氯化钙无土相钻井液降滤失剂SPHF的合成与评价

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1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第1期钴井液与完井液Vo1．31No．12014年1月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJan．2014doi：10．3969~．issn．1001—5620．2014．01．001氯化钙无土相钻井液降滤失剂SPH—F的合成与评价马诚，甄剑武，王中华，蒋官澄2，谢俊，谢胜涛。(1．中原油田钻井工程技术研究院，河南濮阳；2．中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京；3．中原油田分公司物资供应处，河南濮阳)马诚等．氯化钙无土相钻井液用降滤失剂SPH．F的合成与评价[J]．钻井液与完井液，2014

2、，31(1)：1．3．摘要以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)等单体为原料，通过无皂乳液聚合技术，合成了CaCI，无土相钻井液用降滤失利SPH—F，采用红外光谱和粒径分析仪对SPH．F进行结构表征，并研究了SPH—F对CaC1，无土相钻井液流变及滤失性能的影响。结果表明，降滤失剂SPH—F粒径分布在0．2～1p．m之间，在CaC1，含量为25％的无土相钻井液中，SPH．F加量为2％时，高温高压滤失量(120～130oC)可控制在10．0mL以内；SPH．F加量为3％时还可以同时起到阵滤失和改善钻井液触变性的作用。初步探讨了SPH—F的作用机理。关键词无土相钻井

3、液；氯化钙钻井液；降滤失剂；合成；作用机理中图分类号：TE254．4文献标识码：A文章编号：1001．5620(2014)o1．0001—03钻井液抑制性不足的问题普遍存在于钻井实践降滤失剂SPH．F，室内评价了其在CaC1：含量为25％中，尤其当钻遇高活性泥页岩地层时，更易发生井壁的无土相钻井液中的性能，并初步探讨了其作用机理。失稳等井下复杂问题。CaC1，无土相钻井液是一种抑1买验部分制性强且有利于环境保护的钻井液[】]，近年来胜利油田、中原油田及长城钻探钻井液分公司等报道了该1)主要试剂和仪器。苯乙烯(st)及丙烯酸丁类钻井液的室内研究和现场成功应用案例

4、[2-4]；国外酯(BA)，化学纯，经减压精馏后使用；过硫酸铵Vastar能源公司和Baroid钻井液公司联合报道了他们(APS)，化学纯；高分子单体M，实验室自制。美国采用CaC1／聚合物钻井液体系成功解决了墨西哥湾Magna一750型傅里叶变换红外光谱仪；Winner2000ZD深水钻井过程中的泥包问题和固控问题[5；钻井特殊型激光粒度分析仪；六速旋转黏度仪、多联中压滤失化学品分公司通过对系列专用处理剂的开发，建立仪、GGS42．2型高温高压滤失仪等。了CaC12／Driscal。D聚合物钻井液体系[6】，该钻井液2)降滤失剂SPH．F的合成[8】。按质量

5、比为5：3：1在英国北海中部钻井中体现出良好的井壁稳定性。尽的比例准确称取单体St、BA和高分子单体M，加管如此，以上所述钻井液体系在使用中暴露出耐温陛入去离子水中，经800010000r／min剪切乳化后，能不足(≤100oC)、CaC1，含量低(≤15％)、处理立即转移至带有氮气置换和回流冷凝的反应器中，剂消耗大等问题。缺少配套处理剂是制约CaC1／聚保持搅拌速度为300"~400r／min，当体系温度达到合物钻井液技术发展的瓶颈之一[7]，尤其是在高浓度65～70oC时，向其中加入引发剂APS，保温反应5～6CaC1：条件下钻井液的滤失量难以控制。常规钻

6、井液h，即得钻井液用降滤失剂SPH．F。主要通过聚合物降滤失剂与黏土颗粒间发生增黏、吸3)降滤失剂SPH—F的性能评价。CaC1：无土相附、捕集及物理堵塞等过程实现对滤失量的控制，然钻井液具体配方如下】。而高浓度CaC1导致黏土和降滤失剂的水化程度低，5％保护剂YBS+I％降滤失剂LVT+降滤失降滤失效果较差。因此，开发出了一种新型钻井液用剂SPH—F+0．3％增黏剂+0．3％聚合物XC+2％超细基金项目：中石化中原石油工程有限公司课题“页岩气水平井水基钻井液技术研究”(2013106o第一作者简介：马诚，博士，1982年生，现在主要从事油田化学和钻井液技术的

7、研究工作。地址：河南省濮阳市中原路462号中原油田钻井工程技术研究院；邮政编码457001；电话(0393)4890307；E-mail：kkmc2002@163．com。学兔兔www.xuetutu.com2钴井液与完井液2014年1月CaCO3+0．1％NaOH+25％CaC12表1降滤失剂SPH．F加量对钻井液性能的影响(130℃、16h)2结果与讨论2．1降滤失剂SPH—F的结构表征1)红外谱图分析。降滤失剂SPH—F的红外谱图见图1。在2950cm-处为一CH和一CH一的C—_H伸缩振动吸收峰，1728cm处为羰基C—O的伸缩振动吸收峰，1455cm

8、-处为—cOO一的振动吸收峰，注：凡H