新型抗高温钻井液降滤失剂合成和性能评价.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 第25卷第2期 钻 井 液 与 完 井 液 Vo1．25 No．2 2008年3月 DRII LING FLUIDCOMPLETION FLUID Mar．2008 文章编号：1001—5620(2008)02—0014—03 新型抗高温钻井液降滤失剂的合成与性能评价 郑锟 蒲晓林 (西南石油大学石油工程学院，四川成都) 摘要 抗高温降滤失剂是对深井、超深井水基钻井液抗高温问题影响最大的一类处理剂。基于此，从分析高 温钻井液热稳定性对处理剂分子结构的要求入手，精选了耐温型单体，用丙烯酰胺、2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸、 二甲基二烯丙基氯化胺和顺丁烯二酸进行共聚，合成出了两性离子型共聚物降滤失剂AADM。研究了该共聚物的 最佳聚合工艺条件，对产物的抗高温降滤失性能、抑制性能和高温稳定性能进行了评价，并分析了其作用机理。结 果表明，AADM加量为0．3 时即具有优良的降滤失性能和抑制性能，抗温可达200℃。 关键词 降滤失剂 高温钻井液 钻井液添加剂 共聚物 合成 中图分类号：TE254．4 文献标识码：A 近年来，深井、超深井的数量越来越多。钻井实 钠，无水乙醇，氢氧化钠，均为分析纯，成都科龙化工 践表明，当钻遇七八千米的深井、超深井时，正常温 试剂厂；2一甲基一2一丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)，化学 度梯度就可以使井底温度达到200 250℃，因此温 纯，美国分装进口产品；顺丁烯二酸酐(MA)，化学纯， 度可能会更高。深井、超深井水基钻井液的主要问 成都科龙化工试剂厂产品；二甲基二烯丙基氯化铵 题是抗高温问题，其核心就是抗高温处理剂的研究 (DMDAAC)，工业级，成都顺达利聚合物有限公司。 与应用。在中国，抗200℃以上高温的水基钻井液 2)仪器。电子天平，上海精密仪器厂；各种玻璃 虽然已经获得室内多方面研究，但是其应用技术还 器皿若干个；有机合成仪器，成都科龙化工试剂厂。 不是很成熟。采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基一 2．2 反应步骤及产物 2一甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化胺 称取一定量单体和引发剂分别溶于蒸馏水中，用 (DMDAAC)和顺丁烯二酸(MA)进行了共聚，并对 NaOH调整AMPS水溶液的pH值，倒人四口烧瓶 此共聚物用作钻井液处理剂进行了初步评价。 中，依次加入AM、DMDAAC和MA溶液。通氮气并 1 抗高温单体的选择 用搅拌器将反应物混合均匀后滴加引发剂，恒温反应 数小时后，将所得黏稠物洗涤干燥即得反应产物。 深井水基钻井液必须满足抗高温和热稳定性的 要求口。]，为此提出单体选择原则为：①分子主链的连 3 合成反应条件研究 接键以及主链与亲水基团的连接键应为C—C、C—N 采用单因素法对聚合物的反应工艺条件进行研 和C_S等；②为了尽量减轻高温去水化作用，处理剂 究，即采取一种工艺条件变化，而其余工艺条件固定 分子中的主要水化基团应选用亲水性强的离子基，如 的方法来确定反应的最佳工艺条件。各种考察因素 磺酸基、磺甲基和羧基等；③分子量要适当，太低处理