新型钻井液降滤失剂的合成与性能评价

《新型钻井液降滤失剂的合成与性能评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、精细石油化工进展8ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第16卷第3期新型钻井液降滤失剂的合成与性能评价严思明，张红丹，王富辉，杨圣月，雷鑫宇(1．西南石油大学化学化工学院，成都610500；2．中国科学院成都有机化学有限公司，成都610041)摘要以2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和烯丙基醚类亲水单体(APO)为原料，经水溶液聚合法合成了新型钻井液降滤失剂ZJ，并对其结构进行了表征。正交试验确定了合成降滤失剂ZJ的最佳条件为：n(AMPS)：n(AM)

2、：n(AA)：n(APO)=2．0：4．O：1．3：0．02，单体用量为15％，引发剂用量1．O％，pH为7，于7O℃反应5h。室内评价结果表明，合成的降滤失剂作用效果较好，且具有良好的抗温、抗盐性能。关键词钻井液降滤失剂抗温抗盐四元共聚物随着石油天然气资源减少，石油天然气的勘液pH后倒人反应器中。加热至反应温度，通氮探开发逐步向深部储层发展。苛刻条件下保证钻气，加入引发剂过硫酸铵(APS)，回流反应一定时井液性能是钻井工程面临的巨大挑战之一，高性间后得淡黄色黏稠物。用无水乙醇洗涤，剪碎，于能的钻井液添加剂是应对这

3、一挑战的有力支105℃干燥2h得钻井液降滤失剂zJ。撑¨J。降滤失剂可显著降低钻井液滤失量，维1．3降滤失剂ZJ性能评价持钻井液流变性并减少地层污染。研发应用于高参照GB／T16783-1997{水基钻井液现场测温高盐下的新型降滤失剂一直是油田化学领域的试程序》的方法，测定淡水钻井液和盐水钻井液重要课题。聚合物型降滤失剂因其基团拼合优势的流变性及滤失性能J。且兼具多种良好性能，对解决耐温耐盐问题具有1．3．1基浆的制备重要意义。淡水基浆：在350mL水中加入21g钙质膨以2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸润土和1．75

4、g无水碳酸钠，然后高速搅拌20(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和烯丙基min，于室温放置水化24h。醚类亲水单体(APO)为原料，经水溶液聚合法合4％盐水基浆：在350mL水中加入21g钙质成了新型钻井液降滤失剂zJ，其结构经IR表征。膨润土和1．75g无水碳酸钠，高速搅拌10min，采用正交试验法，确定了合成降滤失剂zJ的最佳然后再加人14g氯化钠，继续高速搅拌10rain，条件。于室温放置水化24h。复合盐水基浆：在350mL水中加入21g钙1试验质膨润土和1．75g无水碳酸钠，高速搅拌1O1．1

5、仪器与原料min，然后再加入14g氯化钠和1．75g氯化钙，继NicoletMagna型红外光谱仪(KBr压片)；续高速搅拌10min，于室温放置水化24h。JJ一2型恒速搅拌器；ZNN—D6六速旋转黏度计；饱和盐水基浆：在350mL淡水基浆中加入OWC—FL型多联滤失仪；OWC—HTP型滚子炉；105g氯化钠，高速搅拌20rain，于室温放置水化OWC—HTHP型高温高压稠化仪。24h。2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和烯丙基醚类亲水单体、无水碳酸钠2结果与讨论2．1合成条件优化(NaCO)、氯化

6、钠、氯化钙，均为分析纯，成都科2．1．1单体配比的确定龙化工试剂厂；钙膨润土，工业品，西南石大金牛在合成聚合物过程中，单体配比对聚合反应石油科技有限公司。的结果具有重要影响。固定单体用量为15％(总1．2合成方法将一定量的AMPS，AM，AA，APO溶解于适收稿日期：2015一O1—04。量蒸馏水中，搅拌使其溶解；用NaOH溶液调节溶作者简介：严思明，博士，教授，研究方向为油气田应用化学。2015年5月严思明等．新型钻井液降滤失剂的合成与性能评价9体质量分数)，引发剂用量APS为1．67％(占单体表4合成条件正交试

7、验结果质量分数)，反应温度80℃，体系pH为7，反应时间5h。为确定单体物质的量比(AMPS：AM：AA：APO)的最佳比例，设计4因素3水平正交试验，以淡水泥浆在水化24h后，加入0．5％共聚物的中压滤失量(FL)作指标，试验因素水平与结果见表1和表2。表1因素水平表水平A(AMPS／mo1)B(AM／mo1)C(AA／mo1)D(APO／mo1)444544554由7表64可5知O，反5应5条2件对2降7滤失剂zJ降滤失效果的影响程度由高到低的顺序为引发剂浓度、反应温度、单体浓度。根据正交试验分析结果，确定反应

8、单体质量分数15％、引发剂用量1．0％序号ABCDll巡141。、l1R(占单体质量分数)、反应温度70℃；因此确定共2l222聚物的最佳合成条件为：n(AMPS)：n(AM)：3l333A(AA)：n(APO)=2：4：1．3：0．02，单体用量为42一。12：。。3一15％，引发剂用量为单体质量分数的1．0％，体系5223lpH为7，反应温度70℃，反应