SEBS改性磺化沥青性能的研究

通过向建筑沥青中加入SEBS磺化得到改性磺化沥青,研究了磺化剂用量对磺化沥青降滤失性能的影响。并对磺化沥青进行了扫描电镜、Zeta电位、降滤失性能及配伍性研究。结果表明,当SEBS加量为5%,磺化比为1∶0.7时,高温高压滤失量达到24 m L,高温高压滤失量降低率达到55.56%,具有良好的降滤失性能;改性后的磺化沥青具有较好的配伍性,当样品加量达到2%,高温高压滤失量降低率达到了45.45%,说明改性磺化沥青具有良好的封堵性能。     

改性腐植酸合成油基钻井液降滤失剂研究

采用有机胺对腐植酸进行改性,用作油基钻井液降滤失剂,以替代沥青类产品,有利于提高机械钻速和保护环境。探索了合成产物性能的影响因素,并评价了其在油基钻井液中的性能。结果表明,改性腐植酸降滤失剂合成条件为:腐植酸与有机胺H60B配比15∶6,反应温度190℃,反应时间8~9 h。改性腐植酸降滤失剂具有良好的降滤失效果,在加量为3%时,150℃高温高压滤失量为6.8 mL,好于沥青类降滤失剂,并且对钻井液流变性影响较小。     

SEBS改性磺化沥青及降滤失性能评价

氢化苯乙烯丁二烯共聚物(SEBS)与沥青互溶后磺化,制备出磺化沥青封堵防塌剂,考察了SEBS对沥青增溶性、起泡性、软化点以及对磺化后沥青溶解性的影响,并考察了不同磺化度沥青对高温高压滤失量的影响及原因分析。结果表明,SEBS的加入,不仅在磺化前有利于增溶沥青,并促进磺化完全,而且能够很好地抑制钻井液的起泡。扫描电镜测试表明在特定磺化度下,磺化沥青能够和泥饼形成致密的堵层,起到良好的封堵防塌作用。     

SEBS改性磺化沥青及降滤失性能评价

氢化苯乙烯丁二烯共聚物(SEBS)与沥青互溶后磺化,制备出磺化沥青封堵防塌剂,考察了SEBS对沥青增溶性、起泡性、软化点以及对磺化后沥青溶解性的影响,并考察了不同磺化度沥青对高温高压滤失量的影响及原因分析。结果表明,SEBS的加入,不仅在磺化前有利于增溶沥青,并促进磺化完全,而且能够很好地抑制钻井液的起泡。扫描电镜测试表明在特定磺化度下,磺化沥青能够和泥饼形成致密的堵层,起到良好的封堵防塌作用。     

耐温油基降滤失剂的合成与分析评价

腐植酸与有机改性剂发生反应,增强其在油相中的溶解分散性,制备出用于油基钻井液的耐温降滤失剂。根据产物的红外谱图及在白油中的溶解实验和粒度分布,证实改性反应成功。热重分析表明改性产物有较好的热稳定性。室内评价该油基降滤失剂的适宜加量w(降滤失剂)=3%,最佳过筛孔径为0.149mm,150℃高温高压滤失量为13mL,综合性能优于沥青类降滤失剂。     

适用于高温高密度油基钻井液的降滤失剂的研制及性能评价

为满足海上深井油基钻井液高温高密度条件下的作业需要,通过室内试验,采用有机胺和十二烷基三甲基氯化铵对腐植酸进行亲油改性,研制出了一种适用于高温高密度油基钻井液体系的降滤失剂FLS-2。通过测定钻井液的流变性、高温高压滤失量和破乳电压,对降滤失剂FLS-2的性能进行了评价。结果表明:当钻井液体系中FLS-2加量为3.0%时,可使油基钻井液体系抗温达到200℃,钻井液密度最高可配制到2.0 g/cm3,并且具有良好的抗钻屑和抗海水污染的能力。此外,通过与其他常用降滤失剂性能对比可知,FLS-2的综合性能优良,能够满足海上深井高温高压条件下的作业需要。     

油基改性腐植酸降滤失剂的制备及性能评价

采用腐植酸与改性剂进行反应,制备用于油基钻井液的抗高温降滤失剂。通过多组单因素实验考察了改性剂种类、反应配比、反应温度、反应时间对产品的影响,结果表明最佳改性产品的制备条件为:腐植酸与N2改性剂的质量比11∶4,温度180℃,时间8 h;产物的红外谱图证实改性反应成功。室内评价该油基降滤失剂的适宜加量为3%,150℃高温高压滤失量为13 mL,综合性能优于沥青类降滤失剂。     

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。     

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。     

一种新型环保钻井液降滤失剂研制及特性评价

随着油气资源勘探开发的不断深入,环保问题日益突出。钻井液的环保性能直接关乎着油气钻采整体环节是否满足环保要求,并对钻采总的经济成本影响较大。针对目前钻井液体系处理剂环保性能不达标的问题,基于天然高分子材料优选,采用化学改性的方法,制备出了一种环保性能优良、降滤失效果较好的钻井液降滤失剂FLA-2。结果表明,新研制的FLA-2降滤失剂与钻井液的配伍性较好,在4%淡水膨润土基浆中加入1.0%的FLA-2,实验浆的API滤失量降低率达到73.44%,且可抗温130℃,性能优于目前常用的市售降滤失剂产品。同时,环保性能评价结果表明,FLA-2的籽(BOD5)/籽(CODCr)值达到20.68%,属于较易降解类型,溶液的生物毒性EC50值为4.2×104mg/L,远高于国家标准规定的2×104mg/L,满足环保需求。该新型降滤失剂FLA-2的综合性能优良,性价比高,具有良好的推广及应用价值。     

钻井液高温保护剂EGC-D的评价

针对常用钻井液聚合物降滤失剂高温降解后导致钻井液流变性及滤失性变差,在室内开展了钻井液高温稳定剂的实验。发现了一种简单易得的低分子量有机物可作为钻井液高温保护剂,研究探讨了其作用效果以及与现有钻井液体系的应用融合;评价了高温保护剂EGC-D对聚合物降滤失剂及磺化类降滤失剂抗温性的影响。结果表明,加入质量分数为1%EGC-D时,钻井液经过220℃老化16 h后高温高压滤失量为10.0 mL,滤失量降低。该剂能提高聚合物降滤失剂及磺化类降滤失剂抗温能力,使其发生适当的高温交联,对其黏度有很好的的维护,同时改善了动塑比,有利于体系携岩。     

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。     

抗温环保降滤失剂的研制与应用

针对磺化材料环保性能差以及天然淀粉和单一手段改性淀粉耐温性不足的问题,以玉米淀粉为原料,联合接枝单体丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和交联剂次甲基双丙烯酰胺(MBA)合成了一种抗温环保复合改性淀粉降滤失剂。实验结果表明,该抗温环保降滤失剂抗温达到160℃,抗盐达12000mg·L^-1,抗钙达900～1200mg·L^-1,且无生物毒性,降解性能良好,与无固相钻井液配伍性优异。并成功应用于海上某油田高温水平储层段无固相钻井液作业中,应用结果表明,抗温环保降滤失剂显著降低了无固相钻井液滤失量并大幅提高了低剪切速率黏度,满足高温水平井储层段施工作业要求。     

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。     

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。     

一种油基钻井液用降滤失剂室内研究

以甲基苯乙烯(MS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,以SR10为乳化剂,以过硫酸钾(KPS)为引发剂,用乳液聚合法通过三元共聚合成了苯丙类乳液,再将乳液通过喷雾干燥的方式制备成固态的具有一定刚性和弹塑性的油基钻井液用降滤失剂;通过红外光谱和扫描电镜对其结构和微观形态进行了表征,并对其在油基钻井液中的性能进行了评价。研究结果表明,该产品具有良好的降滤失能力和抗高温性能:加量为2%时可以将油基钻井液在150℃时的高温高压滤失量控制在3 mL以下;在200℃时高温高压滤失量小于4 mL;适用于柴油基和白油基钻井液中,而且对钻井液流变性能影响较小。     

环保型高分子聚合物油基钻井液降滤失剂的合成及性能评价

目前油基钻井液中常用的降滤失剂处理剂主要是沥青类和腐殖酸等作为降滤失剂。但沥青类处理剂污染严重不利于环保,且对钻进过程中的机械钻速有很大影响,腐殖酸、胺类、木质素和高分子聚合物类处理剂加量大导致成本增加等问题。因此,以三聚氰酸三烯丙酯为交联剂,利用苯乙烯和癸酸乙烯酯为主要聚合单体,合成了一种新型的油基降滤失处理剂。研究测试表明该降滤失剂无毒、安全环保、对转速影响小、加量低等特点,并且拥有良好的抗温性能,在200℃时滤失量为4.8 mL。     

油基钻井液用降滤失剂研究现状

油基钻井液用降滤失剂主要有沥青类、腐殖酸类、其他天然高分子改性类和合成高分子聚合物类。对各类降滤失剂的合成方法和作用机理进行了分析,发现沥青类降滤失剂因其"软点"的特性是最早出现在油基钻井液中的一类处理剂,腐殖酸类降滤失剂由于污染较小在后期被大量应用。合成高分子聚合物降滤失剂因其具有良好的综合性能,近年来得到了人们的重视。     

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。