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。     

钻井液用磺酸盐增粘抗盐降滤失剂PSA-II产品标准

钻井液用磺酸盐增粘抗盐降滤失剂PSA—II，是一种由AMPS—AM—AA聚合制成的三元共聚物，其增粘效果显著，抗盐能力独特，在超饱和盐水和仍保持抗温、抗盐、增粘、降滤失的显著作用，广泛用于盐水、饱和盐水等水基钻井液体系。     

抗高温水基钻井液降滤失剂的研制及性能评价

针对深井钻井过程中高温高压条件下对钻井液体系性能的特殊要求,在室内试验中通过水溶液聚合法研制出一种适合于深井高温地层的水基降滤失剂SLA-3。对其性能进行了评价,结果表明:降滤失剂SLA-3的相对分子质量适中,对水溶液的黏度增加有限,不会造成钻井液体系的黏度变化过大;经过180℃高温老化后,仍具有较好的热稳定性。在基浆中加入质量分数3%的SLA-3,200℃下老化16 h后的高温高压滤失量可以控制在9.4 m L,具有良好的抗温性能。考察了降滤失剂对不同类型钻井液体系性能影响,试验结果表明:SLA-3在淡水钻井液体系、盐水钻井液体系以及含钙钻井液体系中均表现出良好的降滤失效果,适应性较强,可以满足深井钻井作业对钻井液性能的要求。     

稳定煤岩地层的钻井液体系研究

当下我国石油行业急需多种技术,尤其是具有较优的常规性能(如流变性、滤失性)的钻井液。本文通过综合考虑成本和环境保护因素,采用水基钻井液体系,初步确立了实验所用钻井液体系:4%～5%膨润土+0. 2%中分子降失水剂JNP(聚合物)+0. 5%～1. 5%LV-CMC+2%～3%磺化酚醛树脂+1%～1. 5%降粘降滤失剂Redu~(2+)2%～3%干粉/磺化沥青+1%乳化沥青,通过钻井液流变性、滤失量以及抑制性和封堵性实验等,对钻井液体系性能进行表征,优选出这种适用于煤岩地层的稳定井壁钻井液体系。     

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。     

塔里木油田富源井区深井超深井抗240℃高温钻井液体系研究

深井超深井的勘探开发已逐渐成为油气开发的主要对象,钻井液是深层超深层钻完井工程的核心技术,是钻井成功的关键之一。本文通过分析塔科1井的技术难点,对水基钻井液的降滤失剂、沥青封堵剂、抗高温抑制剂以及抗高温颗粒封堵剂进行了优选,形成了一套抗240℃高温的水基钻井液体系;并对钻井液体系进行评价。实验结果表明,钻井液体系在240℃高温下具有良好的流变性和降滤失剂性能,满足塔里木油田深井超深的钻井需求。     

利用核桃青皮制作油田化学品的试验研究

本实验通过核桃青皮粉末处理水基钻井液,讨论温度、果皮加量对水基钻井液性能的影响;同时加热使果皮粉末部分溶解,测试对膨润土膨胀的抑制性能。为进一步探讨果皮在改善钻井液的滤失、粘度性能方面的作用,对果皮做了配伍性实验。     

龙马溪页岩气钻井用高性能水基钻井液的研究

焦石坝页岩气工区的龙马溪地层极易发生坍塌掉块,采用油基钻井液能够较好地解决现场井壁失稳难题,但存在配制成本高、钻屑后处理压力大等技术瓶颈难题。以阳离子烷基糖苷(CAPG)、纳微米封堵剂等为主剂,通过钻井液体系构建及配方优化,形成了CAPG高性能水基钻井液优化配方。该钻井液具有较好流变性,高温高压滤失量仅为4.0 m L;钻井液可有效抑制黏土的水化膨胀分散,不破坏页岩的结构,保持地层的原始性和完整性,表现出优异的井壁稳定性能;当密度达2.32 g/cm3时,钻井液极压润滑系数和滑块摩阻系数仍小于0.1,表现出较好的润滑性能;钻井液连续老化30 d后,流变性能保持稳定,静置72 h均未发生沉降现象;钻井液具有较好的抗污染性能;钻井液无生物毒性。对CAPG高性能水基钻井液和油基钻井液分别从抑制、润滑、降滤失、储层保护及生物毒性等方面进行了对比,两者性能相当,且CAPG高性能水基钻井液具有油基钻井液所不具备的环保优势。     

AM-DMC-SSS-淀粉的合成及性能评价

为进一步改善丙烯酰胺类聚合物在水基钻井液中的应用,采用水溶液聚合法合成了一种新型水溶性AMDMC-SSS-淀粉两性离子聚合物,探索了其合成条件以及在水基钻井液中的应用。结果表明,淀粉接枝聚合物的最佳合成条件为:在一定量淀粉溶液中,引发剂质量分数为0.6%,丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠以及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵质量分数分别为10.3%,10%,7.4%,聚合反应时间为3 h时接枝率最大。在钻井液性能评价实验中,淀粉共聚物加量为0.4%时,淡水钻井液的滤失量由16.5 m L降至7.0 m L,表现出较好的降滤失作用;表观粘度由8.0 m Pa·s增加至32.0 m Pa·s,表现出较强的提粘切能力;页岩回收率由38.5%提高至67.3%,淀粉共聚物具有较好的防塌性;页岩膨胀实验中,淀粉共聚物质量分数为0.5%时,页岩的线膨胀率由22.1%降至11.6%,表现出对页岩膨胀较好的抑制性能。     

AM-DMC-SSS-淀粉的合成及性能评价

为进一步改善丙烯酰胺类聚合物在水基钻井液中的应用,采用水溶液聚合法合成了一种新型水溶性AMDMC-SSS-淀粉两性离子聚合物,探索了其合成条件以及在水基钻井液中的应用。结果表明,淀粉接枝聚合物的最佳合成条件为:在一定量淀粉溶液中,引发剂质量分数为0.6%,丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠以及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵质量分数分别为10.3%,10%,7.4%,聚合反应时间为3 h时接枝率最大。在钻井液性能评价实验中,淀粉共聚物加量为0.4%时,淡水钻井液的滤失量由16.5 m L降至7.0 m L,表现出较好的降滤失作用;表观粘度由8.0 m Pa·s增加至32.0 m Pa·s,表现出较强的提粘切能力;页岩回收率由38.5%提高至67.3%,淀粉共聚物具有较好的防塌性;页岩膨胀实验中,淀粉共聚物质量分数为0.5%时,页岩的线膨胀率由22.1%降至11.6%,表现出对页岩膨胀较好的抑制性能。     

复合变性淀粉合成与性能评价

以马铃薯淀粉为原料,环氧氯丙烷为交联剂,氯乙酸为醚化剂,采用溶剂法及“酸前法”制备工艺合成了高黏度交联一羧甲基化复合变性淀粉（CCMS）。确定了合成CCMS的最佳组合工艺参数。结果表明：当淀粉、氯乙酸及氢氧化钠物质的量比为1：0．57：1．01,交联剂用量为干淀粉质量的0．67％,乙醇纯度90．0％,反应温度65℃,反应时间70min时,合成的CCMS具有较好的抗剪切性能和较高的黏度,不同钻井液体系中均有较好的增黏性、降滤失性、抗高温性和抗盐性,高温老化后仍具有良好的降滤失能力。     

Synthesis and characterization of starch‐graft‐polyacrylamide copolymers and their application as filtration control agents in drilling fluid

Some starch‐graft‐polyacrylamide copolymers were prepared by the polymerization of corn starch with acrylamide in aqueous medium using a complex initiation system consisting of ceric ammonium sulphate and ammonium persulphate. The copolymers were applied to water‐based drilling fluid as filtration control agents. Their grafting parameters such as percentage of grafting, grafting efficiency, and solution viscosity (η) were investigated by using elemental analyzer and rotational viscometer. The results showed that increases in initiator concentration and reaction temperature first favored and then impeded the grafting reaction. Grafting of acrylamide onto starch increased with the increase of monomer concentration. It also increased with increasing reaction time up to a certain degree and then leveled off. For the graft copolymers, a higher percentage of grafting and higher η were beneficial in decreasing the filtrate volume of water‐based drilling fluid, even under an operating environments of 147°C and saturated salinity. A possible mechanism is proposed to interpret the improvement of fluid loss properties. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 2012. © 2012 Society of Plastics Engineers     

新型聚合物钾盐抑制泥页岩水化的性能与机理

泥页岩水化膨胀是井壁失稳的重要原因。本文通过膨润土压片浸泡与线性膨胀实验、页岩钻屑滚动回收实验以及流变性、滤失性测试,评价了一种新型聚合物钾盐抑制剂聚阴离子纤维素钾（K-PAC）的抑制性能及其对水基钻井液流变性和滤失性的影响。评价结果表明,0.5% K-PAC的抑制泥页岩水化膨胀的性能明显优于5% KCl、2%聚醚胺-D230（PEA-D230）,与0.5%聚丙烯酰胺钾盐（K-PAM）相近;0.5% K-PAC的增黏提切、降滤失性能要优于0.5% K-PAM。通过扫描电镜和X射线衍射分析了K-PAC的抑制机理,结果表明,K-PAC的阳离子部分（K⁺）能够进入膨润土晶层中并置换出水化钠离子,从而起到抑制黏土晶层膨胀的作用;K-PAC的阴离子部分吸附在黏土颗粒上起到护胶、降滤失的作用,二者协同增效,从而起到强抑制作用。由于K-PAC由聚阴离子纤维素和K⁺构成,对环境友好、成本低廉。因此,K-PAC具有成为低成本、环保型、强抑制性的水基钻井液抑制剂的巨大潜力。     

有机硅改性阳离子淀粉降滤失剂的合成及性能

以六甲基二硅氮烷(以下称有机硅)、苯基有机胺、羧甲基淀粉等为原料,制备出一种油田钻井液用抗165℃高温的有机硅改性阳离子淀粉降滤失剂(OSCS)。FT IR结果显示,羧甲基淀粉(CMS)结构上引入了苯基阳离子和有机硅基团。用差热分析考察其热稳定性,结果表明,OSCS的热分解温度为262℃。用高温滚子加热炉和中压滤失量测定仪等钻井液专用仪器,考察了OSCS的钻井液性能,结果显示,在170℃高温滚动16h后较高温滚动前,API滤失量略有增加。因此所合成的有机硅改性苯基阳离子淀粉降滤失剂OSCS在170℃高温下具有良好的耐热稳定性,适用于井底温度低于170℃的深井钻探。     

三赞胶对钻井液性能影响的研究

三赞胶是我国自主开发的一种新型生物胶环保处理剂。重点研究三赞胶在不同条件下（温度、般土含量和含盐量）对钻井液流变性能和滤失性能的影响规律,并与黄原胶进行对比。试验结果表明：在温度低于90℃的条件下,三赞胶钻井液体系比黄原胶钻井液体系具有更高的表观黏度和动切应力,较低的塑性黏度,剪切稀释性能好,而且具有较高的低剪切黏度;当温度高于90℃,特别是在120℃滚动养护条件下,三赞胶钻井液体系的流型调节能力迅速下降,性能不如黄原胶钻井液体系。对三赞胶在不同温度下性能变化的机理进行了分析。三赞胶在抗温性能方面进一步改进后,有望形成复杂结构钻井液体系的一种新型流型调节剂。     

Effect of acetylation and oxidation on some properties of breadfruit (Artocarpus altilis) seed starch

Starch extracted from seeds of Artocarpus altilis (Breadfruit) was chemically modified by acetylation and oxidation, and its functional properties were evaluated and compared with these of native starch. Analysis of the chemical composition showed that moisture content was higher for modified starches. Ash, protein, crude fiber and amylose contents were reduced by the modifications, but did not alter the native starch granules' irregularity, oval shape and smooth surface. Acetylation produced changes in water absorption, swelling power and soluble solids, these values were higher for acetylated starch, while values for native and oxidized starches were similar. Both modifications reduced pasting temperature; oxidation reduced maximum peak viscosity but it was increased by acetylation. Hot paste viscosity was reduced by both modifications, whereas cold paste viscosity was lower in the oxidized starch and higher in the acetylated starch. Breakdown was increased by acetylation and reduced with oxidation. Setback value was reduced after acetylation, indicating it could minimize retrogradation of the starch.     

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF BIODEGRADABLE POLYMER MUD BASED ON MILLET STARCH

A biodegradable polymer mud was prepared using Millet starch pre-gelatinized in the absence of a solvent. The filtration and rheological properties of the mud were studied at 25°–200°C temperature range and at 0.01–0.05 g/mL concentration of starch using filter loss and viscometric methods respectively. Experimental results showed that the new mud has better filtration control behavior and thermal stability at all the temperatures than widely used mud prepared with hydroxy propyl–modified starch. The mud displayed thermal degradation at 200°C. The values of flow index were found to be less than 1.0, showing non-Newtonian and pseudoplastic flow behavior of the mud. Shear stress and yield stress increase with increase in concentration. Viscosity decreases with increasing shear rate, showing shear thinning behavior of the mud. The polymer mud obeyed Henri Darcy and API models for static filtration as well as power law and Herschel-Bulkley models for fluid rheology. The new mud is purer and more suitable for drilling operations in environmentally sensitive areas than the widely used mud.     

强抑制性改性杂聚糖在钻井液中的作用效能与机理研究

为提高天然植物聚糖的水溶性及其胶液粘度，以植物聚糖衍生物为原料，通过磺化反应制得了改性植物聚糖。采用红外光谱和差示扫描量热分析对磺化前后的植物聚糖进行了表征，证实了磺化结果。通过正交实验确定了磺化改性的反应条件：反应温度90℃，反应pH=12，反应时间12h，磺化剂与植物聚糖质量比为0.6∶1。与原糖相比，改性植物聚糖具有更好的水溶性，经改性植物聚糖处理后的钻井液增黏率为135.1%，降滤失率为22.9%。经改性植物聚糖处理后的钻井液在90℃以下流变性能稳定，具有一定的抗温性。线性膨胀率实验及泥球实验表明，与改性前的原糖相比，改性磺化后的植物聚糖具有良好的抑制防塌作用。     

TiO_2/ZnO超细粉体共混改性PET的流变性能

将改性的二氧化钛/氧化锌(TiO2/ZnO)超细复合粉体应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的共混改性,研究了改性PET的流变性能及其纤维的力学性能。结果表明:改性PET共混物为非牛顿假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大而减小;随着超细粉体含量增大,改性PET共混物非牛顿流动指数下降,熔体粘度对温度的敏感性增大,流变性能改善;当超细粉体质量分数为5%时,改性PET共混物粘流活化能可达81.5 kJ/mol;随着超细复合粉体添加量增大,改性PET纤维断裂强度下降。     

超临界CO2处理对木薯淀粉结构和性质的影响

采用超临界二氧化碳萃取技术在不同条件下处理木薯淀粉,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、布拉班德(Brabender)黏度仪等分析手段,考察超临界处理对木薯淀粉颗粒形貌、膨胀度、结晶结构以及淀粉糊黏度、凝沉性、冻融稳定性等的影响。结果表明,随超临界压力、温度、处理时间的变化,样品颗粒外貌无明显改变,但膨胀度降低,结晶度增大;淀粉糊的凝抗性增强,淀粉凝胶冻融稳定性却降低;Brabender黏度分析显示经超临界处理后的淀粉样品糊化温度小幅度升高,糊峰值黏度降低、热稳定性变化不明显。以上结果说明:木薯淀粉经超临界CO₂处理,存在淀粉分子部分降解,直链淀粉与支链淀粉比例增大等现象,从而导致淀粉的微观结构及凝胶特性等发生改变。