油包水钻井液用降滤失剂的研制

以腐植酸和十八胺为原料,通过酰氯化、酰胺化两步反应,合成了一种新型油包水降滤失剂HJ-1。HJ-1的最佳合成条件为:酰氯化反应阶段,反应温度75℃,回流反应时间4 h;酰胺化反应阶段,于冷水浴条件下反应,十八胺质量分数20%,反应时间2 h。借助红外光谱图对产物的分子结构进行了表征,证明HJ-1为目标产物。利用高温高压滤失实验、高温老化实验、破乳电压实验、流变性实验等方法,将HJ-1与两种常用降滤失剂OD-1、FB-MOTEX的性能进行了对比,结果表明,HJ-1不仅具有较好的降滤失性,还具有良好的抗温和辅助乳化作用。     

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。     

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。     

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。     

水基钻井液降滤失剂综述

综述了水基钻井液降滤失荆及其作用机理发展,提出把握降滤失剂的前沿发展方向至关重要.     

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。     

复合离子型聚合物钻井液降滤失剂的合成研究

随着石油勘探的不断深入,钻井作业面临的地质环境越发复杂,为了能够好解决复杂地层的高温、高盐难题,本文以丙烯酸、二烯丙基二甲基氯化铵,以及丙烯酰胺作为反应单体,采用自由基水溶液聚合法合成了一种新型的水溶性聚合物降滤失剂XN10。并通过单因素法和正交试验,优化出了XN10的最佳合成条件。通过红外表征可知XN10满足设计要求,并对其进行了室内评价。结果表明：XN10相较于其他常规降滤失剂来说,具有良好的抗温性能,经160℃老化后,仍具有较高的黏切和较低的滤失量,滤失量由40mL降至13.2mL,降滤失效果明显,且具有较强的抗盐性能。     

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。     

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。     

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。     

油基钻井液用聚合物降滤失剂合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸十八酯(SMA)为反应单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为分散剂,采用分散聚合法合成油基钻井液用降滤失剂(FLA)。采用单因素实验法对反应条件进行了优化,通过对钻井液体系常温中压(API)滤失量的测定,确定最佳合成条件为:在55.3 g甲醇和30 g纯净水组成的混合液中,单体总质量为20 g,m(AM):m(SMA)=1:3,AIBN0.7 g,DVB 2 g,PVP 4 g、反应温度70℃、反应时间6 h,在该条件下FLA加量为3 g(钻井液体积为100 mL,下同)时体系API滤失量为1.6 mL。利用红外光谱对合成产物结构进行了表征。热差分析结果表明,聚合物的玻璃化转变温度为111℃。通过钻井液评价实验可知,该降滤失剂加量为钻井液体系总体积的3%时,API滤失量最低,为1.6 mL,高温高压(HTHP)滤失量为7.2 mL;高温老化实验结果表明,该降滤失剂最低可抗160℃高温,与沥青类降滤失剂相比,其对钻井液流变性影响明显降低,且相同加量下形成的泥饼质量优于沥青类。     

Application of a new family of organosilicon quadripolymer as a fluid loss additive for drilling fluid at high temperature

An organosilicon quadripolymer of acrylamide (AM), 2‐acrylamido‐2‐methyl‐1‐propane sulfonic acid (AMPS), N‐vinylpyrrolidone (NVP) and a kind of organosilicon monomer was synthesized by solution free radical polymerization. The chemical structure of organosilicon quadripolymer was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and molecular weight distribution was determinate by gel permeation chromatography (GPC) under the best optimum synthesis conditions, which were identified by orthogonal test according to filtrate volume of fresh water‐based drilling fluid. The colloidal properties of the organosilicon quadripolymer drilling fluid were investigated in various media such as fresh‐water, 4.0% salt‐water, and saturated brine based fluid. The results showed that the filtrate volume decreased with the increase of the organosilicon quadripolymer concentration before and after the thermal aging test at 180°C for 16 h, and the filtrate volume after the thermal aging test was larger than that before the thermal aging test, but was smaller than the base fluid. The colloidal properties and the filtrate volume could be controlled effectively at aging temperatures not exceeding 200°C. The organosilicon quadripolymer drilling fluid performance was better than corresponding terpolymer without organosilicon group and shows favorable inhibitive property and was an excellent fluid loss additive for drilling fluid resisting high temperature in deep wells. A possible mechanism is proposed to explain the improvement according to the comparative adsorption experiment. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

一种改性淀粉钻井液降滤失剂的合成与性能评价

以可溶性玉米淀粉、AMPS、DMDAAC、AM四元共聚,制得一种两性离子改性淀粉钻井液降滤失剂。结果表明,该聚合物降滤失剂在淡水基浆、盐水基浆、人工海水基浆中均具有较好的降失水性能,1.0%的产品加量,淡水基浆中API失水为6 mL,饱和盐水基浆中API失水为8 mL,人工海水基浆中API失水为8.4 mL;0.6%的产品加量的淡水基浆在150℃、3.5 MPa下的失水量为24.2 mL,基浆在180℃下热滚16 h后性能无明显变化,页岩滚动回收1次、2次,回收率均在90%以上。     

新型聚合物型水基钻井液降失水剂的合成及性能研究

以烯丙基磺酸钠(AS)、甲基丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酰胺(AM)为原料,合成了一种新型聚合物型水基钻井液降失水剂。降失水剂的最佳合成条件为:反应温度65℃,引发剂用量0.35%,单体总浓度30%,pH=7,单体配比AM∶AS∶MA=35∶15∶50。该降失水剂具有良好的降失水效果,且对钻井液的流变性影响不大。     

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.     

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。     

碱法造纸黑液制备钻井泥浆降滤失剂

以碱法造纸黑液为主要原料 ,经过一步合成工艺制备钻井泥浆降滤失剂。最佳的合成条件为m(浓缩黑液 ) m(甲醇 ) m(苯酚 ) m(Na2 SO3) =1 0 0 1 5 5 4 ,反应时间为 3～ 3 5h,温度为 95～ 1 0 0℃。在产品中加入适量的六次甲基四胺可以起到固化剂的作用。     

有机硅降滤失剂的研究进展

阐述了有机硅降滤失的研究进展,详细解释有机硅降滤失剂的作用机理。介绍有机硅改性腐植酸、有机硅改性淀粉和硅氟降滤失剂3种主要的有机硅降滤失剂,并对其制备过程和性能特点进行描述。最后对有机硅降滤失剂的发展方向作了简要概述。