耐温抗盐降滤失剂配伍钻井液的研制

为满足复杂地层深井钻井工艺技术对钻井液的要求,合成出了高温抗盐钻井液用降滤失剂,并采用红外光谱法及热分析法对其进行了表征。在此基础上确定了降滤失剂配伍钻井液配方,评价了降滤失剂及其配伍钻井液的抗温和抗盐污染性能。结果表明：降滤失剂高温抗盐性能达到国内外先进水平,配伍钻井液在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水中均具有较强的降滤失作用。150℃条件下,配伍钻井液在淡水基浆、饱和NaCl盐水及复合盐水中高温高压滤失量分别仅为14.4ml、6.8ml及14.8ml。     

一种抗盐抗温降滤失剂的合成及性能研究

采用丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸（AA）等单体共聚合成了一种抗温抗盐降滤失剂,分析了影响合成产品的各种因素,优选了反应条件,评价了合成共聚物在淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液中的降滤失效果,研究了合成共聚物的抗盐效果、抗温能力、抗钙能力和黏土膨胀抑制性。结果表明：合成共聚物具有良好的降滤失作用和抗温抗盐抗钙性能,增强了钻井液抑制泥页岩水化的能力。     

高温水基钻井液用降滤失剂的合成与评价

针对深井、超深井钻探开发过程中高温、盐水等复杂环境下降滤失剂失效的问题,开发了一种高温水基钻井液用降滤失剂HF-1。以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,采用水溶液自由基共聚合成,水解引入阴离子以提高高温稳定性和抗盐性能。评价了其在钻井液中的性能,结果表明,所合成的抗高温降滤失剂热稳定性好,抗温达220℃,抗盐至饱和;在饱和盐水基浆中加量为1.5%时,220℃老化16 h后的180℃HTHP滤失量降至26 m L;降滤失效果与国外同类产品相当,而成本大大降低。该钻井液用降滤失剂具有较好的应用前景。     

一种速溶性CMC作用为钻井液降滤失水剂的室内评价

速溶性CMC由于制备的工艺过程与钻井液用CMC存在一定的差异,其溶解性能更为优良.实验通过对降滤失剂在不同钻井液体系中流变性和API滤失量的测试.得出在不同的钻井液体系中的最佳加量分别是:淡水钻井液为0.5%、盐水钻并液为1.0%、饱和盐水钻井液为1.5%.抗温、抗盐性实验表明,在120℃下该产品仍具有较好的降滤失能力,并具有一定的抗盐能力和良好的溶解性能.     

AMPS／AM／DMAM共聚物钻井液降滤失剂的合成

以丙烯酰胺（ＡＭ）、２－丙烯酰胺基－２－甲基丙磺酸（ＡＭＰＳ）和Ｎ,Ｎ－二甲基丙烯酰胺（ＤＭＡＭ）为原料,合成了一种新型耐温抗盐聚合物钻井液降滤失剂,并对其性能进行了室内评价。结果表明,本文合成的共聚物降滤失剂在淡水泥浆、饱和盐水泥浆和含钙泥浆中均具有较好的降滤失作用,抗温、抗盐能力强。     

改性淀粉降滤失剂的合成与性能评价

钻井液降滤失剂在稳定井壁、降低摩阻、减少井下复杂事故等方面具有重要的作用。以玉米淀粉为主要原料,通过接枝共聚的方法合成改性淀粉,并对产品抗温、抗盐、配伍性等方面进行评价测试,结果表明改性淀粉在饱和盐水、120℃测试条件下,降滤失性能、润滑性能和配伍性均好于油田在用的抗复合盐降滤失剂产品,具有一定的推广价值。     

抗钙钻井液降滤失剂P(AMPS-DEAM)聚合物的合成

采用氧化-还原引发体系,以N,N-二乙基丙烯酰胺和2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸为原料,合成了P(AMPS-DEAM)共聚物抗高温抗钙钻井液降滤失剂。通过正交实验优化了配方及合成条件:m(DEAM):m(AMPS)=0.9:1、反应温度40℃、单体质量分数25%、引发剂用量0.22%,用红外光谱对聚合物的结构进行了表征,初步评价了共聚物的钻井液性能。结果表明,P(AMPS-DEAM)共聚物热稳定性好,作为钻井液处理剂,在淡水、盐水、饱和盐水和CaCl_2钻井液中均具有较好的降滤失作用。经过180℃超高温老化后仍能较好地控制钻井液的滤失量,体现出了良好的抗温、抗盐和抗钙性能。     

共聚物PAAND作钻井液降滤失剂的合成及应用评价

以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、乙烯基吡咯烷酮(NVP)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,(NH4)2S2O8-Na HSO3为引发剂,采用自由基水溶液聚合的方式合成了一种四元共聚物钻井液降滤失剂。通过正交实验确定了具有最佳降滤失效果的合成条件,采用FTIR及1HNMR对共聚物的结构进行了表征。性能评价结果表明,合成的共聚物具有良好的耐温抗盐和降滤失性能,聚合物质量分数为1.5%时,淡水、盐水、饱和盐水以及复合盐水基浆的API滤失量(0.7 MPa,30 min)分别为5.6、9.7、19.0和16.1 m L。与新疆油田常用的SP-8、JT888、MAN104和HJ-3这4种降失水剂相比,合成的聚合物表现出了更好的降滤失性能。现场适用评价表明,该降滤失剂与新疆油田常用的钾钙基聚磺钻井液体系、正电胶钻井液体系以及聚磺钻井液体系都具有良好的现场适用性。     

P（AMPS-AM-AOETAC-AA）聚合物钻井液防塌降滤失剂的合成

采用氧化-还原引发体系,以2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸为原料,合成了P（AMPS-AM-AOETAC-AA）聚合物钻井液防塌降滤失剂。通过均匀设计优化了反应条件,初步评价了共聚物的钻井液性能。结果表明,P（AMPS-AM-AOETAC-AA）聚合物作为钻井液处理剂具有热稳定性好和抗温能力强的特性,在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用。经过150℃高温老化后仍能较好地控制钻井液的滤失量,且具有较好的防塌效果。     

P（AMPS-DMAM）共聚物钻井液降滤失剂的合成

采用氧化-还原引发体系,以2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、N,N-二甲基丙烯酰胺为原料,通过均匀设计优化,合成了P（AMPS/DMAM）共聚物钻井液降滤失剂,借助红外光谱对聚合物进行了结构表征,初步评价了共聚物的钻井液性能。结果表明,P（AMPS/DMAM）共聚物作为钻井液处理剂,热稳定性好,抗温能力强,在淡水、盐水和饱和盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用,经过220℃高温老化后仍能较好地控制钻井液的滤失量。     

超高温超高密度盐水钻井液实验研究

我国盐膏层分布十分广泛,如塔里木、四川、新疆、青海等油气田都曾钻遇盐膏层,钻井施工过程中常引起卡钻、埋钻、套管挤坏毁、固井管外水泥被挤走等工程事故。常规盐水钻井液在高温作用后,表现出流变稳定性差、高温高压失水难以控制等问题。为满足深层超高温盐膏层钻井施工要求,室内开展了超高温超高密度盐水钻井液体系研究,通过对超高温超高密度盐水钻井液的流变性、降滤失性的影响因素分析,以及膨润土、降滤失剂、高温稳定剂等优选实验,研制出的超高温超高密度盐水钻井液体系可控密度2.61 g/cm3,抗温220℃、氯化钠盐水浓度20%wt、高温高压滤失量低于10 m L,可满足超高温盐膏层的钻井施工要求。     

香蕉皮制备绿色钻井液处理剂的作用效能研究

将香蕉皮粉末作为水基钻井液添加剂,性能评价结果表明,香蕉皮粉末具有较好的降滤失作用;随着老化温度的升高,香蕉皮粉末处理水基钻井液粘度先增大后减小,香蕉皮粉末在水基钻井液中降滤失作用逐渐减弱,大于150℃之后几乎失去降滤失作用。线性膨胀率实验和泥球实验表明,香蕉皮粉末水提取液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用,优于4％氯化钾溶液。配伍性实验结果表明,香蕉皮粉末在改性淀粉体系钻井液中表现出良好的降粘、降滤失和润滑作用,在聚丙烯酰胺体系钻井液中表现出降滤失和润滑作用,在KD-03体系钻井液中表现出增粘、降滤失作用,在杂多糖甙体系钻井液中表现出降粘作用。     

油基钻井液用腐殖酸类降滤失剂的研制与性能评价

使用有机胺对腐殖酸进行亲油改性,研制出一种适合油基钻井液用的腐殖酸类降滤失剂FLA180。室内性能评价表明,采用4%FLA180配制的密度为2.0 g/cm3油包水乳化钻井液在180℃高温下中压滤失量为0 mL、高温高压滤失量为9 mL;具有较强的抗钻屑和盐污染能力;同时该降滤失剂具有降粘作用,有利于提高机械钻速,适用于高温高压深井。通过性能比较,该降滤失剂降滤失性能优于国内主要应用的油基降滤失剂性能。     

柿子叶制备绿色水基钻井液处理剂及其作用效能研究

将柿子叶粉末作为水基钻井液添加剂,性能评价结果表明,柿子叶粉末具有较好的增粘降滤失作用;随着老化温度的升高,柿子叶粉末处理水基钻井液作用效果先增大再减小后又增大,柿子叶粉末在水基钻井液中降滤失作用逐渐减弱,150℃失去降滤失作用。线性膨胀率实验表明,柿子叶粉末水提取液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用,优于4%氯化钾溶液。配伍性实验结果表明,25℃下,柿子叶粉末与改性淀粉、KD-03、PAM体系钻井液配伍均表现出较好的降粘作用,120℃时均表现出增粘作用,其中与PAM配伍能缓解PAM对粘土的絮凝作用,能更好地维持钻井液性能稳定,且有降滤失作用。     

温度稳定剂提高共聚物降滤失剂的抗温性能

合成了AM/AMPS/SSS/NVP四元共聚物降滤失剂,加入高温稳定剂JPG,提高了降滤失剂的抗温能力。室内钻井液测试与评价结果表明,加入温度稳定剂后,共聚物降滤失剂抗温能力由180℃提高220℃,在220℃仍能保护良好的降滤失性能;温度稳定剂对钻井液体系高温老化前后黏度影响较小,钻井液流变性能良好;温度稳定剂的加入对降滤失剂抗盐、抗钙能力影响不大。     

AM/AMPS/腐植酸接枝共聚物的合成

采用腐植酸与AM和AMPS接枝共聚合成了一种腐植酸接枝共聚物,并对其性能进行了室内初步评价。结果表明,AM/AMPS/腐植酸接枝共聚物用作泥浆降滤失剂,在淡水泥浆、盐水泥浆、饱和盐水泥浆和人工海水泥浆中具有较好的降滤失和耐温抗盐能力。     

NaHm/AMPS/AM/AA接枝共聚物降滤失剂的合成

文章以腐殖酸为原料制得可溶性腐植酸钠,再以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和腐植酸钠为单体,采用过硫酸钾为引发剂,用水溶液聚合法合成了抗高温降滤失剂,通过设计正交试验得到最佳反应条件:m(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶m(丙烯酰胺)∶m(丙烯酸)∶m(腐植酸钠)=3∶2∶1∶4,引发剂所占反应物的质量分数为0.7%,反应温度为65℃,pH=7,通过钻井液流变性能及滤失性测试,结果表明合成的降滤失剂有较好的提粘切作用、较好的高温(200℃)降滤失性能、抗盐至饱和。     

抗高钙盐钻井液降滤失剂CARF-1合成及性能研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)为聚合单体,与一种纳微米无机矿物进行共聚,制备了钻井液用抗高温抗钙盐降滤失剂CARF-1。采用红外光谱、元素分析、热失重等方法分析了CARF-1的结构和热稳定性。室内性能评价结果表明,CARF-1在高钙盐钻井液和高矿化度复合盐水钻井液中经高温老化后均具有较好的降滤失能力;在含8%CaCl₂的膨润土浆中加量2.0%时API滤失量9.8mL,在高矿化度复合盐水钻井液中加量为2.5%时API滤失量9.6mL;与钻井液处理剂配伍性好,在高钙盐钻井液中加量为3.5%时,经150℃老化后API滤失量4.4mL、高温高压滤失量12mL。进一步通过Zeta电位测定和扫描电镜(SEM)分析,探讨了CARF-1在高钙盐下的抗钙盐降滤失机理。     

抗高温聚合物降滤失剂YL-Ⅱ的合成与性能

选用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烷基丙烯酸(R-AA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)4种单体,采用非常规的引发剂和pH值调节方法,以改进的水溶液自由基聚合法合成了抗高温聚合物降滤失剂YL-Ⅱ。确定了最佳合成条件为:n(AM):n(R-AA):n(AMPS):n(NVP)=5∶1∶2∶2,反应温度20℃,反应体系pH值10~11,反应时间4h,引发剂用量为单体总质量的0.4%,用Na2CO3调节反应体系的pH值。YL-Ⅱ在淡水、饱和盐水及复合盐水钻井液中均有良好的降滤失性能,表现出较好的抗钙、抗盐性能;抗温温度达到220℃,且在240℃时仍有一定的降滤失性能;在钻井液体系中添加量较少,使用方便,能够降低使用成本。     

抗高温降滤失剂FR-1的合成研究

本文简述了国内外钻井液降滤失剂的进展,针对高温高盐钻井液降滤失量大的问题,研制出一种新型抗高温钻井液降滤失剂。通过实验配方及反应条件的摸索,确定了降滤失剂的最佳合成条件:单体组成为AM+AMPS+A+B,反应体系p H为7,反应温度为25℃,引发剂质量分数为0.2%。并分别在淡水基浆、盐水基浆、人工海水基浆中评价了其性能。