钻井液降失水剂的合成研究

在钻井过程中，加入降失水剂能在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能降低钻井液的滤失量。本实验采用丙烯酰胺（AM）、阳离子单体HMC-1与磺甲基丙烯酰胺（SMAM）三元共聚得到一种两性离子钻井液用降失水剂。室内评价结果表明，该降失水利剂能够降低钻井液的失水量，且能够改善钻井液的流变性，降低钻井液的稠度，具有良好的抗盐、抗钙能力。     

AM／AMPS共聚物油井水泥浆降失水剂的合成研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）为原料，合成了油井水泥浆降失水剂AM／AMPS共聚物。确定了AM／AMPS共聚物降失水剂的最佳合成条件：单体加量8％，AMPS与AM质量比1：7，引发剂加量0．5％，反应体系pH值7，反应温度50℃。该共聚物降失水剂能有效控制水泥浆的失水量，且保证水泥浆的其他性能在一定范围内可调。     

新型耐高温油井水泥降失水剂的合成及性能研究

为提高普通油井水泥降失水剂的抗温性能,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,合成了AMPS/AM/AA/NVP四元共聚物耐高温油井水泥降失水剂,研究了反应单体浓度、单体配比、引发剂浓度等因素对降失水剂性能的影响,考察了降失水剂的耐温耐盐性及其对水泥浆性能的影响。结果表明,降失水剂的最佳合成条件为:单体加量15%,单体组成为:60%AMPS、20%AM、15%AA、5%NVP,引发剂、交联剂(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)和分子量调节剂(甲基丙烯磺酸钠)加量分别为单体总量的1%、0.15%和0.8%,pH=7,反应温度60℃,反应时间4 h。该降失水剂具有优良的耐温耐盐性能,耐温可达180℃,在36%NaCl溶液中添加3%降失水剂即可使水泥浆API失水量降至46 mL。在180℃、降失水剂掺量为4%时,水泥浆API失水量为48 mL、稠化时间为308 min、水泥石抗压强度为32.5 MPa,满足高温条件下的固井施工要求。     

抗高温油井水泥降失水剂的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)合成了三元共聚物油井水泥降失水剂,考察了单体质量分数、单体配比对聚合物降失水性能的影响。在75℃、6.9MPa下,含三元共聚物的水泥浆失水量随单体质量分数的增加先降低后增加,随AMPS加量的增加而增大,随NVP加量的增加变化较小。最佳合成条件为:单体质量分数12%,AM、AMPS、NVP摩尔比8.5:1.0:0.5,反应温度70℃,反应时间5 h,引发剂加量0.7%,pH值为12。当降失水剂加量为4.2%时,水泥浆在160℃时的失水量为60mL,浆体的初始稠度为14 Bc,稳定性好,水泥石强度发展快。     

三元共聚降滤失剂的室内研究及评价

降滤失剂是钻井液的重要处理剂.考察了单体配比、引发剂加量对共聚物降滤失性能及表观粘度的影响,最佳反应配比为DMDAAC:AM:AA=1:11:8,最佳引发剂加量为单体质量的1%.CaO加量为单体质量的3%,反应温度为60℃,时间为4h,pH为7.所合成的聚合物在淡水泥浆中加量为0.4%时,API失水量为9.9;在120℃高温下老化16 h后降失水变化不大.在岩心回收率试验中,3%的加量相对回收率为91.73%.     

耐高温油井水泥降失水剂的合成和评价

以低失水量、低稠度系数(K)为目标,根据自由基聚合的原理,利用正交实验的方法,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺(NNDMA)和有机羧酸(DS)为反应单体,合成了一种耐高温油井水泥降失水剂。最佳合成条件为:单体AMPS、AM、NNDMA、DS摩尔比4∶2.5∶2.5∶1,单体加量32.5%,引发剂加量1.0%,pH值4,温度40℃。该条件下产物的水泥浆K值为0.041 Pa.sn,失水量31 mL。测试结果表明,降失水剂加量增加,水泥浆K值增加,失水量降低。降失水剂加量为2%时的K为0.361 Pa.sn,水泥浆流变性较好。在NaCl加量为30%、降失水剂加量为2%时,水泥浆失水量为31 mL,耐盐性较好。随温度升高,水泥浆失水量增加,稠化时间缩短,无"倒挂"现象。120℃和150℃下,含1%降失水剂水泥浆的失水量分别为36 mL/30 min和59 mL/30 min,耐温能力较好。图5表1参11     

快速干燥法合成页岩气固井用微缓凝降失水剂

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,用次亚磷酸钠-过硫酸铵作引发剂,采用快速干燥法合成了固体AM/AA/AMPS三元微缓凝降失水剂,确定了共聚物的合成条件为:AM/AA/AMPS的物质的量比为3∶1∶3,体系p H为7.5,引发剂加量为原料总质量的0.2%,聚合反应温度为70℃,反应时间约5 min。通过红外光谱分析验证了三元共聚物的结构。合成的降失水剂具有较好的降滤失能力,70℃添加0.5%三元降失水剂可将水泥浆失水控制在50 m L以下,有微缓凝现象,延缓稠化时间约70 min。该降失水剂能使稠化曲线更趋于直角稠化,稠化曲线无鼓包等不良现象,能防止气窜的发生,对水泥浆、水泥石其他性能无较大影响,适用于页岩气水平井固井施工。     

钻井液降失水剂JLS-2的合成与性能评价

本文选用耐温抗盐单体(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和一种具有疏水作用的酯类单体(BXZ)进行聚合得到钻井液降失水剂JLS-2。以失水量为评价指标,通过单因素实验得到最优合成条件为:AM、AMPS、DMDAAC、BXZ质量比40∶40∶5∶2,单体质量分数20%,引发剂用量0.30%,反应温度70℃,反应时间50 min。红外光谱分析表明合成产物的结构与最初设计的结构一致。性能评价实验表明,降失水剂JLS-2具有良好的降失水能力和抗温能力(120℃),在淡水泥浆和复合盐水泥浆中分别加入1.0%和2.5%JSLS-2,API失水量分别为6.1 mL和9.3 mL。图5表3参9     

耐高温油井水泥降失水剂的合成及性能

采用自由基聚合法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和乙烯基吡咯烷酮(NVP)为共聚单体,合成了油井水泥降失水剂.结果表明,在反应温度为40℃,NVP质量分数为3%,引发剂过硫酸铵及亚硫酸氢钠质量分数为0.08%的条件下,所合成降失水剂具有较好的耐温、耐盐性能.     

耐高温耐盐油井水泥降失水剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺（AM）、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）、2-丙烯酰胺基-2～甲基丙磺酸（AMPS）和3-烯丙基氧基-2羟基丙磺酸（AHPS）为原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了新型油井水泥降失水剂,并通过元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱对聚合物进行了表征。讨论了DMAM、引发剂和交联剂的加量对聚合物性能的影响。当DMAM加量为2％、引发剂加量为1．4％、交联剂加量为0．02％时,合成的聚合物降失水剂具有优良的耐温降失水性能。该产品适应温度范围宽,耐盐性能好,在160℃、饱和盐水情况下,可将常规密度水泥浆失水量控制在100mL以下。