纳米改性CMC的制备、结构表征和性能评价

选用锌类纳米材料ZZ作为纳米复合处理剂的制备原料，采用溶液共混法与乳液共混法为主、机械共混法为辅的共混方法制得了纳米改性材料CMC-ZZ。红外光谱谱图测试结果表明，CMC与ZZ表面通过氢键结合形成吸附层；应用扫描电镜对纳米改性材料进行结构分析表明，纳米材料ZZ与CMC并非简单地混合在一起，而是发生了物理／化学作用；性能评价结果表明，纳米改性材料CMC-ZZ能改善钻井液的护胶性能，降低常温及高温高压滤失量，同时也能提高塑性黏度和动切力，所以CMC-ZZ能明显提高钻井液老化后的表观黏度。因此当需要提高钻井液高温（大于180℃）下的动切力时，可选用纳米改性材料CMC-ZZ。     

膨润土接枝聚合物降滤失剂研究

通过丙烯酸和含酰胺基团的共聚单体在膨润土悬浮液中的氧化还原体系引发共聚合 ,制备了膨润土接枝共聚物 ,用作水基钻井液的降滤失剂。由接枝产物水悬浮液的表观粘度、塑性粘度、动切力及滤失量 ,接枝产物处理的粘土浆的性能 ,初步确定了接枝产物的合成条件 :单体、膨润土质量比 0 .4 5∶1;丙烯酸、共聚单体摩尔比 1.6∶1;接枝共聚温度 75℃。比较了该接枝产物、在相同条件下制备的共聚物与膨润土的混合物及一种商品聚合物降滤失剂HGST 5 98作为降滤失剂的性能 ,发现接枝产物处理的粘土浆的API滤失量特别是HTHP滤失量大大低于共聚物 膨润土混合物和HGST 5 98处理的粘土浆 ,这 3种降滤失剂在水中的增粘能力排列顺序为 :HGST 5 98>共聚物 膨润土混合物 >该接枝产物。图 3表 6参 6。     

FA367/膨润土纳米复合增黏剂的微波制备与结构表征

采用微波技术制备了高黏度插层型FA367／膨润土纳米复合增黏剂，研究了制备方法、微波辐射时间和微波辐射功率对FA367／膨润土纳米复合增黏剂水溶液黏度的影响。结果其最佳微波制备条件：微波辐射时间为1min、辐射功率为195W。在此条件制备的纳米复合增黏剂黏度最大，与物理混合法制备的复合增黏剂相比，其在1min时测得的旋转黏度提高了50％。同时用XRD表征了该纳米复合增黏剂的插层结构，用TGA测试了该纳米复合增黏剂的热稳定性，结果表明，FA367／膨润土纳米插层结构的存在明显提高了FA367的耐热性能。     

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。     

钻井液用新型无荧光纳米处理剂PNP 的研究

具有“核壳”结构的材料的抗温能力比链状的高分子量聚合物有很大程度的提高。采用微乳液聚合的方法,用苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺、硅烷偶联剂和自制表面活化剂,合成出了粒径在300～800 nm 之间可调的具有“核壳”结构的纳米处理剂。对粒径为375 nm 的纳米材料进行了表征和应用性能评价。实验结果表明,该纳米处理剂的形状为球形,粒径比较均一,在375 nm 左右,“核”部分的尺寸约在240～250 nm 之间;其合适加量为0.5%～1.0%,可使基浆滤失量降低60%,页岩膨胀率降低70%,极压润滑系数降低75% 以上,耐温达220 ℃,对钻井液流变性几乎无影响,与其他处理剂配伍性好。因此,该剂是一种兼具良好抑制性和润滑性的抗高温降滤失剂,实现了一剂多功能的效果,可以满足日益复杂的钻井需要。      

改性磺化酚醛树脂性能的室内评价

高聚物降滤失剂改性磺化酚醛树脂是由磺化酚醛树脂与腐殖酸在一定条件下磺化共聚制成。对改性磺化酚醛树脂在淡水、盐水钻井液中的抗盐性、抗温性及降滤失性进行了评价。改性磺化酚醛树脂的最优加量为5％,它与其它增粘剂配合使用,抗盐达15％。改性磺化酚醛树脂抗温达200℃,随温度升高降滤失能力增强,温度为150℃时改性磺化酚醛树脂的降滤失效果最佳,改性磺化酚醛树脂的降滤失性能优于SLSP,高温时其钻井液形成的滤饼薄而致密。     

纳米膨润土复合体的研究与应用

针对目前油田现场所用天然膨润土的缺点,利用丙烯酰胺(AM)及其衍生物对天然膨润土进行插层,制成了纳米膨润土复合体,改善了其性能.介绍了纳米膨润土复合体的制备方法、插层结构,深入研究了其在钻井液中的性能.研究结果表明,不同种类的膨润土、丙烯酰胺及其衍生物对膨润土进行插层制备的纳米膨润土复合体的结构、性能是不同的,与普通膨润土相比,复合体极易配成胶体稳定性很好的浆液,具有更高的热稳定性能、抗污染能力和携岩能力.     

含笼状纳米粒子复合降滤失剂的制备与性能

以笼状低聚倍半硅氧烷（POSS）为有机/无机杂化组分,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2 甲基丙磺酸 （AMPS）、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵为反应单体,通过乳液聚合法制备了一种有机/无机复合降滤失剂 PAAD,并分析了PAAD在高温高钙环境下对膨润土基浆流变性和滤失性的影响。研究表明,降滤失剂PAAD结 构中POSS与聚合物基质相容性好,在水溶液中可形成交联网状结构,热分解温度超过300 ℃,200 ℃下其水溶 液仍具有较高黏度。PAAD在膨润土基浆中具有增黏降滤失作用,在10% CaCl₂含量下,2.0% PAAD可使膨润土 基浆在150 ℃下老化16 h 后的滤失量由150 mL降低至15.4 mL,且形成了致密滤饼。微观分析表明PAAD屏蔽 了高温高钙对膨润土颗粒的不利影响,有效维持膨润土颗粒的分散稳定性。POSS粒子研究前景广阔,未来可进 一步探究改性POSS粒子对聚合物抗高温性能的影响。     

可生物降解的钻井液降滤失剂SPS的合成与性能研究

以淀粉为主要原料合成了一种可生物降解的钻井液滤失剂ＳＰＳ，考察了ＳＰＳ的生物降解性及其在淡水泥浆，盐水泥浆和海水泥浆中的性能。结果表明，ＳＰＳ具有良好的降滤失与抗温、抗污染性能，在海水中可被生物降解。     

一种增粘型无荧光降滤失剂TC—1的实验研究

就一种无荧光,增粘型降滤失剂TC－1的各种钻井液性能进行较系统的评价,并与磺化沥青FT－1,FH－1作了对比实验,实验发现,TC－1具有良好的降失水,悬浮,抑制（防塌）,润滑,。抗温,无荧光等性能,其总体效能优于左化沥青FT－1,FH－1。     

钻井液技术现状及发展方向

介绍了国内外钻井液处理剂和钻井液技术现状,对如何提高钻井液处理剂和钻井液的水平,以及今后钻井液处理剂和钻井液的开发方向提出了几点看法,认为钻井液工艺技术应向钻井液工程技术转化,最终形成钻井液工程技术,提高钻井综合效益,有效地保护油气层和提高油井产量.并讨论了中原油田钻井液处理剂和钻井液技术发展趋势.     

原矿土钻井液室内评价与应用

塔里木盆地大北区块井眼尺寸大,上部地层普遍含砾石,钻井液存在携砂难、沉砂卡钻和压差卡钻风险。目前使用的OCMA膨润土虽然符合OCMA或者API标准,但加入到氯化钾聚合物钻井液中增黏效果有限,配制出的钻井液黏度、切力低,滤失量大,不适合大北区块山前井超大井眼的安全快速钻井。为此,提出了用原矿膨润土替代OCMA膨润土配制钻井液的方法。分析了OCMA膨润土增黏失效的原因,评价了原矿膨润土钻井液的流变性能,滤失造壁性能,配伍性能和抗盐水污染能力。研究了原矿膨润土的粒径分布和比表面积。现场应用表明,原矿膨润土钻井液比OCMA膨润土钻井液具有更好的增黏效果,滤失量更低,井下更安全,能满足大北区块超大井眼的携砂要求,井眼畅通,具有推广应用价值。      

基于超细膨润土粉体的润滑脂的制备及性能研究

研究了不同的球磨方法制备超细膨润土粉体的可行性。并对超细膨润土润滑脂和传统膨润土润滑脂的综合性能进行了对比研究。结果表明,砂磨法制备的超细膨润土平均尺寸为250 nm,且分布较窄,超细膨润土能够保持良好的晶格结构。超细膨润土润滑脂的机械稳定性、胶体稳定性、抗磨减摩性能均优于传统膨润土润滑脂。     

钻井液用膨润土评价标准研究

膨润土的质量好坏不但影响所配钻井液性能,而且关系到所配钻井液接受化学处理剂的能力,使用不合格的膨润土,不但用量大,而且需要用更多的药剂进行处理,极不经济,以市场上使用的不同厂家的钻井级膨润土和OCMA膨润土为研究目标,分别考察了在室温、高温（120℃、150℃和180℃）养护条件下不同厂家钻井级膨润土、OCMA膨润土与天然钠膨润土粉、钠化钙膨润土粉的性能差异,并对钻井级膨润土与OCMA级膨润土在现场使用过程中可能存在的问题进行了探讨。结果表明:采用现有标准技术指标来判定膨润土的质量已不适应膨润土质量的现状,进一步提出通过增加悬浮液高温养护后的表观黏度指标,来控制钻井液用膨润土质量。      

钻井液用微乳液润滑剂NE的研究与应用

当前钻井液用液体润滑剂存在抗温性能差、制备工艺复杂、起泡率及荧光级别高等难题,制约了水平井钻井井眼的有效延伸,降低了钻井效率。结合胶体与界面化学基础理论,以液态石蜡、Span80及Tween80等为原料,研发出一种微乳液润滑剂NE,并通过室内实验评价了其性能,分析了其主要润滑机理。研究结果表明,NE稀释后形成的纳米液滴呈正电性,平均粒径在187～258 nm之间;加入2.0% NE后膨润土浆的润滑系数降低率为83.8%,泥饼黏附系数降低率为74.2%;NE可抗160℃高温,耐温性良好,荧光级别为2级,起泡率低,与钻井液配伍性良好;基于吸附作用与纳米效应,NE可良好地吸附在矿物与金属钻具表面,大幅提高润滑效率。现场应用结果表明,NE可大幅降低钻柱扭矩与摩阻,减少卡钻事故发生频率,满足水平井段钻井液润滑性的技术要求。      

深层气钻井完井液技术

针对东濮凹陷天然气藏储层特征,研究了保护天然气储层的钻井完井液体系.该体系表面张力低,滤失量低,流变性和润滑性好,抑制性强,高温下性能稳定,能有效降低水锁和水敏对储层造成的损害.经现场应用保护储层效果显著,钻井完井液性能优良,直接增加了单井油气产量,提高了天然气的勘探开发效率.     

非渗透抗压钻井液处理剂KSY的研究与应用

非渗透抗压钻井液技术是解决钻进压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗储层及深井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系等地层的压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌等复杂问题以及油气层损害问题的关键技术,其核心是非渗透抗压处理剂。研制开发了非渗透抗压处理剂KSY,并进行了钻井液性能评价和泥饼结构分析,结果表明,KSY加入钻井液后,对钻井液流变性影响小,滤失量明显降低,形成的封堵膜薄,易于返排,封堵强度高,能够有效提高地层的承压能力和破裂压力,保护油气层效果好。现场应用表明,KSY能够显著提高地层承压能力,防止井壁坍塌,保持井径规则,有利于固井和完井作业。     

高性能复合型固体润滑剂的制备及研究

塑料小球是一种高效钻井液用固体润滑剂,但其承受载荷的能力和耐高温性能较差,而且成本很高.用苯乙烯和无机层状材料为原料,利用单体原位插层悬浮聚合方法制备了聚苯乙烯复合粒子,提高了聚苯乙烯的耐热性和承载能力,并进行了室内性能评价.聚苯乙烯/无机复合塑料小球的粒径较大,99%的小球粒径分布在125 μm以上,70%的小球粒径大于590 μm,远大于空心微珠,有利于减小钻具和泥饼的接触面积,大大降低了摩阻系数,起到了减摩、防卡的作用.性能评价结果表明,复合型塑料小球具有比纯聚苯乙烯塑料小球更高的软化温度和承载能力,其中聚苯乙烯/石墨复合塑料小球的玻璃化温度提高到了120℃,比纯聚苯乙烯塑料小球提高了20℃,可用作深井及新疆等工区6 000 m以上超深井钻井液固体润滑剂.     

多元聚胺钻井液研究与应用

针对大港油田明化镇强造浆地层,采用端胺基保护的方法开发了一种小分子多元聚胺抑制剂,解决了常规聚胺类处理剂在高膨润土含量下造成的体系破胶问题。依托自主研发的多元聚胺抑制剂形成了一套高膨润土容纳的钻井液体系,体系抗温150℃,10%膨润土干粉污染后体系的流变性良好,生物毒性、生物降解性及金属含量等均符合环境保护指标,解决了大港油田地层强造浆、易垮塌难点。该体系在大港油田港3-52-1井进行了现场应用,全井施工顺利,无事故复杂。与邻井相比,在井深更深、井斜更大、井底位移更长的情况下,机械钻速提高了7%以上。     

复合无机盐改性膨润土的制备及其除油性能评价

针对膨润土在含油污水中不易沉降的特点,以Al2（SO4）3和Ca（OH）2复合物改性活化的钠基膨润土,制得一种高效含油污水处理剂。根据正交试验,确定了改性膨润土的最佳制备条件：膨润土用量为5g时,Al2（SO4）3／Ca（OH）2改性剂用量为0.8g,反应温度70℃,反应时间3h。在35℃下改性膨润土投加量为9．6g／L、含油污水pH值为9-11、沉降时间为7min时,产品除油率达90％以上,除浊率也可达90％以上。该产品生产成本低,除油效果好,具有较好的工业应用前景。