钻井液用抗高温抗盐钙聚合物降黏剂JNL-1的研制与评价

所报道的抗高温抗盐钙的水基钻井液降黏剂JNL-1,是一种水溶性共聚物,其主链含碳-碳键、碳-硫键和高价阳离子螯合键,吸附基团有腈基（15%－20%）、酰胺基（10％－15%）和高价金属阳离子（Zr^4＋,Fe^2＋）螯合基团（10%－15%）,水化基团为磺酸基（50%－65%）,相对分子质量6000－8000。与商品降黏剂SF-260和BOSST相比,JNL-1的耐温性最好,达240℃,发生盐析时的盐度最高,为32.8%,抗钙性与SF-260相当,达10 g/L。JNL-1与各种处理剂配伍。考察了加入0.5%不同降黏剂的淡水、高密度盐水和高密度饱和盐水浆220℃热滚前后的性能,JNL-6的降黏效果十分显著,综合性能最好。讨论了JNL-1的降黏和抗温作用机理。

JST耐温抗盐聚合物冻胶体系的研究

所报道的JST聚合物冻胶体系 ,由分子量 1.2× 10 7～ 1.4× 10 7、单体质量比 7∶3的AM /AMPS二元共聚物、含有低分子量呋喃树脂、酚醛树脂、脲醛树脂及有机硅的交联稳定剂JL及潜在有机酸催化剂JC组成。由 90℃下的实验结果得到适宜配方如下 :0 .1%～ 0 .6 %共聚物 +0 .5 %～ 1.0 %交联稳定剂 +0 .0 2 %～ 0 .0 6 %催化剂 ,用淡水配制的胶液粘度 (室温 ,6 .6s-1)为 30～ 78mPa·s,成胶时间 4 8～ 12 0h ,冻胶粘度 4 .8～ 5 5Pa·s。实验配方胶液在 80～ 130℃下的成胶时间随温度升高而缩短 (96～ 6h) ,冻胶粘度则基本不变 (4 7.8～ 5 1.6Pa·s) ,耐温达 130℃(90d) ,抗盐 (NaCl)达 2 0 0～ 30 0 g/L ,抗钙达 2～ 3g/L。体系成胶时间可通过改变催化剂加量进行调节。在渗透率0 .15 6～ 2 .5 3μm2 的填砂岩心上 ,在 12 0℃下 ,低浓度 (0 .2 %～ 0 .3% )共聚物冻胶的堵水率为 90 %～ 95 % ,堵塞物的突破压力为 5 .0MPa/m ,高浓度 (0 .6 % )共聚物冻胶的堵水率为 99.99% ,堵塞物的突破压力达 14MPa/m。该冻胶体系可用于深水井调剖和深油井堵水。表 5参 3。

抗220℃高温的水基钻井液用降粘剂研究

根据已知分子设计理论 ,通过水溶液引发聚合 ,控制分子量在 1.0× 10 3 ～ 1.0× 10 4范围 ,制得了丙烯酸 /丙烯磺酸 / 2 甲基 2 丙烯酰胺基丙磺酸 /小阳离子单体共聚物 ,推荐用作钻井液降粘剂 ,代号THIN。THIN可抗 2 2 0℃高温 ,抗盐 (NaCl)达 32 0 g/L ,抗钙 (以CaCl2 计 ) 1.0 g/L ,在水基粘土钻井液特别是高固相高密度钻井液中降粘效果优于常用降粘剂XY2 7和FCLS。THIN水溶液相对粘度在 15 0℃老化后增大 ,在 180℃和 2 2 0℃老化后略有减小(老化 16h)。THIN ,XY2 7和FCLS的盐析浓度分别为 32 .4 % ,2 0 .0 %和 2 7.0 % ,析出沉淀时CaCl2 浓度分别为1.0 ;0 .0 5和 >5 .0 g/L。在 2 2 0℃滚动 (16h)前后 ,0 .5 %THIN在 8.0 %淡水泥浆中的各项流变性 (5 0℃ ) ,均优于XY2 7和FCLS ,THIN加量≥ 0 .5 %即可使泥浆粘度和切力大幅度降低 ,且对老化后泥浆有降滤失作用 ;1.0 %THIN在高固相泥浆特别是高固相高密度泥浆中的降粘效果 ,从 5 0℃下的AV ,PV和Gel1min看 ,均优于相同加量的XY2 7和FCLS。表 5参 3。

AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元共聚物的合成及作为钻井液处理剂的性能

用水溶液引发聚合的方法 ,由丙烯酰胺、2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸、甲基丙烯酸、2 羟基 3 甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵合成了AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元共聚物 (粉剂 ) ,简介了合成方法 ,未说明单体投料比和共聚物结构参数。在淡水、4 %盐水、饱和盐水、钙镁钠复合盐水及含钙的 10 %盐水基浆中初步考察了共聚物作为泥浆处理剂的性能。该共聚物在各种基浆中均有较强的降滤失、提粘切、抗盐能力。加入 1.5 %共聚物可将含CaCl2高达 2 5 %的饱和盐水泥浆的滤失量控制在较低值 (18mL) ,抗钙能力远优于丙烯酸类聚合物处理剂MAN 10 1和SL 1。 1.5 %和 2 .0 %共聚物处理的各种泥浆在 15 0℃滚动 16h后滤失量仍较低。 12 0℃页岩滚动回收测试结果表明共聚物的抑制性好于阴离子型AMPS共聚物。中原油田某深井在用混油聚合物泥浆分别用等体积的饱和盐水和钙镁钠复合盐水稀释后加入 0 .3%或 0 .5 %共聚物 ,滤失量和抗温性获得大幅度改善 。