以挤压膨化氧化法制备石油钻井液降滤失剂的研究

对石油钻井液降滤失剂的改性淀粉合成方法进行研究,探讨合成改性淀粉的最佳工艺技术,以及相应的方法对石油钻井液降滤失值的影响。实验采用挤压膨化法和氧化法同步进行,以木薯淀粉为原料,以次氯酸钠为试剂,分别考察试剂添加量、系统水分含量、碱性活化剂等因素的影响。结果表明,采用挤压膨化氧化法一步工艺完成对石油钻井液降滤失剂改性淀粉的合成,具有工艺流程简单、无污染、能耗低、降滤失效果好等优点。     

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。     

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。     

复合醚化淀粉降滤失剂的合成与性能测试

以玉米淀粉(CS)为原料,以氯乙酸为第一步醚化变性剂,3-氯-2-羟丙基磺酸钠为第二步醚化变性剂,采用二步法工艺,在水相碱性条件下合成可应用于油田钻井液的复合醚化淀粉(CES)降滤失剂。对产品的降滤失性能进行了测试,利用FT-IR对其分子结构进行了表征。研究表明,制备复合醚化淀粉的最佳工艺条件为:反应温度55℃,3-氯-2-羟丙基磺酸钠与羧甲基淀粉(CMS)的质量比为1∶2,反应时间120 min。在最佳制备工艺条件下合成的产品作为降滤失剂使用时,其抗老化温度可达130~140℃。FT-IR分析显示,复合醚化淀粉在1609 cm~(-1)出现羧基吸收峰,在1205 cm~(-1)等处出现磺酸基吸收峰,证明已成功合成复合醚化淀粉。     

耐高温型钻井液用AMPS降滤失剂的研究进展

综述了耐高温天然改性型AMPS降滤失剂、耐高温两性离子型AMPS降滤失剂以及耐高温刚化改性型AMPS降滤失剂的合成方法以及基本性能进行了分析,重点对天然改性型AMPS降滤失剂引入硅、淀粉以及石墨烯等材料提高耐盐、耐钙等特性、离子型AMPS降滤失剂加入阳离子基团增强静电吸附能力和刚化改性型AMPS降滤失剂引进刚性基团增加分子刚性进行了介绍,并对天然改性型AMPS降滤失剂、两性离子型AMPS降滤失剂以及刚化改性型AMPS降滤失剂的研究方向进行了评价,以期对研发新的天然改性材料、开发多种性能的合成材料以及引入带有环状结构的其他刚性基团具有较好的参考意义。     

国内外油基钻井液降滤失剂研究进展

对油基降滤失剂的国内外研究现状进行了总结,油基钻井液降滤失剂主要有沥青类、腐殖酸类、白雀木类、木质素类、高分子聚合物类等几大类,并对后4类降滤失剂的研究现状进行了详细介绍。腐殖酸是天然化合物制备油基降滤失剂常用的原料,聚合物油基降滤失剂近年来得到快速的发展,显示出了优越的综合性能。最后展望了国内油基钻井液降滤失剂的发展方向。     

压裂液降滤失技术研究

油层水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。压裂施工的成功与否主要取决于所用的压裂液。而压裂液的滤失是影响压裂施工效果的重要因素之一。所以本文首先对压裂液滤失的危害进行了分析,综述了压裂液的滤失机理、影响因素。同时对降滤失技术进行了研究:目前常用的降滤失技术有提高压裂液粘度,添加压裂液降滤失剂和液氮降滤失技术等。最后对降滤失技术的发展进行了展望。     

压裂液降滤失技术研究

油层水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。压裂施工的成功与否主要取决于所用的压裂液。而压裂液的滤失是影响压裂施工效果的重要因素之一。所以本文首先对压裂液滤失的危害进行了分析,综述了压裂液的滤失机理、影响因素,同时对降滤失技术进行了研究,目前常用的降滤失技术能提高压裂液粘度,添加压裂液降滤失剂和液氮降滤失技术等。最后对降滤失技术的发展进行了展望。     

钻井液降滤失剂PAT的合成与评价

以改性膨润土为基体,与玉米淀粉、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸,通过单体插层原位聚合法得到共聚物/有机蒙脱土复合材料(PAT)。采用XRD和GPC对其进行表征,通过单因素和响应面分析法优化合成工艺条件,最优值为:引发剂用量0.37%,膨润土用量8.73%,AMPS用量27.58%(均为单体质量分数)。对各因素交互作用的影响机理进行探讨,在最优条件下,钻井液滤失量分别为7.0 mL(淡水基浆常温)和12.0 mL(盐水基浆160℃,16 h),表明降滤失剂具有优良的抗温耐盐性。利用SEM对滤饼进行了微观表征,结果显示其具有致密的空间结构,在抗温耐盐降滤失方面优于市面常用产品。     

P(ST-g-ACA)/BT复合降滤失剂的合成与性能

以玉米淀粉、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵和膨润土为原料,采用单体插层原位聚合法制备了一种复合降滤失剂P(ST-g-ACA)/BT。采用FTIR、XRD、TGA和TEM对其进行表征,对降滤失剂的降滤失性能和流变性能进行了评价,并对其降滤失机理进行了推测。结果表明,该降滤失剂具有"鸡蛋卷"结构和良好的热稳定性。当P(ST-g-ACA)/BT加入量为基浆质量的2.0%时,淡水基浆中滤失量为4 mL(常温中压),含量为10%盐水基浆中(以去离子水的质量为基准,下同)滤失量为22 mL(150℃、3.5 MPa),表明降滤失剂能提高水基钻井液的热稳定性、耐盐性和降滤失性。在含量为10%盐水基浆中,与其他降滤失剂相比,P(ST-g-ACA)/BT降滤失效果明显。     

淀粉接枝AM／SSS／DAC降滤失剂的制备与性能

以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合将淀粉、丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧基三甲基溴化铵（DAC）和苯乙烯磺酸钠（SSS）接枝共聚制备了淀粉接枝聚合物降滤失剂,探讨了引发剂用量、苯乙烯磺酸钠用量和温度等对淀粉接枝聚合物降滤失剂水溶液表观粘度的影响,以及DAC含量对淀粉接枝聚合物钻井液性能的影响,采用XRD衍射对淀粉接枝聚合物降滤失剂的结构进行表征。结果表明所合成的淀粉接枝聚合物降滤失剂水溶液表观粘度的温度敏感性较低,淀粉接枝聚合物钻井液在高浓度盐水基浆（20％NaCl和10％CaCl2）中具有较好的降滤失性和抗盐性,XRD证实了淀粉接枝聚合物降滤失剂的结构。     

新型抗高温降滤失剂GDF-1的研制及性能评价

针对现有淀粉类降滤失剂高温下易失效和对钻井液粘度影响大的问题,以淀粉为原料,丙烯酰胺、丙烯酸、硅藻土为改性材料,N’N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法合成了一种环保型抗高温淀粉降滤失剂GDF-1。采用红外光谱、热重分析等对其结构进行表征,实验评价了其对钻井液滤失性能的影响,并探讨了GDF-1的作用机理。结果表明,GDF-1热稳定性较高,160℃热滚后对膨润土基浆的流变性能影响较小,可有效改善泥饼质量。GDF-1可抑制粘土颗粒高温团聚,使基浆的粒度分布更加合理。1%加量下基浆的API滤失量降低率可达79%。GDF-1通过吸附自由水形成水化膜,结合物理封堵以及架桥作用,降低泥饼渗透性,减少滤失量。     

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。     

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。     

耐高温丙烯酰胺类降滤失剂研究进展

综述了当前耐高温丙烯酰胺类降滤失剂研究进展,重点对AM多元聚合物、AMPS多元聚合物、AM-AMPS多元聚合物类耐高温丙烯酰胺降滤失剂的合成原料及基本性能进行了分析,并对新型耐高温降滤失剂如石墨烯、有机/无机纳米复合类、油溶性聚合物的研究现状进行了介绍,以及对今后的研究方向提出建议,以便为相关研究提供参考。     

改性淀粉降滤失剂的应用与研究进展

介绍了改性淀粉降滤失剂在钻井液中的作用原理,概述了改性淀粉降滤失剂的研究现状与国内外油田现场应用,讨论了改性淀粉的发展趋势。     

耐高温丙烯酰胺类降滤失剂研究进展

综述了当前耐高温丙烯酰胺类降滤失剂研究进展,重点对AM多元聚合物、AMPS多元聚合物、AM-AMPS多元聚合物类耐高温丙烯酰胺降滤失剂的合成原料及基本性能进行了分析,并对新型耐高温降滤失剂如石墨烯、有机/无机纳米复合类、油溶性聚合物的研究现状进行了介绍,以及对今后的研究方向提出建议,以便为相关研究提供参考.     

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。     

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。     

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。