新型合成基钻井液降滤失剂合成及性能评价.pdf

《新型合成基钻井液降滤失剂合成及性能评价.pdf》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、东北石油大学学报第38卷第5期2014年10月JOuRNAL()FN()RTHEASTPETR()IEUMUNIVERSITYVo1．38NO．5Oct．2Ol4新型合成基钻井液降滤失剂合成及性能评价韩子轩，蒋官澄。。，李青洋。，姚如钢(1．中国石油大学(北京)石油T程教育部重点实验室，北京102249；2．中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，北京102249)摘要：为解决合成基钻井液高温高压滤失量大的问题，以有机硅、腐植酸和二椰油基仲胺等为主要原料。运用活化酯法对腐植酸进行改性，

2、通过合成条件优化，研制一种亲有机质的有机硅腐植酸酰胺降滤失剂FRAl；利用红外光谱(FTIR)和热重⋯差热(TGDSC)进行化学结构和热稳定性分析，评价在不同油水比合成基钻井液中的性能．结果表明：FRA一1在合成基钻井液体系中有良好的分散性和耐温性，优于常用的油基钻井液降滤失剂，并且对钻井液流变性影响较小，可以替代沥青类和褐煤类产品作为合成基钻井液降滤失剂．关键词：降滤失剂；合成基钻井液；耐高温；有机硅；腐植酸酰胺中图分类号：TE254文献标识码：A文章编号：2095—4107(2014)05—

3、0086—070引言合成基钻井液(SBM)是将线性a烯烃(IAO)、天然气气制油(GTI)、异构烯烃和线性石蜡等合成材料作为基础油的油包水逆乳化钻井液体系．它性能优良，不仅具有油基钻井液的优点，而且基础油不含芳香烃，对生物和环境污染小，不影响机械钻速，近年已广泛应用在墨西哥湾和北海地区[．目前对于降滤失剂的研究主要集中在油基钻井液降滤失剂，并未对合成基钻井液有过专门的研究．在油基钻井液中常用的是沥青类和褐煤类产品降滤失剂．我国主要是通过腐植酸(HA)与脂肪胺反应生成有机酰胺，使腐植酸由水溶性变为

4、油溶性，利用腐植酸的降滤失特性起到降滤失的作用，但是它在合成基体系中应用有一定的局限性，主要表现为分散性和耐温性不足．国外主要以C一C。脂肪酸与有机胺反应而生成脂肪酸酰胺衍生物，与白坚木提取物按一定比例复配，作为油基钻井液降滤失剂[7]；哈里伯顿公司研发一种油溶性聚合物甲基苯乙烯／丙烯酸酯共聚物(ADAPTA@)作为油基钻井液降滤失剂，具有很好的降滤失效果E。一．目前，还未见到以一种单一烯烃或者有机质作为基础油的合成基体系作为降滤失剂方面的研究．粉末状添加剂在单一烯烃或者有机质中分散性受到影响，

5、导致体系的流变性及稳定性受到影响．近年来，在水基钻井液中有机硅降滤失剂产品受到越来越多的重视，已广泛应用在大庆、辽河等油田。。．有机硅降滤失剂通过有机硅分子中Si()键与黏土中Si一()键缩聚成S。()Si键，化学键极其稳定，即使在200℃温度以上，也不易断裂，在泥饼上形成一个特殊而牢固的化学吸附层，提高黏土颗粒的聚结特点，从而起到降滤失作用；人们在此基础上发展有机硅改性腐植酸、有机硅改性淀粉、硅氟降滤失剂等_“j产品．针对合成基钻井液体系的特点，在有机胺与腐植酸缩合而成的脂肪酸酰胺基础上接枝有

6、机硅，研制高分子改性有机硅酰胺类降滤失剂FRA1：一方面通过大分子烷基链的作用，使FRA一1在有机质中保持良好的稳定性和分散性；另一方面接枝上的Si()一C键与有机土颗粒表面的Si()键形成物理吸附层，同时在有机土颗粒中间吸附的乳化液滴使黏土颗粒充分分散，泥饼结构稳定，提高降滤失的作用．笔者在对FRA一1合成及结构表征的基础上，在线性烯烃合成基钻井液(IA()一SBM)和天然气气制油合成基钻井液(GTI一sBM)体系中，对FRA一1的性能进行评价，并与其他降滤失剂进行对比．收稿日期：2014—0

7、3—27；编辑：刘丽丽基金项目：国家863项目(2012AA091502)；国家863项目(ZX20120293)；国家自然科学基金创新研究群体项目(51221003)作者简介：韩子轩(1982一)，男，博士研究生．主要从事合成基／油基钻井液处理剂及体系方面的研究．·86·第5期韩子轩等：新型合成基钻井液降滤失剂合成及性能评价1实验1．1原料与仪器主要试剂：腐植酸钠、氯化钙、碳酸氢钠、N，N二甲基甲酰胺(DMF)、苯并j氮唑～N，N，N，N一四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)，均为分析纯；二椰油基仲

8、胺、三甲基硅醇，上海迈瑞尔化学技术有限公司生产；线性d稀烃，美国雪佛龙菲利普斯化工公司生产；ShellGTISaraline185V气制油，美国壳牌MDS公司生产；乳化剂、降滤失剂VTROL、降滤失剂VLIG，美国M—ISWAC()公司生产；降滤失剂ADAP—TA@，美国哈里伯顿公司生产．主要仪器：高速搅拌器、三口烧瓶、冷凝器、油浴锅、ZNN—D6型六速旋转黏度计、zNs一4型中压失水仪、GGS71一A高温高压失水仪、XGRI一4A高温滚子加热炉等，均为青岛同春石油仪器有限公司生HC产；Magn