两性离子聚合物降黏剂的制备与性能评价

为降低制备两性离子聚合物降黏剂时常用链转移剂的危害,以丙烯酸（AA）、2-丙烯酰氨-2-甲基丙磺酸（AMPS）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为单体,基于水溶液爆聚法工艺,采用绿色环保的二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）代替常用巯基化合物链转移剂,合成了低分子量两性离子聚合物钻井液用降黏剂。以在室温下的降黏率为考核指标,优化了降黏剂的制备条件,并评价了其降黏性能。结果表明,降黏剂的最优合成条件为：TMTD加量0.75%、氧化-还原引发剂加量占单体总质量的3%、NaOH加量为AA与AMPS总物质的量的50%、AA加量为44%、AMPS加量为5.5%、DMC加量为4.5%。在此条件下,制备的两性离子聚合物降黏剂的数均分子量为914 g/mol,其在淡水基浆中的降黏率为91.53%,且具有良好的抗温性能,可以满足180℃的抗温要求。该制备方法降低了低分子量两性离子降黏剂合成工艺对环境的污染。     

近5年国内钻井液降黏剂研发进展

介绍了我国近5年来钻井液用降黏剂的研究与应用情况，包括改性天然材料类（改性木质素类、改性单宁类及其他）、合成聚合物类（含羧酸基团类、含磺酸基团类、含两性离子基团类及有机硅类）和以工业废料为原料的共三大类降黏剂。近年来对聚合物类降黏剂的研究较多。参20。     

海上油田稠油开采井筒举升用水溶性降黏剂

海上油田稠油储量丰富，开采价值巨大，但由于稠油基础黏度高和反相乳化的原因，导致在井筒举升阶段出现电泵负荷巨大、举升困难等问题。使用非离子、阳离子、两性离子表面活性剂以及助剂制备HY系列水性降黏剂，结果表明，HY-1体系降黏率99.20%,50℃下30 min自然脱水率84.40%,120℃下24 h高温老化后降黏率为96.98%，伴注管流实验降压幅度达57.9%。可见，自主体系HY-1乳化降黏性能优异，能够满足海上油田井筒举升用水溶性降黏剂的室内评价要求。     

水基钻井液抗高温降黏剂VRA的研究

通过对抗高温聚合物分子结构进行设计,合成出了两性离子型聚合物降黏剂VRA,并对其抗温性、抗盐性和配伍性等性能进行了评价.结果表明,VRA可明显降低淡水钻井液的表观黏度和动切力,获得良好的降黏效果.VRA在盐水和含钙盐水钻井液中也有较好的降黏效果;用VRA处理的不同类型钻井液老化后的表观黏度、动切力均未有明显的增加;而且VRA防止地层坍塌的能力明显优于乙烯基磺酸盐聚合物PAMS-601.由此可以得出,两性离子型聚合物VRA是一种热稳定性和抑制性好、降黏和抗温、抗盐能力强的降黏剂,并有利于油气层的保护.     

生物酶降解聚合物钻井液

实验所用聚合物钻井液配方(质量分数,下同)为:OCMA黏土5%,两性离子聚合物增稠剂0.3%,两性离子聚合物降黏剂0.3%,低黏羧甲基纤维素钠0.8%,自来水93.6%。选用酰胺特异酶、纤维素酶和碱性蛋白酶对聚合物钻井液进行降解反应。结果表明,前2种酶对聚合物钻井液具有较好的降解作用,而后者对钻井液的降黏效果较差;3种酶在降解的同时不会引起钻井液滤失量的大幅增加;酰胺特异酶对聚合物钻井液的降解效果最好,其最佳实验条件为:温度50℃,pH值5~7,用量0.3%。     

钻井液降黏剂分子中离子基团对其降黏效果的研究

为深入研究聚合物降黏剂分子结构与性能的关系，文章以丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、N,N-二甲基丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵为单体，采用自由基聚合法，制备了聚合物DMAA、聚合物DMSS和聚合物DMAD三种降黏剂。研究了三者在淡水、盐水基浆中的降黏效果与耐温抗盐性能；采用流变性测试与电位测试相结合的方法，分析了降黏剂分子中羧基、磺酸基、季胺盐等离子基团在不同基浆中作用效果。结果表明，上述降黏剂均能有效降低钻井液基浆的黏切。具体来看，分子链中含有大量羧基的DMAA在淡水浆中的降黏作用优于DMSS和DMAD,其在淡水浆中180℃老化后的降黏率达86%,对表观黏度和动切力的降低率分别达69%和95%,且其降黏效果受高温老化(180℃)的影响较小，抗温性能优良；由于两性离子降黏剂DMAD的分子内存在离子键，具有更强的抗盐能力，所以其在盐水浆中的降黏效果最好，180℃老化后，DMAD对盐水浆的降黏率达69%,对表观黏度和动切力的降低率分别达67%和78%。     

吉林扶余油田稠油油藏化学驱实验研究

针对吉林扶余油田稠油,选取一种水溶性降黏剂,采用乳化降黏法,改善原油流变性并使其黏度降低,提高了稠油油藏的采收率。采用静态评价与动态评价相结合的方式;对该降黏剂的性能进行评价,利用流变仪测试不同降黏剂浓度、不同油水比条件下的降黏率,以此来考察降黏剂对稠油的静态降黏效果。采用人造岩心物理模拟实验,考察不同降黏剂浓度、注入速度、注入时机对降黏剂动态降黏效果的影响,为矿场实际应用提供理论依据。实验表明,该降黏剂能够有效降低吉林稠油黏度,具有较好的降黏效果。     

降黏剂及其施工工艺对火驱稠油油藏注采井间快速连通的影响

针对火驱试验区注采井之间连通性差的问题，利用一维火驱物模装置，通过采用“梯次浓度注入降黏剂+脉冲式注气压力调节”等工艺措施，初步探索了火驱试验区注采井之间快速连通的方法。同时，基于油藏中稠油与降黏剂实际作用原理，建立了一种用于评价筛选降黏剂性能的方法，该方法能准确、快速地筛选出适合现场的降黏剂。实验结果表明：在25℃条件下，水溶性降黏剂降黏性能优于油溶性降黏剂，其中3#（丙烯酸类聚合物）水溶性降黏剂降黏性能最佳，在40℃和60℃时降黏率分别达到52.3%、61.2%，油溶性降黏剂耐温性能更好，而采用注采井两端双向注入降黏剂的方法能加快注采井之间的连通。研究成果可为火驱生产提供理论支撑和技术支持。     

新型抗高温无固相完井液实验研制

在优选抗温性能好的增黏剂、降滤失剂等的基础上,以有机盐作为加重剂,以磺化降滤失剂、黄原胶、聚阴离子纤维素、两性离子聚合物等油田常见的聚合物为主处理剂,并加有成膜剂、超细碳酸钙、高温保护剂、缓蚀剂和杀菌剂,形成了一套新型的抗高温无固相完井液.该体系具有良好的流变性能、悬砂携岩能力、抑制性和油气层保护效果,抗温达150℃,腐蚀性低,密度在1.0～1.5 g/cm3范围内可调,维护方便,适用于压井、修井等完井作业,也可以满足钻井要求.     

反相乳液法制备水溶性聚合物的研究

简要介绍了反相乳液聚合机理,详细介绍了反相乳液聚合类型,分为引发剂引发的反相乳液聚合,引发剂包括油溶性引发剂和水溶性引发剂;辐射引发的反相乳液聚合;超临界中的反相乳液聚合。探讨了影响反相乳液聚合的主要因素,包括乳化剂、连续相、搅拌以及pH和氧等其他因素。概述了反相乳液聚合法在制备水溶性聚合物方面的研究和应用,包括制备阴离子水溶性聚合物、阳离子水溶性聚合物、两性离子聚合物及两亲聚合物。最后简要介绍反相乳液聚合产品的席用领域。     

深水钻井液关键外加剂优选评价方法

常规深水钻井作业由于其特殊的深水低温高压环境,对钻井液的性能提出了更高的要求,在深水环境下,钻井液对气体水合物的抑制性能和低温下良好的流变性能是深水钻井液的关键性能,而赋予这些性能的外加剂——气体水合物抑制剂和流型调节剂则为深水钻井液的关键外加剂。目前水合物抑制剂的评价方法一般采用温度/压力法,即通过实验过程中温度和压力的变化来判断气体水合物的生成与分解,从而判别抑制剂性能的好坏。对流型调节剂的优选评价,一般是通过测定钻井液在作业范围的全温度段的流变性能来体现的,要求钻井液具有恒流变的特性,即钻井液的塑性黏度、动切力、六速旋转黏度计低转速下的读数(φ6,φ3)在作业范围的全温度段的变化较小。     

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.     

分子模拟技术在钻井液研究中的应用

分子模拟是一门新兴的计算化学技术,在辅助分子设计、结构解析、物性预测等方面的作用日益显著,已广泛应用于石油、化工、食品、制药、航空航天等工业领域,而该技术用于钻井液研究的报道较少。介绍了分子模拟技术在与钻井液相关的黏土矿物水化膨胀机理及黏土稳定剂设计、钻井液用表面活性剂,如泡沫剂、乳化剂等以及高分子如聚丙烯酰胺、天然高分子淀粉、木质素、树枝状高分子和环境响应型高分子研究中的应用。目前主要是利用分子力学、分子动力学等方法,通过模拟计算单个分子或分子体系的性质如结构、构象、热力学特性、相态转变等,从而进行钻井液处理剂理论模型建立、分子结构设计、合成路线优化、作用过程演示、实验现象解析等方面的研究工作。最后指出了分子模拟技术在钻井液处理剂研究领域推广应用存在的困难和发展前景。     

钻井液新助剂在胜利油田的试验和应用

概述了胜利油田最近几年试验和应用钻井液新助剂的情况,介绍了 SJK-1与 SJK-2解卡剂、单向压力暂堵剂、SN-1固体乳化剂、RH-881润滑剂、XG-1高温无铬稀释剂、GH-55型与水基密闭取芯液、JFF 聚腐复合粉、K-AHM 与 MHP 防塌剂的组成与性能特点。     

Solution and drilling fluid properties of water soluble AM–AA–SSS copolymers by inverse microemulsion

The present work had the purpose of developing a new class of polymeric additives for water based drilling fluid. The additives were obtained through the copolymerization of acrylamide, acrylic acid and sodium 4-styrenesulfonate (SSS) by inverse microemulsion polymerization. Solution and drilling fluid properties of water-based polymeric drilling fluids were investigated. Results indicate that SSS content in the polymeric drilling fluids has an important impact on the rheological properties, filtrate loss and filter cake morphologies of the polymeric drilling fluid, and the water-based polymeric drilling fluid has a high value of yield point to plastic viscosity, high viscosity, excellent shear thinning and thixotropic behavior, good thermal stability and salt resistance. Hence, it can be used as polymeric drilling fluid under the salty and high temperature environment.     

国内AMPS类聚合物研究与应用进展

介绍了国内2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)聚合物的研究及应用情况.AMPS是一种具有广泛开发应用前景的精细化工原料,以其为原料合成的水溶性聚合物具有优异的抗温性、抗盐性和水解稳定性,可广泛用作钻井液处理剂、油井水泥外加剂、三次采油用驱油剂、调剖堵水剂等油田化学品,以及水处理剂、高吸水树脂等.     

钻井液添加剂的荧光特性评价

钻井液添加剂的荧光发射直接影响地质荧光录井。介绍了钻井液添加剂的荧光发射机理及荧光定量分析的影响因素，并利用2种方法对近40种常用钻井液添加剂进行了荧光评价，考察了温度对添加剂荧光特性的影响。评价结果表明，所有钻井液添加剂在原油荧光发射波长范围内都存在荧光发射，其中沥青类产品荧光强度最高；温度对添加剂荧光特性的影响因添加剂类型而异。认为钻井液添加剂对原油荧光的影响既取决于添加剂本身的荧光发射强度，又取决于添加剂与岩屑的相互作用程度，提出了“荧光干扰度”的概念，建议在模拟现场实际条件下对钻井液添加剂进行荧光评价。     

钻井液快速封堵油层保护技术

华北油田在屏蔽暂堵技术基础上开发出了适用于砂岩油藏完井作业的快速封堵保护油层钻井液技术.该项技术的特点是封堵带薄且致密,渗透率趋于0,封堵深度小于1 cm,在一定负压差下不能反排解堵,易被射穿,在开采时通过射孔实现储层与井筒连通良好的目标.快速封堵保护油层钻井液技术可根据不同地区砂岩储层的特点和潜在损害因素,有针对性地研制油层保护剂,而且不用考虑油层保护材料的油溶性、酸溶性或水溶性,凡是能够起到快速封堵效果的材料,也包括钻井液中的处理剂均可考虑作为封堵材料.由于钻井液处理剂的引入,使快速封堵型油层保护剂既与现场钻井液有良好的配伍性,又同时发挥了钻井液处理剂的功效,走出了单一采用粒径匹配的固相颗粒进行封堵的思路,使封堵层更加致密,油层保护效果更佳.该项技术在二连油田231口开发井中进行了应用,完善井层百分率由37%提高到85%以上,储层严重损害百分率由36%降低到3.75%.     

钻井液用改性腐殖酸类处理剂研究与应用

本综述包含如下论题:腐殖酸的化学结构和性质;腐殖酸的化学改性方法——磺甲基化和接枝反应;腐殖酸改性产物研发及在水基钻井液中的应用,包括降滤失剂、降黏剂、防塌剂,特别指出其高温稳定作用。参38。     

准噶尔盆地南缘高性能水基钻井液研究及应用

准噶尔南缘安集海河组地层压力系数高,伊/蒙黏土含量高。钻井过程中普遍存在钻头泥包、井壁垮塌、钻井液的膨润土含量值增长快、性能稳定周期短等技术难题,常规井用的高性能钻井液不能满足该地层安全钻井的需要。开展了南缘山前构造井的强抑制高性能水基钻井液研究,评价了胺基抑制剂SIAT、胺基硅醇HAS和键合剂HBA三者的协同抑制性能和两种微纳米封堵剂的封堵性能。通过正交实验,形成了一套强抑制高性能水基钻井液体系,对体系的抑制性、抗污染能力和抗温性能进行了评价。现场应用表明,强抑制高性能水基钻井液性能稳定,钻井过程中无钻头泥包现象,钻屑代表性好,井壁稳定,电测和下套管作业安全。