树皮酚类制备油田钻井液添加剂的研究

研究了兴安落叶松树皮经碱性磺化浸提 (15 0～ 180℃ ,3～ 6h)后 ,所得酚类磺化物再经络合(70～ 90℃ ,30～ 10 0min)、偶合 (70～ 10 0℃ ,1～ 5h)、缩合 (70～ 10 0℃ ,1～ 6h)、交联 (5 0～ 6 0℃ ,30～ 90min)多步化学改性 ,制备聚合物钻井液添加剂的新方法。所得添加剂中相对分子质量在5 0 0 0以上级分的摩尔分数 >80 % ,其分子上含有 3种亲水基团 :w(—SO3H) =13.4% ,w(—COOH)=8.2 6 % ,w(Ph—OH) =0 .96 % ;该添加剂在黏土颗粒表面发生吸附包被的摩尔分数为 93.9% ,在聚合物钻井液中的添加量为 0 .0 1kg/m3 时 ,降黏率和降滤失率分别为 6 5 .8%和 42 .9%。

两性离子型酚醛树脂钻井液降滤失剂的合成与性能

基于酚醛树脂合成及苯环上取代反应原理,使低分子量的线性酚醛树脂先与二甲胺盐酸盐+甲醛反应,再与碘甲烷反应,制得含碘化亚甲基三甲基铵盐基团的阳离子中间体;使该树脂与羟甲基磺酸钠反应,制得含磺甲基的阴离子中间体;两种中间体在甲醛存在下缩聚,合成了水溶性的两性酚醛树脂。采用正交设计实验方法,根据合成物的阳离子含量、阴离子含量、粘土胶体化率、粘土膨胀率及MMH泥浆和10%盐水浆API滤失量数据,确定了两种中间体和两性树脂的最佳合成条件,得到的两性酚醛树脂(25%～28%水溶液)即为正电胶钻井液降滤失剂DSP 1。在加量为2.0%和2.5%时,DSP 1使0.8%MMH/6.0%膨润土浆的API滤失量由96.2mL分别降至24.6和22.4mL,120℃和150℃滚动16h后的AV和PV变化不大,API滤失量分别为28.8和31.6mL。页岩在2.0%和3.0%DSP 1水溶液中的回收率数据表明,DSP 1具有一定的抑制性。表6。

植物酚类钻井液添加剂发展综述

综述了各种植物酚类钻井液添加剂的制备和使用方法及其在钻井液中的作用机理．推广应用不分散聚合物钻井液是国内外油田钻井液体系发展的趋势，强化聚合物钻井液抑制性能的稀释剂和降失水剂是钻井液添加剂研究的方向，原有的植物酚类钻井液添加剂已不适用于不分散聚合物钻井液体系，面临被淘汰的局面．指出了进一步研究植物酚类钻井液添加剂的方向是开发能够强化不分散聚合物钻井液抑制性能的新型植物酚类钻井液添加剂．

两性磺化酚醛树脂降滤失剂APR的研制

以苯酚、甲醛、亚硫酸钠、二甲胺和１溴丁烷为原料，合成了两性磺化酚醛树脂降滤失剂ＡＰＲ。通过红外光谱对其结构进行了表征。考察了ＡＰＲ 的抗高温抗盐降滤失性能、抑制性及其与两性聚合物重泥浆的配伍性。从研究ＡＰＲ在膨润土上的吸附入手，对其作用机理进行了简要分析。

钻井液用磺甲基酚醛树脂质量控制方法研究

对现有5种有代表性的磺甲基酚醛树脂产品进行了分析测试,测定结果表明:产品的有效苯酚含量在30%左右,磺化度均超过100%,即产品分子每个苯环上的磺甲基数>1,高温高压滤失量均大于20mL。按照标准方法合成的不同磺化度的磺甲基酚醛树脂,当其磺化度在40%～80%之间时,相对分子质量均较高,且高温高压滤失量小于20mL。由此推断:磺甲基酚醛树脂的有效苯酚含量和磺化度是影响其应用性能的重要因素,磺化度为40%～80%时产品应用性能较好。该产品的质量标准SY/T5094-95《钻井液用磺甲基酚醛树脂》中并未规定产品的有效苯酚含量和磺化度两项理化指标。

新型泥浆降滤失剂APR的研究

根据“两性离子聚合物泥浆处理剂作用”的原理，对磺化酚醛树脂（ＳＭＰ）进行了改性，合成出了分子结构中同时具有有机阳离子、有机阴离子基团的一种新型抗温、抗盐泥浆降失水剂———两性酚醛树脂（ＡＰＲ）。实验证明：①ＡＰＲ不仅继承了磺化酚醛树脂的抗温、抗盐、泥饼可压缩性好及随无机盐浓度增加，温度升高，作用时间延长，降失水效果越好的优点，还具备了较强抑制泥页岩水化的能力，同时比磺化酚醛树脂具有较高使用效率。②两性酚醛树脂性能与其分子结构中有机阳离子、有机阴离子基团比例有关。

膦甲基酚醛树脂的合成与降滤失性能

以三氯化磷、酸性聚合酚醛树脂或碱性聚合酚醛树脂合成了膦甲基酚醛树指(PMP),并测定了其在钻井液中的降滤失、抗温、抗钙和抗盐性能.结果表明在酸性聚合介质、酚醛摩尔比＜1.0条件下合成的PMP具有较好的溶解性和降滤失作用.当加入的PMP质量分数为1.0%和1.5%时,可使质量分数为4.0%膨润土浆的API滤失量由35.2 mL分别降至10.2 mL和9.8 mL;1.0%PMP使4.0%膨润土浆的抗盐性小于质量分数为1.0%氯化钠,抗钙能力为2200×10-6,在20～200 ℃范围降滤失量保持不变,具有良好的抗温性能.

钻井液处理剂现状分析及合成设计探讨

近年来,国内钻井液处理剂新品种逐年上升,而投入生产及应用的产品却很少。对于聚合物处理剂,尽管从上世纪70年代到90年代相继研制应用了不少新产品,特别是AMPS聚合物的应用,使聚合物处理剂的水平上了一个新台阶,但处理剂主体结构与基团没有变,只是基团与相对分子质量的优化而已,产品性能没有取得突破性进展。对于沥青、褐煤、单宁等类产品,虽然名称没有变,而有效物减少,且大多数产品通过复配而得,产品质量大幅下滑。淀粉、纤维素、植物胶改性产品,由于改性难度大,研究多、应用少。阳离子黏土稳定剂,正电胶,乳化沥青/石蜡,聚合醇或多元醇,凝胶聚合物,"不渗透"产品和"聚胺"等产品得到了一定应用和发展。纵观上世纪70年代以来钻井液处理剂的发展,整体情况是从初期具有明确化学名称及成分的产品,逐步出现了产品成分模糊,以代号为主体的现象,特别是90年代以来,随意编代号的现象越发严重。由于存在较多制约因素,国内钻井液处理剂研制出现停滞不前的局面。应从研制专用原料、聚合物优化设计、SMP改性、天然高分子材料改性等方面出发,结合钻井液发展需要,研制新单体、适用于高钙环境下合成聚合物、传统产品的替代品、超支化聚合物、天然材料改性产品、固相控剂(清洁剂)、润滑剂、沥青类产品、高性能凝胶材料及油基泥浆处理剂,以及工业废料的利用等,推动钻井液技术进步。

胺改性磺化酚醛树脂降滤失剂SCP

以苯酚、甲醛、焦亚硫酸钠、无水亚硫酸钠和有机胺为原料，合成了改性磺化酚醛树脂降滤失剂ＳＣＰ。本文简要介绍了ＳＣＰ的合成工艺条件，初步评价了ＳＣＰ在泥浆中的性能。ＳＣＰ的降滤失性能优于磺化酚醛树脂，有较强的抗盐、抗温及抑制页岩水化分散的能力。

酚醛树脂在油田化学领域的应用

对酚醛树脂及其改性产品在油田化学领域的应用动态作了初步探讨,分别介绍了磺化酚醛树脂及其改性产品在钻井液中的应用情况,以及酚醛树脂及其改性产品在采油、修井、堵漏、破乳、固井、压裂液和防腐等作业中的应用情况。探讨了SMP的作用机理。

抗高温降滤失剂磺化羟甲基苯酚的合成与室内评价

抗温达180-200℃的磺甲基酚醛树脂（SMP）降滤失剂,在215℃发生明显降解,不具备在高温下降滤失和改善钻井液流变性的能力。因此,在碱性条件下,用一步法合成出了甲阶磺甲基酚醛———磺化羟甲基苯酚（含低聚物）。室内研究结果表明：在反应过程中,加成反应优先于磺化反应,在苯酚与亚硫酸氢钠的物质的量比为1的前提下,适当过量的甲醛能增加产品的羟甲基含量,并且产物在215℃、pH值为9-12的苛刻环境下应用不交联;作为钻井液降滤失剂,磺化羟甲基苯酚（含低聚物）的抗高温性能优异,用其配制的钻井液流变性得到明显改善,高温高压滤失量随产物中羟甲基含量的增加而降低,优于SMP-1。