聚合物泥浆降粘剂PT—1降粘作用研究

ＴＰ－１降粘剂是顺丁烯二酸酐与乙烯基单体的共聚物。本文通过扫描电镜，粒度分析，Ｘ射线衍射等分析测定，研究了ＰＴ－１在膨润土泥浆和聚合物泥浆中的降粘作用，探讨了ＴＰ－１的降粘机理。     

聚合物降粘剂PT—1的应用

新型聚合物降粘剂ＰＴ—１在四川地区的现场应用，实践证明ＰＴ—１对高低密度聚合物泥浆和分散泥浆体系在含钙盐地层及深井条件下均表现出降粘切效果好，抗温抗钙盐污染能力强和应用范围广等特点，而且配伍性好、使用方便、产品无毒、对环境基本无污染。     

新型抗高温抗污染降滤失剂DY—1的研制及性能评价

以烯类单体，磺化剂为主要原料，合成了新型钻井液降滤失剂ＤＹ－１，考察了该降滤失剂的性能，室内实验结果表明，ＤＹ－１的降滤失作用强，具有良好的抗温，抗污染性能，可用于深井泥浆，（饱和）盐水泥浆和海水泥浆。     

正电胶泥浆抗温抗盐降滤失剂的研制与评价

介绍了ＪＲＴ－１８正电胶泥浆降滤失剂的制备方法及室内评价结果。表明ＪＲＴ－１８对正电胶泥浆具有显著的降滤作用,其抗温可达１２０℃以上,抗盐可达饱和,优于ＮａＰＡＮ、ＭＶ－ＣＭＣ和ＤＦＤ－１４０,克服了现有阴离子降滤失剂与正电胶泥浆配伍时,降粘、切的缺点。     

降失水剂对MMLH—粘土泥浆体系流变性的影响

针对ＭＭＬＨ－粘土泥浆体系使用中普遍存在的降低失水与维护体系独特流变性的矛盾进行了实验室研究。结果表明，常用的降失水剂虽然均可有效地降低其失水，但会使体系粘诬，切力不同程度下降，在些甚至会使原有的流变性特点丧失；降失水剂在ＭＭＬＨ－粘土泥浆体系中的作用特点不同于传统的膨润土泥浆。，     

钻井液降失水剂A95—1的研制

以丙烯酰胺、环氧氯丙烷和三甲胺的反应产物与丙烯酰胺、丙烯酸共聚制得了一种多元共聚物泥浆降失水剂Ａ９５－１,并对其泥浆性能进行了初步评价。结果表明,Ａ９５－１用作泥浆处理剂,降失水效果明显,抗温、抗盐能力强,防塌效果好。     

AODAC／AA／AS两性离子型聚合物泥浆降粘剂的研制

采用AODAC、AA和AS为原料,以水为溶剂，用氧化-还原体系引发，合成了一种两性离子型共聚物泥浆降粘剂，探索了产品收率及降粘效果对合成条件的依赖性并初步评价了合成产物在几件泥浆中的降粘效果。此产品的收率及在泥浆中的降粘效果对合成条件具有较强的依赖性。此产品作为泥浆降粘剂，抗温、搞盐钙污染能力强，且具有一定的抑制页岩水化分散能力。     

AMPS／AA共聚物的合成及降粘性能

合成了２－丙烯酰胺基－２－甲基丙磺酸／丙烯酸共聚物泥浆降粘剂，研究了合成反应中ＡＭＰＳ的用量对共聚物性能的影响。研究结果表明，ＡＭＰＳ的用量为５％时制得的共聚物具有较好的抗温和抗性能，ＡＭＰＳ用量低至０．１％－０．２％时仍可获得具有良好降粘效果的共聚物。     

钻井液降失水剂A95—1的研制

以丙烯酰胺，环氧氯丙烷和三甲胺的反应产物与丙烯酰胺，丙烯酸共聚制得了一种多元共聚物泥浆降水剂Ａ９５－１并对其泥浆性能进行了初步评价，结果表明，Ａ９５－１用作泥浆处理剂，降失水效果明显，抗温，抗盐能力强，防塌效果好。     

新型抗高温抗污染降滤失剂DY－1的研制及性能评价

以烯类单体、磺化剂为主要原料，合成了新型钻井液降滤失剂ＤＹ－１，考察了该降滤失剂的性能。室内实验结果表明，ＤＹ－１的降滤失作用强，具有良好的抗温、抗污染性能，可用于深井泥浆、（饱和）盐水泥共和海水泥浆。     

Numerical simulation of profile control by clay particles after polymer flooding

A three-dimensional, two-phase, five-component mathematical model has been developed to describe flow characteristics of clay particles and flocs in the profile control process, in which the clay particle suspension is injected into the formation to react with residual polymer. This model considers the reaction of clay particles with residual polymer, apparent viscosity of the mixture, retention of clay particles and flocs, as well as the decline in porosity and permeability caused by the retention of clay particles and flocs. A finite difference method is used to discretize the equation for each component in the model. The Runge-Kutta method is used to solve the polymer flow equation, and operator splitting algorithms are used to split the flow equation for clay particles into a hyperbolic equation for convection and a parabolic equation for diffusion, which effectively ensures excellent precision, high speed and good stability. The numerical simulation had been applied successfully in the 4-P1920 unit of the Lamadian Oilfield to forecast the blocking capacity of clay particle suspension and to optimize the injection parameters.     

钻井液用降黏剂磺化苯乙烯-马来酸酐聚合物的合成与评价

以甲苯和丙酮为溶剂,苯乙烯、马来酸酐为主要原料,合成了磺化苯乙烯-马来酸酐聚合物(SSMA),平均相对分子质量为2 500～4 000.室内评价结果表明,SSMA具有良好的降黏和抗温性能.SSMA加量为30 g/L时,可使4%淡水基浆的表观黏度从7.5 mPa·s降至3.0 mPa·s;SSMA加量为40 g/L时,可...     

钻井液用高效桥联型防塌剂的研发及现场应用

井壁失稳一直是钻井过程中未能彻底解决的问题。根据防塌剂与钻井液中的黏土及地层矿物吸附联结的作用机理,采用AM、AMPS和一种强吸附单体M,通过以过硫酸钾作引发剂,在60℃反应4 h,合成了一种抗温达150℃的高温桥联型防塌剂QFT,产物为白色黏稠状,QFT分子量约为（8~60）×104 g/mol,有效含量为10%。该防塌剂具有强抑制、降滤失及对基浆黏度影响小的特点,对其进行了性能评价和机理分析,并介绍了其现场应用情况。与清水相比,3% QFT水溶液使泥页岩岩心线性膨胀量降低44.56%,泥页岩岩屑150℃滚动回收率提高34.1%,回收率大于KCl及KPAM和FA-367;在清水中浸泡10 min后完全分散开的岩心,在QFT溶液中浸泡24 h仍保存完整。X-射线衍射分析结果说明,QFT由于分子量较小,可以进入黏土层间,阻止水分子进入黏土层。含有QFT的基浆老化后黏土颗粒粒径较小,比表面积较大,说明该防塌剂可以通过与黏土的桥联吸附,阻止基浆中固相颗粒高温聚集,保证基浆中具有一定量的细颗粒,有利于形成薄而致密的滤饼,老化后3% QFT可以使4%基浆的API滤失量降低48.33%。钾钙基钻井液体系中引入QFT后,有效地降低了滤失量,现场的泥岩岩屑滚动回收率在95%以上,且120℃下浸泡后的人造岩心强度比原体系提高14%以上。通过在红山嘴H160井的应用,表明该防塌钻井液体系能够防止井塌等复杂事故。此外,由于该体系有良好的降滤失及抑制性,试验井钻井周期比邻井H170-X井缩短43%,钻机月速提高了70%,显著提高了钻井时效,降低钻井成本。      

基于季戊四醇的超支化降滤失剂的合成及性能评价

针对现有的降滤失剂在使用过程中存在对钻井液流变性影响大、抗温和抗盐能力不足的问题,以季戊四醇为核心结构的多烯基单体四烯丙基醚（PPTE）,与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、丙烯酰胺（AM）为原料,通过自由基聚合反应合成一种基于季戊四醇的超支化降滤失剂PPAAN-1。在正交实验的基础上,进一步考虑四烯丙基醚加量对降滤失剂的表观黏度的影响,最终确认了降滤失剂PPAAN-1的最佳合成条件:PPTE加量为17%、AMPS∶AM∶NVP=2∶6∶1、反应温度为55 ℃、引发剂（AIBN）为0.2%。在室内评价其降滤失效果、流变性能、热稳定性能以及其对滤饼质量的影响。实验结果表明,与国外降滤失剂Driscal D和DrisTemp相比,降滤失剂PPAAN-1对钻井液流变性能影响小,同时拥有良好的热稳定性能以及降滤失效果,其热降解温度高达302.29 ℃,在30%氯化钠盐水浆（1%PPAAN-1）中的API滤失量（220 ℃老化后）为9.8 mL、高温高压滤失量（150 ℃）为18.5 mL;在高温高矿化度的条件下降滤失剂PPAAN-1可形成网状结构,并吸附在黏土表面,提高钻井液中黏土颗粒粒径的分布范围,从而形成致密的泥饼,以达到降滤失的目的。      

低毒油包水钻井液用耐高温有机土的研制

通过用十八烷基二甲基苄基氯化铵对提纯钠基蒙脱石改性,制备出了1#有机土,在此基础上再用妥尔油基聚羧酸聚合物ENVAMOD-595与1#有机土复合,制备出2#有机土。采用X射线衍射仪和DSC-TGA同步热分析仪对制备的1#和2#有机土样品进行了测试,并测定了用其配制的油包水钻井液在热滚后的流变性能。结果表明:十八烷基二甲基苄基氯化铵和ENVAMOD-595均能插层进入蒙脱石层间,与蒙脱石复合形成有机土,且ENVAMOD-595的加入能提高有机土的热稳定性;适当升温可以促进有机土的分散,使钻井液黏度升高,高温会破坏有机土的结构,使得钻井液的流变性能降低;1#有机土抗温达170℃,而2#有机土抗温达210℃,好于矿物油基钻井液用有机土B155。用2#有机土配制的现场油包水钻井液经150℃热滚后具有较高的稳定性,证明该有机土适用于高温钻井液的配制。     

油酸酰胺型油基钻井液降黏剂作用机理

在基浆中分别添加不同类型的黏土,模拟地层土对钻井液黏度的影响,添加不同浓度的沥青降滤失剂模拟沥青对钻井液黏度的影响。结果表明,在基浆中分别添加5%有机土、15.5%沥青降滤失剂后基浆塑性黏度增加100%,动切力至少增加370%。在污染后的基浆中添加1%油酸酰胺型降黏剂后,可使混入黏土的基浆塑性黏度降低10%,动切力降低80%以上;添加15.5%沥青的基浆动切力降低73%以上,说明油酸酰胺可拆散劣质固相形成的网架结构。在南缘天安X井现场油基钻井液老浆(密度为2.25 g/cm3)中添加1%油酸酰胺型降黏剂,其塑性黏度降低15%,而动切力可降低30%以上。油酸酰胺降黏剂在油基钻井液老浆中主要作用是拆散劣质固相形成的网架结构,降黏规律与基浆中含有过量黏土和沥青污染物相关。高温高压流变测试结果表明,在205 ℃下油酸酰胺型降黏剂仍能使现场油基钻井液老浆的塑性黏度降低4.76%、屈服值降低8.70%,拆散现场浆中过量的网架结构,有效地改善了现场浆的流变性。      

密度对油基钻井液性能的影响

随着高密度油基钻井液被使用的越来越多,高密度时油基钻井液表现出的性能不稳定也逐渐被现场工程师发现。研究了密度对油基钻井液性能的影响,以及不同密度下温度、剪切时间、油水比、有机土、CaCl₂浓度和劣质固相对油基钻井液性能的影响。研究结果表明,重晶石能增加油基钻井液的黏度和切力,提高钻井液的乳化稳定性;油基钻井液的破乳电压和重晶石的加入量呈线性关系;在高密度时,油基钻井液的表观黏度受温度、油水比、有机土和劣质固相的影响程度比低密度时大;破乳电压在高密度时受油水比、CaCl₂浓度和有机土的影响比低密度时大。综上可知,密度的增加不仅单独对油基钻井液性能造成影响,还提高了油基钻井液对其它因素的敏感性。因此在使用高密度油基钻井液时,要加强对现场钻井液性能的监控和调节。      

溶洞堵漏用遇水增稠承托液的室内研究

处理大溶洞、大裂缝引起的失返性漏失,目前主要采用水泥浆进行堵漏。施工中,在注入水泥浆之前,需注入起承托作用的高黏度承托液,保证水泥浆停留洞口,从而达到堵漏目的。目前常用的承托液主要以高黏度稠浆为主,极易被地层水冲稀,无法起到承托目的。通过室内合成高分子聚合物YSZC-1,并将YSZC-1与油基液体复配,形成一种遇水增稠型油基承托液,该承托液黏度可调,能满足现场施工要求。遇水增稠的特性从根本上避免了承托液被冲稀导致溶洞堵漏失败的可能。该承托液与清水、水基钻井液混合后,表观黏度呈指数级上升,承托液与水基钻井液按照体积比1:1混合时,混合后承托液黏度最大,体积比上升至1:9时承托液表观黏度仍然达到133 mPa·s,具有很强的抗稀释性,在150℃,老化16 h,表观黏度无明显下降。该承托液抗盐能力达到饱和,抗Ca2+能力在5%左右,具有很好的抗盐性,与水泥浆有较好的相容性,不会造成水泥浆“闪凝”影响施工安全,能满足溶洞堵漏对承托液的各项要求,提高溶洞堵漏成功率。      

高温高压对两性离子聚合物钻井液体系流变性的影响

用高温高压流变仪,通过改变FA-367、SPNH、FT-1、KOH等几种常用处理剂的加量,分析了高温高压对两性离子聚合物钻井液流变性的影响规律。高温高压对两性离子聚合物钻井液流变性的作用机理包括:极限温度出现之前,随温度的升高,传统降粘机理与络合机理同时并存,钻井液粘度降低;极限温度出现之后,高温分散作用增强,钻井液稠化;电荷平衡改变作用;物理作用。     

聚合物钻井液降粘剂PT-1的研究

以水作溶剂、过氧化物为引发剂,用顺丁烯二酸酐和乙烯基类、丙烯酸类单体合成了聚合物钻井液降粘剂 PT-1。采用红外光谱、差热和热失重分析方法测定了聚合物的结构和性能。室内试验结果表明,PT-1具有降粘效果好、热稳定性好和抗盐钙污染能力强等优点,性能优于 SMT 和 XY-27。