聚合物形态特征对低温钻井液性能的影响试验

Effect of Polymer Morphology Characteristics on Drilling Fluid Properties at Low Temperature

为了解决天然气水合物勘探过程中遇到破碎带多、漏失严重的问题,低温钻井液配方应在保证良好的流变性能和失水特性的同时,具有更好的抑制能力。将不同的聚合物以相同的比例配制,分别在常温和低温条件下进行性能测试,分析聚合物分子结构、官能团、主链形态、聚合度等形态特征对钻井液性能的影响。官能团的种类及数量是影响钻井液抑制能力的主要因素,-OH,-CONH2和-COONa都可快速形成吸附膜,抑制黏土分散。而聚合度对滤失量影响显著,聚合度越大,钻井液的滤失量越小,而滤失量与分子构型关系不大。从微观角度分析聚合物对钻井液作用规律及影响程度,为不同条件下配方的确定及比例的调整提供了理论基础。经试验与理论分析,最终确定配方:膨润土(1.5%)+PVA(1.875%～2.250%)+PHPA(0.250%～0.313%)+ETH(15%～20%)+NaCl(7.5%),将其应用于漠河盆地天然气水合物科学钻探工程施工中。结果证明其在低温条件下具有良好的流变性能及抑制能力,满足天然气水合物勘探的要求。