吸水材料在石油钻井堵漏中的应用.pdf

2 0 1 0年 2月 赖小林等． 吸水材料在石油钻井堵漏中的应用 l 7 吸水材料在石油钻井堵漏中的应用 赖小林 王 中华 郭建华 李旭东 郝纪双 中国石化中原石油勘探局钻井工程技术研究院， 濮阳 4 5 7 0 0 1 摘要吸水材料， 特别是具有一定强度的凝胶吸水材料， 在处理复杂地层漏失中发挥着越 来越重要的作用。综述了堵漏用吸水材料的成分及其结构， 从提高强度、 提高抗温性能及控制膨 胀速度等方面评述了当前堵漏用吸水材料的改进方法， 并在实践的基础上阐述了吸水材料的堵漏 机理 ， 讨论了堵漏用吸水材料的发展趋势。 关键词吸水材料堵漏机理应用钻井 井漏是钻井过程 中普遍存在 的现象 ， 在钻井 作业中因处理井漏所耗费时间约占钻井时间的 1 0 ％。防漏失常用办法是在钻井液 中加入不 同粒 径的材料， 在微裂缝或孔隙中形成架桥或团簇以 防止钻井液 的漏失。当钻井过程 中发生漏失 时， 桥塞堵漏是有效 的堵漏手段之一 ， 其堵 漏成败 的 关键是堵漏颗粒的尺寸分布是否与漏失通道直径 相匹配， 其最佳尺寸范围是裂缝宽度或孔隙直径 的 1 ／ 7至 1 ／ 3 【 】 。在钻井施工中， 特别是探井钻 井过程中， 一般不能准确掌握漏失地层的裂缝宽 度或孔隙尺寸， 因此很难保证这些材料在地层中 形成成功的桥塞。如果高浓度的桥堵材料也难以 重新建立泥浆循环， 可以使用水泥堵漏， 单独使用 或与桥堵材料混合使用 。水泥堵漏在封堵裂缝 的 同时也封堵了井筒， 需要重新钻开， 通常这样的操 作需要重复几次直到形成有效的封堵。在封堵漏 层前 ， 水泥浆常发生相分离 ， 其中比重较大的水泥 颗粒倾 向于从水 中分离出 ， 发生脱水。此外 ， 由于 水泥浆在地层中的驻留性欠佳， 往往在没有封堵 漏层前就已漏人地层深处。 为了解决上述桥塞和水泥浆堵漏面临的难 题， 将吸水材料用于堵漏施工。这类材料能吸水 膨胀 】 ， 并具有可变形性和聚结作用， 能挤人地 层裂缝形成强而韧的堵漏层。堵漏用吸水材料的 发展经历了从粘土类复合物到聚合物凝胶、 树脂 等过程， 国外在上世纪 8 0年代出现了大量专利， 但近年研究开发较少； 国内在这方面的研究起步 相对较晚， 在 9 0年代开发了以 S Y Z 、 P A T为代表 的吸水膨胀堵漏材料 】 ， 目前吸水材料堵漏逐渐 受到重视 ， 在复杂井漏 的处理 中发挥重要作用。 本文综述 了堵漏用吸水材料的研究与应用情况。 1 堵漏用吸水材料类型 1 ． 1 粘土类复合吸水材料 用水分散的亲油膨润土形成的凝胶封堵漏 层 J ， 或将鞭土与干粉状的 P A M等混合物中加人 水混合后注入井筒封堵漏层 J 。也可将鞭土封 装于聚合物衣膜胶囊中， 囊中留一小孔， 当胶囊泵 人地层后， 水通过小孔进入胶囊中， 搬土吸水膨胀 并破坏包衣膜， 释放出聚合物吸水膨胀而封堵漏 |皇 [ 6 ] ， O 1 ． 2 丙烯类聚合物吸水材料 丙烯酸、 丙烯酰胺、 丙烯腈等单体分子结构中 含亲水的羧基、 酰胺基， 且易聚合， 其聚合物可以 和无机多价离子或具有双官能团的有机物进行交 联而形成吸水性能很好的凝胶 。其 中以丙烯酰胺 为主要单体的堵剂研究得最多， 这是由于酰胺基 团吸水性强， 且为非离子单体， 耐盐性较好 ， 另外 酰胺基 团又为吸附基 团， 可增加树脂在地层 中吸 附能力 ， 提高驻 留能力。如 以 A A、 A M 为原料开 发的高效承压堵漏剂， 进入孔喉或微裂隙1 5 h 后 ， 膨胀倍数是自身体积的3 ～ 2 5倍 ， 充满孑 L 喉或 微裂隙， 由于吸水膨胀压力的作用， 可将其他堵漏 材料吸收的滤液挤出， 使堵漏材料发生去水化作 用 ， 提高 了漏层的承压能力⋯ 。 一 些助剂的加入可提高吸水树脂的堵漏效 果 。在 A A、 A M 的聚合体系 中引人无机材料如膨 收稿 日期 2 0 0 9一l O一1 9 。 作者简介 赖小林， 工程师， 2 0 0 8 年毕业于中国科学院新疆理 化技术研究所， 获有机化学博士学位 ， 现于中原石油勘探局 钻井工程技术研究院做博士后研究 ， 主要从事堵漏用吸水材 料的研究开发工作。 基金项 目 中原石油勘探局重大 科技攻 关项 目“ 新型抗 高温 延 迟膨胀堵 漏剂研究 ” 编号 2 o o 9 3 1 9 部分研究成果 。 1 8 A N 细 C E S 石 I N F I 油 NE P 化 ETR 工 OCH 进 E MI C 展 AL S 第 l 1 卷第 2期 A D V A 一 润土、 蒙脱土， 既可提高堵漏材料的强度， 也可以 降低成本 J 。如高 岭土表 面存在 的羟基和带 电 荷的活性点 ， 与溶液中阳离子发生相斥作用 ， 可提 高吸水树脂 的抗盐 能力 ， 有机羧酸 C A能参与聚 合反应， 起到调节吸水树脂 的饱和吸水时间的作 用 】 。与无机材料复合还可提高吸水树脂的抗 温性能 ， 如 以无机材料 填充 的 N F J l凝胶聚合 物， 在1 3 5℃井浆中的膨胀倍数随养护时间增加 而略下降， 养护1 O d 后膨胀倍数仍在 l 0倍以上， 而且强度高、 韧性好 ， 具有很好 的抗高温性能 J 。 在 A A、 A M聚合体系中引人马来酸酐十六醇单酯 可有效地控制吸水溶胀速率 引。吸水材料与桥 堵材料复合使用可改善堵漏效果， 如以A A 、 A M、 柠檬酸、 铝交联剂 ， 碳 酸钙 、 海泡石 、 玻璃纤维 、 云 母片、 锯末、 核桃壳、 棉籽壳等组成的复合凝胶， 可 根据地层孔隙、 裂缝乃至溶洞的实际形状自动变 形而实施封堵 ， 而且凝胶的强度、 成胶时间可根据 需要调整， 改变了以前钻井完井作业中单纯采取 不同粒子的级配实施暂堵和堵漏的方法 。 国外在这方面也开展了相关研究。以鞭土与 丙烯酸、 丙烯酰胺、 乙烯醇等的聚合物的混合物制 得芯材， 用聚乳酸做包衣材料， 制备了一种延迟膨 胀堵漏剂 ， 膨胀倍 数为2 03 0倍 。以反相乳 液聚合物 A A 3 0 ％与 A M 7 0 ％ 3 0 份， 矿物油 3 0 份、 水3 0 份和乳化剂 l 0 份为原料， 制得了商品名 为 A E 2 0 0的堵漏产品 引。 1 ． 3 聚氨酯类堵漏材料 聚氨酯是 由二异氰酸酯与多元醇经加成反应 制备而成的一大类聚合物， 特点是均含氨基甲酸 酯， 其大分子间存在氢键， 所以具有强度高、 耐磨、 耐溶剂等优异性 能。虽然聚氨酯不属于吸水树 脂， 但由于水是聚氨酯预聚体的固化剂， 其能发生 交联反应 ， 固化后产生 C O 而引发体积膨胀 ， 产 生类似吸水膨胀 的效果 ， 达 到封堵漏层的 目的。 固化后的聚氨酯树脂抗压强度可达1 9 ． 8 M P a ， p H 值为3 一 l 3 ， 均不影响固化效果， 最大包水量可达 2 7 倍u 引 。P A T 化学膨体堵漏剂是一种聚氨酯泡 沫膨体颗粒堵漏剂， 具有弹性、 多孔的网状连通结 构 ； 用聚丙烯酰胺和聚氨酯为主体材料制备的 钻井堵漏剂， 可以进入裂孔、 裂缝内部形成牢固的 堵塞体， 克服了以往堵漏剂只在表面封口或封堵 效果不够理想 的缺陷 。 虽然聚氨酯类材料堵漏已有不少成功实例， 但其使用还存在一些争议。G l e n等Ⅲ 报道了使 用聚氨酯堵漏失败的试验 ， 尽管输送装置被妥善 地安装 ， 但聚氨酯并没有在井底充分地膨胀， 而是 形成了一种粘稠的聚合物， 无法有效地封堵漏层 ， 室内模拟井底条件实验表明 ， 该泡沫化合物在井 底被水严重稀释而影响了反应动力学 。基于对聚 氨酯应用 的不 同观点 ， B o u k a d i 等 对市 面上 5 种聚氨酯产品用于堵漏进行了评价， 发现只有聚 氨酯 A在室温和常压下膨胀 2 0倍 ， 能在裂缝处 形成很强的密封效果 ， 实现有效封堵。 1 ． 4 其他吸水堵漏材料 天然产物接枝改性吸水材料也有研究 。以改 性高分子魔芋粉制备的堵漏剂， 强度在1 0 0 oC时 可达1 ． 5 6 M P a ， 但随着温度升高， 凝胶骨架魔芋 甘露糖会发生碱性水解 ， 凝胶的网状结构遭破坏 ， 强度下 降， 该 堵 漏 剂在 江 汉 沙 2 7 4井 、 塔里 木 I 7 _A 5 井得到应用 。唐代绪等 开发出一种可 控吸水膨胀堵漏剂， 分别考察了丙烯腈接枝淀粉、 丙烯酸钠 一 壳聚糖 s H、 淀粉接枝丙烯酰胺的吸 水性能， 发现 S H的吸水性能最好， 而且所得吸 水膨胀颗粒粒径大小均匀 ， 形状规则 。 2 堵漏用吸水材料性能的提高与改进 主要针对具有一定强度的凝胶吸水堵漏材料。 2 ． 1 提高强度 提高堵漏用吸水材料的强度可从以下几个方 面进行 1 与无机填充材料复合， 吸水树脂的强度、 刚度、 韧性、 耐热性均可得到较大提高， 具体表现 在材料的冲击强度、 拉伸强度、 弹性模量的增大及 玻璃化温度的提高。常用的无机材料有 膨润土、 高岭土、 膨胀蛭石、 硅粉等。如膨胀蛭石颗粒能被 均匀包覆在聚 丙烯酸钾 一丙烯酰胺 树脂 内部 ， 分散性好， 不会发生团聚 。随着无机物含量增 加， 树脂强度增加， 在保证树脂性能的前提下， 应 尽可能提高无机物含量。 2 改变吸水材料结构 普通化学吸水凝胶 通常都是无定形的， 在分子水平上不存在特别的 有序结构。通过聚合条件的改变， 合成得到具有 较规整微结构的凝胶， 凝胶在机械性能及其他性 能上均可得到很大的提高或改进。如纳米复合水 凝胶 】 ， 抗拉强度高 ， 可被拉 伸2 5～2 9倍 ； 大分 子微球复合水凝胶， 在含水率9 0 ％、 压缩率达 2 0 1 0年 2月 赖小林等． 吸水材料在石油钻井堵漏中的应用 1 9 9 9 ． 7 ％时仍能快速恢复 ， 抗压强度达 到1 0 MP a 以 上 ； 双网络凝胶受压时 ， 柔性 网络 与刚性 网络 可以发生相对滑移 ， 有效地分散作用力 ， 使双网络 凝胶 的机械强度有很大的提高 。 2 ． 2 提高抗温性能 随着油气资源开发的不断深人， 深井超深井 数量逐年增多， 井温也随之增高， 如四川东山 l 井 ， 井深5 7 1 0 m， 井底温度1 6 2℃ 】 。而 目前 已 有的吸水堵漏材料普遍抗高温性能不足， 丙烯类 聚合物抗温一般在1 3 5 o c内， 聚氨 酯 的抗温性 能 一 般在1 0 0℃内。 提高吸水材料的抗温性能应从材料的分子结 构设计方面着手 ， 设计原则包括以下几方 面 1 选择碳链结构保证分子的热稳定性； 2 通过引 入环状结构增强分子链的刚性， 进一步提高处理 剂的热稳定性； 3 采用大侧基增加分子的支化 程度， 提高分子的运动阻力， 提高分子高温下的吸 附稳定性和抗电解质污染的能力。 2 ． 3 控制膨胀速度 由于堵漏用吸水材料具有吸水膨胀性能， 因 此， 加入水基泥浆中将吸收泥浆中的自由水 ， 而导 致泥浆粘度增大 、 稠化 ， 难 以泵送 ； 同时， 吸水材料 过早膨胀也导致不易进入漏层 ， 影响堵漏成功率。 为了解决这一问题 ， 国内外学者提出了诸多方案 ， 大致可以分为 1 包衣 采用疏水聚合物材料或粘土作保 护膜， 以喷涂、 凝封或包衣等方式， 将聚合物加工 成封包聚合物颗粒。泵至漏层后， 在井温作用下， 包衣膜熔化而释放出聚合物 ， 吸水膨胀而封堵漏 层。例如薛玉志等 用石蜡在改装有加热熔融 装置的包衣锅中对吸水树脂进行包覆， 对颗粒大 小均匀、 形状规则的丙烯酸钠 一壳聚糖高分子吸 水膨胀树脂包覆能起到抑制吸水速度的作用 ， 经 包覆后 的可控膨胀堵漏剂对钻井液的性能影响不 大； 采用疏水的聚乳酸对鞭土和交 联聚合物的混 合物进行包衣 ， 可以实现延迟膨胀功能 引。 2 表面化学改性 通过对 吸水 材料表 面进 行改性或疏水处理使其暂时疏水， 实现延迟膨胀 的目的。以搬土 一交联吸水聚合物制备的一种微 球， 该聚合物与搬土混合前由聚多胺处理使其暂 时疏水 ， 达到1 ／ 4 h 至1 ／ 2 h 的延迟 ， 加人聚阴离子 纤维素可延长延迟 时间 ， 该 技术在 德州达拉斯一 口井试验成功 ； 张歧安等 以聚丙烯酰胺为 基础 ， 疏水有机物 为交联剂形成互穿网络 聚合物 型吸水膨胀材料 ， 用疏水物质进行表面化学改性 ， 达到延迟膨胀的 目的。 除了用包衣或表面化学改性实现吸水材料 的 延迟膨胀外 ， 也可 以在施工工艺上采取一定措施 达到此目的， 如使用携带液将堵漏用吸水材料暂 时与水隔离 ， 使其到达漏层后才与水接触， 吸水膨 胀 。如用惰性溶剂如煤油将一种纤维状吸水溶胀 的亲水聚合物注入漏层， 吸水后封堵住漏层 J 。 也可以使用泵送装置， 将吸水材料封装于一个容 器 中用钻杆输送至漏层 ， 容器底 部的膜或蜡状物 质在目的层高温作用下熔解， 释放出材料吸水膨 胀而封堵漏层 。 3 吸水树脂堵漏机理 吸水树脂能够成功封堵漏层， 主要是 由于它 具有以下一些特性 1 可变形性吸水树脂具有较好 的韧性 和 变形能力 ， 在压差作用下能变形并被挤入地层孔 道内， 适应漏失层的形状而自动填充， 堵塞裂缝， 其堵漏过程如图 1 所示。吸水树脂进入的裂缝区 为压力过渡带， 在压差的作用下， 吸水树脂迅速聚 集在裂缝区， 同时， 吸水树脂受到挤压， 体积减小， 内部压力增加， 而一部分聚集在吸水树脂内的能 量释放， 吸水树脂吸水膨胀， 直到作用在吸水树脂 表面的内外压力平衡为止 J 。 聚合 颗粒 图 1 吸水树脂封堵漏层示意图 2 吸附性本课题组研究认为， 吸水树脂 颗粒表面有很多高分子链， 在地层水和温度的作 用下舒展开， 形成类似板栗壳形状的结构， 如图2 所示。舒展开的高分子链上的亲水基团与水接触 形成水合状态， 舒展的高分子链还可吸附到粘土 颗粒、 岩壁或堵漏浆中其他材料的表面上； 同时堵 2 0 精细石油化工进展 AD VANC E S I N nNE P ET R OCHE MI C AL S 第 1 1 卷第 2期 漏浆中其他细小颗粒也可在树脂表面发生絮凝、 团聚 ， 吸水树脂颗粒间的分子链也会发生缠绕、 纠 结作用 ， 形成很强的内聚力。这些作用使堵漏材 料与地层间连接成一个整体 ， 形成有效封堵 。 图 2 吸水树脂在漏层 中作用机理示意图 3 吸水膨胀性 吸水树脂被压差挤入地层 6 A r t h u r L A r m e n t ro u t ， L o n g B e a c h ． M a t e r i a l f o r R e c o v e r in g L o s t 中， 表面的分子链在地层环境中舒展开来， 通过水 c i i“ W d 。 U S 1 9 5 8 合、 吸附、 缠绕、 絮凝等作用与地层联结成一个整 ‘ 堵 漏材 料 的 合成 钻 井 液与 完 井液， 。 ， 巧 体后 ， 继续吸水膨胀 ， 产生次生压力 ， 对地层进一 8 晓 ，朱华， 汪晓静等． 油田堵漏用高吸水树脂的合成与吸水 步填充压实， 形成高强度的封堵层， 最终实现成功 性 能 ． 精 细 化 工 2 0 0 7 ， 2 4 1 1 1 1 2 4 1 1 2 7 封堵 。 9 李旭东， 郭建华， 王 依建 等． 凝胶承压堵漏技术 在普光地区的 ． ⋯ 应用． 钻井液与完井液， 2 0 0 8 ， 2 5 1 5 3- 5 6 4 L 氰认 1 0 鲜 明 ，贾朝霞， 康力．一种吸水树脂堵漏剂的制备与性能研 1 堵漏用吸水材料的膨胀倍数越高， 强度 究 ． 广 东 化 工，2 O 0 7 ，3 4 1 2 1 1 1 4 越低 ， 难以承受地层压力， 导致堵漏失败 。因此 ， 1 1汪建军． 功能 型复合凝胶自 适应堵漏技术研究 [ 博士学位 膨胀倍数控制在 5 3 0倍较为适宜。 论文] 四 川- 四 川大学， 2 0 0 7 2 应在降低吸水材料的成本、 提高机械强 1 2 w ll B e rg D M ， N 。 一 K ， B u M ， d a1 ． D 。 la y e d w 。 时一 度 和 抗 温 性 能 方 面 做 更多 的 研 究， 扩 大吸 水 材 料 w⋯ e ll in M a n d M 。 m 0 d 。 o f U s e ． U S 0 o ／ 0 o 8 5 2 4 A L 堵漏的应用范围。 l 3 c i n d y c F a n g ，Ca r l J T h a e ml i t z ，Er i c Da v i d s o n ．I n v e r s e Emu 1 ． 3 从理论上对吸水材料的堵漏机理进行了 8 i 。 P o l y m e r s a s L o 8 t C i r c u l i o n M a t e fi a 1 ．U S 2 0 0 7 ／ 0 0 1 2 4 4 7 阐述 ， 建议在今后 的研究中建立相应模型对其进 A 1 ． 2 0 0 7 行模拟和验证 。 1 4 金术英 水溶性聚氨酯 在坝工裂缝防渗堵漏中的应用 吉林 1 5 S 杰 1 ， 7 申 9 威 - 8 等 1 ． 钻 井工 程防 漏堵 漏 技 术 京 石 其堵漏效果的评价 ，而 堵 漏 效 果 受 堵 漏 评 价 装 置 、 ～⋯ ⋯ ⋯～ 一 ⋯⋯ 。 漏层模拟条件、 堵漏配方等诸多因素的影响， 无法 1 6施 晓 红 ． 钻 井 堵 漏 剂 ． C N 2 0 0 8 1 0 0 2 4 5 0 0 ． 2 0 0 8 准确地评价吸水材料。应 在吸水材料 的抗温性 1 7 G l e n E L o e p p e ， D a v i d A G l o w k a ， E h o n K W ri g h t ． D e s i g n an d 能、 机械强度等方面建立统一的评价标准。 E v a lu a tio n o f L o s t c irc u la t io n M a te r ia l s fo r S e v e r e E n vi ro n 。 参考文献 1 8 B o u k a d i F ， Y a g h i B ， B e m 8 n i A ， e t a 1 ． E v a l u a t i 0 n of P o l y u r e ． I 黄达全， 陈少亮， 马运庆等． 可膨胀高效承压剂在堵漏作业中t h ane s a s P o t e n t i a l M u d L o s s C o n t r o l A g e n t s ．E n e r g y S o u r c e s ． 的应用．钻井液与完井液， 2 0 0 6 ， 2 3 3 7 1 - 7 3 2 0 0 6 ， 2 8 1 5 9 7 0 2 狄丽丽， 张智， 段明等．超强吸水树脂堵漏性能研究．石油钻 1 9 王松， 张凡．改性高分子魔芋粉堵漏剂在石油开发中的应 探技术 ， 2 0 0 7 ， 3 5 3 3 3 3 6 用．精细石油化工进展 ， 2 0 0 2 ， 3 5 1 5～1 8 3 申威．我国钻井用堵漏材料发展状况．钻采工艺， 1 9 9 7 ， 2 0 2 0 唐代绪， 刘振东， 侯业贵等．可控膨胀堵漏剂的研制．钻井液 1 5 7 ～ 6 1 与完井液， 2 0 0 8 ， 2 5 5 2 0 2 2 4 R i c h a r d L C l a m p i t t ， J a m e s E H e s s e r t ． M e t h o d f o r C o n t r o l l i n g F o r - 2 1 唐群委， 林建明， 吴季怀等．膨胀蛭石／ 聚 丙烯酸钾 一 丙烯 罄 2 0 1 0年 2月 赖小林等． 吸水材料在石油钻井堵漏中的应用 2 1 P r o p e r t i e s o f Na n o c o mp o s i t e Hy d r o g e l s Co mp o s e d o f P o l y f 一 i s o p r o p y l a e r y l a mi d e a n d C l a y ． Ma c r o m o l e c u l e s ，2 0 0 2 ， 3 5 2 7 1 0 1 6 21 0 1 7 1 2 3 Hu a n g T，Xa H，J i a o K．e t a 1 ．A No v e l Hy d r o g e l wi t h Hi g h Me - c h a n i c a l S t r e n g t hA Ma e r o mo l e e u l a r Mi e r o s p h e re Co mp o s i t e Hy d mg e 1 ．A d v Ma te r ， 2 0 0 7，1 9 1 2 1 6 2 2～1 6 2 6 2 4 Go n g J P，Ka t s u y a ma Y，Ka r o k a w a T。e t a1．Do a b l eNe t wo r k Hy d rog e l s wi t h E x t r e me l y Hi g h Me c h a n i c a l S t ren gth．Ad v a n c e d Ma t e r i a l ， 2 0 0 3， 1 5 1 4 1 1 5 5～1 1 5 8 2 5 王君 国， 张淑嫒．高温钻井堵漏材料试验 与应用．钻采 工艺 ， 1 9 9 5 ， 1 8 1 8 6～8 9 2 6 薛玉志 ， 唐代绪 ， 刘振东 等．可控膨胀 堵漏剂包 覆工 艺技术 研究．钻井液与完井液 ， 2 0 0 8 ， 2 5 5 2 3～2 5 2 7 Al e x a n d e r W ．C o mp o s i t i o n a n d Me t h o d o f Co n t r o ll i n g L o s t Ci reu l a t i o n f r o m We l l b o r e s ． US 4 8 3 6 9 4 0 ． 1 9 8 9 2 8 张歧安， 徐先国， 董维等．延迟膨胀颗粒堵漏剂的研究与应 用． 钻井液与完井液， 2 0 0 6 ． 2 3 2 2 1 ～ 2 4 2 9 Ma r k J Mc k i n l e y，Do u g l a s D Ap p l e g a t h ．Me t h o d o f I n h i b i t i n g s t C i rcu l a t i o n f r o m a W e l l b o re ．US 4 5 2 6 2 4 0． 1 9 8 5 3 0 C l a r e n c e 0 W alk e r ． Me t h od f o r Co n t r o l l i n g Lo s t Ci r c ula t i o n o f Dr i l l i n g F l u i d s wi t h W a t e r Ab s o r b e n t P o l y me r s ． US 4 6 3 5 7 2 6 ． 1 9 8 7 Ap p l i c a t i o n o f W a t e r--- a b s o r b e n t M a t e r i a l s i n Pe t r o l e u m Dr i l l i n g Lo s s Co n t r o l L a i Xi a o l i n Wa n g Z h o n g h u a Gu o J i a n h u a L i Xu d o n g Ha o J i s h u a n g Dr i l l i n g E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y I n s t i t u t e o f Z h o n g y u a n P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n B u r e a u x ， S I NO P E C， P u y a n g 4 5 7 0 0 1 Ab s t r a c t Wa t e ra b s o r b e n t ma t e ria l s ，e s p e c i a l l y t h e p o l y me ri c h y d r o g e l s ，p l a y a mo r e a n d mo r e i mpor t a n t r o l e i n d e a l i n g c o mp l e x d ri l l i n g l o s s ．T h e c o mp o s i t i o n s a n d c o n s t r u c t i o n s o f t h e wa t e rabs o r b e n t ma t e r i a l s u s e d f o r l o s s c o n t r o l we r e s u mma ri z e d ．T h e mo d i fi c a t i o n t e c h n i q u e s o f c u r r e n t w a t e ra b s o r b e n t ma t e r i a l s i n e n h a n c i n g s t r e n g t h．i mpr o v i n g t e mp e r a t ur e r e s i s t a n c e a n d c o n tro l l i n g s we lli ng r a t e we r ℃r e v i e we d．Th e me c h a n i s m o f l o s s c o n t r o l w a s i n t r o d u c e d o n the b a s i s o f p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s ．Th e d e v e l o p i n g t r e n d s o f wa t e r a b S O r b e n t ma t e d als for l o s s c o n t r o l w e r e d i s c u s s e d ． Ke y W o r d s wa t e ra b sor b e n t ma t e r i al，l o s s c o n t rol me c h an i s m ，a p p li c a t i o n，d ri l l i n g 三井化学计划新建 以二氧化碳 为原料的大型 甲醇装置 日本三井化学公司日前表示 ， 当前正在与包括中国石化和新加坡政府在内的一些公司和组织谈判， 计划新建一套 以二氧化碳为原料生产甲醇的大型装置。 公司总裁 T o s h i k a z u T a n a k a 表示 ， 因为当前全球对气候变暖 的担忧 日益增加 ， 已经接到众多关于该 技术的询问。三井化学公司在 日 本西部大阪工厂内正运营着一套利用该技术的1 0 0 t／ a 示范装置， 这是 全球唯一一套以二氧化碳为原料生产甲醇的装置。该技术当前存在的最大挑战是稳定的氢供应， 因为 大量生产二氧化碳的地方通常与大量生产氢气的地方相隔很远。 据一位公司高级经理人员表示， 装置可能选址新加坡或中国。T a n a k a 表示， 三井化学的目标是在 3 年时间内开始商业化利用该技术。公司已经完成了该专利技术的催化剂研究开发， 下一步是设计大型 的装置。当前全球甲醇需求为3 ． 5 ～ 4 M t／ a ， 这是一个巨大的市场， 预计甲醇生产商们在替换现有装置 时会考虑利用这种技术。钢铁厂和炼油厂生产大量的氢气， 而热电厂、 钢铁厂和水泥厂则生产大量的二 氧化碳。 庞晓华摘译 自I C I S ， 2 0 0 91 l O 2