钻井液高温抗盐降滤失剂的合成与性能评价

文章针对高温抗盐降滤失剂的性能要求进行了分子结构设计,优选多种带有磺酸基、酰胺基和阳离子基团聚合单体合成出JAA降滤失剂。在对降滤失剂产品的分子结构及抗温性能进行表征的基础上,评价了降滤失剂的高温抗盐性能。试验结果表明:在150℃条件下,降滤失剂能够明显降低基浆的高温高压滤失量,其高温抗盐性能接近或达到国内外同类产品的先进水平。     

抗高温钻井液降滤失剂的研究进展及发展方向

简单介绍了国内近几年抗高温降滤失剂的性能特点,阐明了抗高温降滤失剂的发展方向。     

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。     

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。     

抗高温耐盐型钻井液用降滤失剂的合成与性能评价

选用对苯乙烯磺酸钠(SSS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)单体为原料,利用自由基聚合的方式,得到一种抗高温耐盐聚合物降滤失剂.通过傅里叶红外光谱分析(FT-IR)表明合成产物结构与设计结构相符.当降滤失剂加量为1.8%时,室温下和210℃下淡水基浆的滤失量分别为7.9mL和13.5mL;在25%NaCl和3%CaCl₂的盐水泥浆中,钻井液的滤失量分别为14.8mL和11.0mL.通过扫描电镜(SEM)可以分析钻井液形成的滤饼的微观结构,由此得到降滤失剂作用的机理是:当降滤失剂吸附在黏土表面时,降滤失剂可以使黏土颗粒在钻井液中分散,从而形成致密的滤饼来减少滤失量.     

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。     

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。     

抗高温钻井液降滤失剂的合成

以2-丙烯酰胺2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/阳离子单体三元共聚物作为泥浆的抗高温降滤失剂。根据抗高温降滤失剂的分子设计要求进行了合成反应,研究了各反应条件对合成的影响。对合成聚合物的水溶液性质进行了评价,发现具有很好的抗温、抗盐钙能力,为其在泥浆中的良好性能作了保证。     

钻井液聚合物降滤失剂研究进展

主要介绍了国内外钻井液聚合物降滤失剂的研究进展和应用情况,按照聚合单元分为二元、三元、四元、多元钻井液聚合物降滤失剂。对所述各类钻井液聚合物降滤失剂进行比较和评价,并就今后钻井液聚合物降滤失剂的发展方向提出了建议,在聚合单体的选取、性能改进、配合方式方面做出了展望,以期为相关研究提供借鉴和参考。     

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的水溶液性质研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为基料，用水溶液引发聚合的方法合成了AMPS／AM／AA／DEAM(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸／丙烯酰胺／丙烯酸／二乙基丙烯酰胺)四元共聚物，对其水溶液性质进行了研究。结果表明此共聚物具有较好的抗高温、抗高盐能力，是一种新型的耐温抗盐驱油用聚合物。     

耐高温有机硅涂料耐盐雾性的改善

在主要成膜物质有机硅树脂以及改性树脂不变的情况下,通过防锈颜填料,特别是特殊添加材料的加入,可以大大提高耐高温有机硅涂料的耐盐雾性。     

耐温抗盐HPAM/Al~(3+)弱凝胶调剖体系的研制及评价

针对深部调剖对化学剂耐高温抗高盐的要求,采用水解聚丙烯酰胺与实验室自制的交联剂和稳定剂以及一些助剂组成耐温抗盐弱凝胶体系。实验表明,该体系能够耐温100℃,抗盐250 g/L[其中ρ(Ca2+)=4 g/L];对高低渗透层的吸水剖面调整能起到明显的作用,高低渗透层的级差越大,则剖面改善效果越明显;在室内实验条件下,该种调剖剂可以较大幅度地提高采收率(平均提高采收率程度为16.1%)。该体系已经在现场调剖施工中成功应用,效果明显。     

新型耐温抗盐钻井添加剂研究进展

随着油田钻井的发展和深井海洋钻井项目的增加,对钻井添加剂的要求也不断提高,以满足耐盐性和抗高温性的新要求.2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的分子结构中具有强阴离子性、亲水性的磺酸基和不饱和的乙烯基双键,以其为基料的多元聚合物具有良好的热稳定性和抗盐能力,是一种新型的耐温抗盐钻井添加剂,在降滤失剂、缓凝剂等方面有着广泛的应用,是今后油田钻井添加剂的一个重要发展方向.     

抗盐抗高温强抑制性降滤失剂SN-K的合成与评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系,通过水溶液聚合得到一种新型抗盐、抗高温、强抑制钻井液降滤失剂SN-K。通过单因素实验确定了最佳单体配比n(AM)∶n(AMPS)∶n(AA)∶n(DMDAAC)=1∶2∶2∶1,反应温度65℃,反应时间4 h,w(单体)=20%(以水溶液的总质量计,下同),w(引发剂)=0.5%(以单体总质量为基准,下同)。采用KOH调节聚合体系pH,引入强抑制性离子K+,并对SN-K进行性能评价。结果表明:在盐水钻井液中,w(SN-K)=3.0%(以钻井液总质量为基准,下同)时,经180℃高温老化16 h后,SN-K仍具有良好的降滤失效果,FLAPI=8.4 m L,没有添加SN-K的钻井液基浆的FLAPI=82.0 m L;泥页岩滚动回收实验表明:当w(SN-K)=1.0%时,岩屑相对岩心回收率(R*)为94.4%,远远超过KCl体系中w(KCl)=3.0%时的77.3%;利用SEM对添加SN-K的钻井液高温高压滤饼进行了微观表征,结果显示其具有致密的网架结构。     

P(AM/AMPS/NVP)降失水剂合成与耐温性能研究

采用自由基水溶液聚合法成功制备了丙烯酰胺(AM)/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)三元共聚耐温型降滤失剂,通过红外(FTIR)光谱和核磁C谱表征了共聚物的结构,通过元素分析考察了共聚物组成。热失重(TGA)表明,P(AM/AMPS/NVP)耐温性优于P(AM/AMPS)和P(AM),通过对三元共聚物的抗高温性和降失水性的研究,表明P(AM/AMPS/NVP)具有良好的耐温降滤失性能。     

硅酸盐水泥耐高温性能研究

研究硅酸盐水泥在20 ℃、200 ℃、400 ℃、600 ℃、800 ℃以及1000 ℃六个温度条件下的耐高温性能,通过外观变化,质量损失以及抗压强度等宏观数据表征硅酸盐水泥的耐高温性能,并通过扫描电镜(SEM)、X衍射分析(XRD)和差热分析(DTA)研究了硅酸盐水泥在不同温度下稳定性变化的机理.试验结果表明:硅酸盐水泥在400 ℃以下的温度,仍能保持一定程度的外观完整和抗压强度;当温度超过600 ℃时,其稳定性开始急剧下降,试件内部出现大量的蜂窝状孔洞,使得C-S-H凝胶被完全分解,导致强度完全丧失而被破坏.     

发动机排气管用新型耐高温防腐蚀涂料体系

介绍了一种发动机排气管用新型耐高温防腐蚀涂料体系。该涂料体系底漆由铝粉、无机磷酸盐、水及其它颜填料制备而成,面漆为硅酸盐涂料。主要讨论了底漆中铝粉含量及不同粒径铝粉之间的比例对涂层性能的影响和不同底材处理方式及固化工艺对于涂层性能的影响。     

高温耐磨抗氧化陶瓷材料的研究进展

介绍了陶瓷材料的氧化及磨损机理等方面的近期研究成果,总结了陶瓷材料高温耐磨性、抗氧化性的研究进展,最后提出了改善陶瓷材料耐磨性及抗氧化性的可能途径和方法.