微交联聚合物降滤失剂的合成与性能

针对深井、超深井钻井液体系中的降滤失剂受长时间高温、高矿化度作用易降解的问题，以氮丙啶与3-氯丙烯反应制得-N-烯丙基氮丙啶（ALAI）； ALAI与乙二胺反应制得四烯基交联剂单体（EAAD）； EAAD与丙烯酰胺（AM）和2 丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）发生水溶液自由基共聚反应，合成了微交联共聚物降滤失剂(PAAT)，其结构和性能经¹H NMR, IR和TG-DTG表征。结果表明：PAAT可抗220 ℃高温，在高温、高矿化度条件下可维持钻井液的滤失量与流变性能，API滤失量均低于4.0 mL，高温高压滤失量均小于13.0 mL。     

高取代度阳离子淀粉的合成及其降滤失性能

高取代度阳离子淀粉的合成及其降滤失性能;环氧丙基三甲基氯化铵;阳离子淀粉;半干法;钻井液;降滤失剂     

最小二乘法在聚合物有效物含量评价方法研究中的应用

为了彻底排除各种无机盐杂质的影响,真实地评价聚合物产品的有效成分含量,研究了醇酸共洗法测试钻井液用聚合物类降滤失剂有效物的可行性。该方法不但可有效地去除样品中的残留碱、水溶性无机盐类,同时还可以有效地去除样品中的酸溶性无机盐(如碳酸盐等)。在进行实验数据处理时,考虑标准碳酸钙的加入量与样品有效物含量测试结果间有较明显的线性关系,运用最小二乘法及加标回测外推法等统计学工具,最大限度地降低了测试结果的不确定度,提高了方法的准确度与可靠性,形成了较完善的钻井液用聚合物类降滤失剂产品有效物含量的评价方法。目前该方法已成功地应用于Q/SHCG 35-201《2钻井液用合成聚合物降滤失剂技术要求》等多个石化行业一级企业技术标准。     

钻井液用交联-接枝淀粉的制备及性能

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,采用“溶剂法”工艺合成了高粘度抗剪切丙烯酸钠接枝淀粉(St),考察了单体、引发剂和交联剂用量、丙烯酸中和度、反应时间及反应温度对合成交联丙烯酸钠接枝淀粉糊液粘度的影响。 结果表明,其优化反应条件为：m(淀粉)∶m(丙烯酸）=1∶1.5,乙醇质量分数为80%,过硫酸铵的用量为单体总质量的1%,交联剂为单体总质量的0.6%,反应时间2.5 h,反应温度为55 ℃,丙烯酸中和度为70%。 该交联接枝淀粉糊液具有良好的触变性,在4%盐水泥浆中的添加量为14.0 g/L时,表观粘度为26.0 mPa·s,滤失量为7.2 mL;在饱和盐水泥浆中添加量为23.5 g/L时,表观粘度为54.5 mPa·s,滤失量为3.1 mL;在80 ℃高温下老化16 h其表观粘度及滤失量等性能基本保持不变,表现出良好的增粘、降失水作用和抗盐、抗老化性能。     

羟甲基化木质素磺酸盐添加剂对钻井液性能的影响

为了进一步优化木质素磺酸盐作为钻井液处理剂的效能,利用其与甲醛的羟甲基化反应制备了羟甲基化木质素磺酸盐;采用红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、扫描电镜等分析了其结构;测定了改性前后的木质素磺酸盐对钻井液流变性、降滤失性、黏土水化膨胀抑制性等性能的影响.结果显示,改性后的羟甲基化木质素磺酸盐的整体结构变化不大,但羟基数量增加,与水的相溶性增强.与木质素磺酸盐相比,羟甲基化木质素磺酸盐在室温下对基浆有较强的提黏作用,经180℃高温老化后降黏、降滤失作用有所增强,形成的泥饼厚度降低,对黏土水化膨胀的抑制作用增强.     

高性能水基钻井液处理剂研究进展及发展趋势

钻井液是石油钻井工程的“血液”,具有清洁井眼、保护钻具、稳定井壁和平衡地层压力等重要作用。本文综述了高性能水基钻井液处理剂的研究进展,主要包括抑制剂、润滑剂、包被剂和降滤失剂,包含了国内外的最新研究成果,也涉及国外油服公司和化学品公司在工程现场已经规模应用的先进产品。最后在现有高性能水基钻井液处理剂研究及应用的基础上,对其发展趋势进行了展望。     

亚硫酸酯盐型共聚物的合成及性能研究

以2-(3-甲基丙烯酰胺丙基二甲氨基)乙基亚硫酸内盐(MAPES)和双烯丙基十二烷基苯磺酰胺(DDBSA)为功能单体,在(NH_4)_2S_2O_8-NaHSO_3引发体系下改性部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)制备了一种水溶性亚硫酸内盐型两性离子聚合物驱油剂AM/AA/MAPES/DDBSA。通过黏弹性、耐温抗盐抗剪切等流变测试以及室内模拟岩心驱替实验研究了两性离子聚合物提高采收率的能力,结果表明了在同等条件下,0.2 wt%亚硫酸内盐型共聚物溶液比部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)具有更好的增黏性(845.3 m Pa.s)、抗剪切性(1000 s~(-1),94.2 m Pa·s)、耐温性(100℃,94.8 m Pa·s),抗老化性(80℃下进行10天的老化性测试,黏度保留率达到25%)以及抗盐性(NaCl:30 g·L~(-1),81.8 m Pa·s;MgCl-2和CaCl_2:3 g·L~(-1),77.4、77.9 m Pa·s)。0.2 wt%共聚物溶液在模拟油藏环境下(地层水矿化度:9374.13 mg·L~(-1),油藏温度75℃),提高采收率(EOR)达到了11.5%。     

丙烯酰胺—烯丙基磺酸钠共聚物的絮凝性能

丙烯酰胺与含磺酸基单体的共聚物用于提高石油回采率已有不少报道,如乙烯基磺酸、丙烯酸磺丙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸磺乙酯。亦有文献提到用丙烯酰胺与烯丙基磺酸钠共聚物,但缺乏详细报道。国内油田钻井液处理剂中的PAC_(142)和PAC_(143)是丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠及其它单体的多元共聚物;日本的钻井液处理剂G-20LL是丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠和丙烯酸的三元共聚物。本文报道丙烯酰胺与烯丙基磺酸钠的共聚合及产物的絮凝性能。     

交联-羧甲基复合变性淀粉的流变与降失水性能

以马铃薯淀粉和氯乙酸为主要原料,通过交联-醚化制备了交联-羧甲基复合变性淀粉(CCMS),考察了所得CCMS糊液的流变性能和在钻井泥浆中的降滤失水性能,并对其降失水原理进行了探讨。结果表明,在质量分数为0.5%~4.0%、温度为20~60℃的实验条件下,CCMS糊液表现为假塑性流体特征,符合Ostwald-Dewaele的经验公式ηa=Kγn-1;将CCMS与中粘羧甲基纤维素(MV-CMC)进行对比实验,结果发现,在饱和盐水泥浆和4%盐水泥浆中,当其用量分别为MV-CMC质量分数的57%和75%时,就可达到钻井液用MV-CMC的增粘、降滤失水性能指标。     

疏水改性低分子量阳离子聚丙烯酰胺抑制剂的制备及性能评价

针对现有阳离子类抑制剂与钻井液配伍性、抑制性较差的不足,本文以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸十八酯为原料,以乙醇和乙酸丁酯的混合物作溶剂,采用沉淀聚合法,制备出了疏水改性低分子量阳离子聚丙烯酰胺BJX-1页岩抑制剂。通过研究不同反应条件对BJX-1分子量的影响规律,得出溶剂组成对BJX-1分子量影响最大,可通过调节溶剂组成实现BJX-1分子量的控制。当分子量为1.45×10~5g/mol~1.87×10~5g/mol时,BJX-1的抑制性最好,页岩岩屑120℃热滚回收率约为78%;增加BJX-1中疏水结构单元含量至2%~4%时,可进一步提高BJX-1抑制性,使页岩岩屑120℃热滚回收率高于90%;此时的最佳反应条件为:以乙醇和乙酸丁酯按体积比90∶10~100∶0组成的混合物作为溶剂,引发剂质量分数为0.1%,单体质量分数为3%,在80℃下反应7h。通过对比研究发现,当加量为1%时,BJX-1所对应的页岩岩屑120℃热滚回收率分别比常用小分子阳离子化合物JA-1和高分子量阳离子聚合物DY-1高27.85%和50.06%。BJX-1更能提高钻井液的综合流变性能,使钻井液流变性更加稳定,而且具有优良的高温高压降滤失性。