物發(fā)展過程中，作為一種油田鉆井液，現(xiàn)階段在所有鉆井液中占比超過一半以上。

1.水溶性聚合物油田鉆井液的利用現(xiàn)狀

油田在鉆井作業(yè)發(fā)展過程中，積極應用創(chuàng)新技術生產(chǎn)制造出高新材料，如水溶性聚合物材料，已經(jīng)替代傳統(tǒng)的鉆井液。水溶性聚合物可以與水產(chǎn)生較好的融合關系，并借助自身具有的親水性，與石油中的水分充分的融合，此時該物質(zhì)會發(fā)生膨脹現(xiàn)象，并在物質(zhì)中產(chǎn)生正負電荷離子，在電荷離子排斥或者吸引過程中，可對石油的粘稠度進行調(diào)節(jié)。在下文中對水溶性聚合物具有的增粘、降黏以及降濾失作用進行充分的分析，同時介紹不同聚合物處理劑的應用現(xiàn)狀以及發(fā)揮的作用。

1.1增粘劑

石油開采過程中使用的集輸管道，將增粘劑投入到管道中，從而使管道下方的粘稠度不斷提升，并且還能增強管道的塑性能力，使管道保持在穩(wěn)定的軟化狀態(tài)。而在增粘劑作為水溶性聚合物，具有兩種特性，一種是具備粘稠性能，另一種是調(diào)節(jié)陰離子和陽離子，讓兩種離子通過聚合的方式增加物質(zhì)的粘稠度，并且展現(xiàn)出良好的PH狀態(tài)，保證增粘劑在高溫或者高鹽地區(qū)保持穩(wěn)定的性能。

我國油田鉆井開采過程中，增粘劑因具備陰離子與陽離子性能，同時成為非離子單體材料制作的原料，可將聚合物內(nèi)陽離子單體質(zhì)量分數(shù)控制在5-60%范圍內(nèi)，同時將陰離子單體質(zhì)量分數(shù)控制在愛5-95%范圍內(nèi)，從而有效強化增粘劑開采使用的作用。

1.2降黏劑

油田企業(yè)在開采石油過程中，需要根據(jù)開采的地質(zhì)情況，選擇使用降黏劑，應用降黏劑過程中，不僅可使鉆井液的流變性發(fā)生變化，還能極大的提升鉆井的旋轉(zhuǎn)速度，從而提升石油的開采效率。將降黏劑使用在鉆井施工中，借助降黏劑具有的降黏性能，可有效降低開采環(huán)境中地質(zhì)結(jié)構(gòu)的粘性，同時抑制地質(zhì)結(jié)構(gòu)粘性的發(fā)展。通常情況下，降黏劑借助自身具有的陽離子，可限制黏土水化膨脹現(xiàn)象的出現(xiàn)，并且使黏土保持在松散的狀態(tài)下，有效增強鉆井的安全性，避免由于黏土的擠壓等作用，破壞鉆井的安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

1.3降濾失劑

為保護鉆井液在穩(wěn)定的狀態(tài)下發(fā)揮應有的作用，使用降濾失劑的過程中，還能將地下蘊含的油層形成一道保護層，這道保護層可避免油層內(nèi)有害氣體等物質(zhì)進入到自然環(huán)境中，并且還能使鉆井保持在安全穩(wěn)定的狀態(tài)下運行。

在使用降濾失劑過程中，工作人員應利用降濾失劑中的陽離子，將聚合物與土層結(jié)構(gòu)中的砂石結(jié)合在一起，出現(xiàn)靜電吸附狀態(tài)后，可使土層內(nèi)的顆粒產(chǎn)生較強的相互作用力。此外，在陰離子水化基團的作用下，滲透到黏土中，將黏土中的顆粒有效的集中在一起，此時構(gòu)建起一道保護層，有效避免濾失情況的出現(xiàn)。

2.強化采油方面的作用

水溶性聚合物在油田鉆井液的作用，主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面是由于多種地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，導致油層的狀態(tài)以及性能出現(xiàn)明顯的變化，需要工作人員借助探測技術，構(gòu)建健全的數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)通過計算，可確定聚合物驅(qū)油采收率以及用量。此外在鉆井的準備階段，若使用較多的聚合物驅(qū)油劑，此時會提升石油的采收率。但是應注意的是，若聚合物驅(qū)油劑上升到一定高度，此時采收率會呈曲線下降趨勢;另一方面，在注入聚合物驅(qū)油劑過程中，工作人員應嚴格控制注入速度。目前，對使用的聚丙烯酰胺類水溶性聚合物進行分析可知，該聚合物分子結(jié)構(gòu)較為特殊，會呈現(xiàn)出彈性特征，正是由于該聚合物具有的彈性特征，會影響到該物質(zhì)的粘稠性能。在注入聚丙烯酰胺水溶性聚合物時，若減低注入速度，溶液會滲透到每個巖層的縫隙，此時溶液濃度降低的同時，還會降低溶液的彈性，導致粘稠性能不斷降低。通常情況下，需要工作人員提升注入的速度，此時會提高采收率，從而保證聚丙烯酰胺類聚合物彈性保持在最佳狀態(tài)。對該物質(zhì)的彈性性能研究發(fā)現(xiàn)，若將速度控制在0.2m/ d標準值時，注入速度根據(jù)N+1值要求，應減去N個注入速度，即可將驅(qū)油效率和注入速度保持在合理的范圍內(nèi)，并且有效提升驅(qū)油效率。

3.結(jié)語：

綜上所述，在油田鉆井液應用過程中，水溶性聚合物成為廣泛應用的鉆井液，在對水溶性聚合物研究過程中，需要我國科研人員根據(jù)石油鉆井的需要，為不同地質(zhì)環(huán)境所需要的水溶性物質(zhì)進行深入的研究，以此滿足不同鉆井操作的需求，從而提升油田鉆井工作的效率和質(zhì)量。

參考文獻：

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