抗高溫共聚物降粘劑的合成及其性能研究.pdf

1、目前我國石油勘探主要集中在新疆的塔里木、準(zhǔn)噶爾等地區(qū)，油氣資源埋藏深，井下高溫、高壓等復(fù)雜地層環(huán)境極易使鉆井液降粘劑失效而導(dǎo)致鉆井液稠化，給鉆探過程造成很大的危害。因此研制出針對該地區(qū)深井鉆探中高含鹽量高密度鉆井液降粘劑具有重大意義。
　　本文在分析了抗高溫耐鹽降粘劑的作用機(jī)理后，通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用具有抗溫、抗鹽基團(tuán)的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）和強(qiáng)水化基團(tuán)的順丁烯二酸酐（MA）作為單體，采用水溶液自由基共聚方式合

2、成了AMPS/MA共聚物降粘劑，研究了各個合成因素如單體投加比、引發(fā)劑濃度、單體濃度等對其降粘性能的影響，確定了最佳的合成條件：單體摩爾比n(MA):n(AMPS)為1.2:1，單體濃度25％，引發(fā)劑過硫酸銨用量為5%，反應(yīng)溫度為75℃，聚合時間為4 h。并利用紅外光譜儀和核磁共振儀對合成降粘劑進(jìn)行表征分析，結(jié)果表明合成產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)與預(yù)期結(jié)構(gòu)基本一致。通過熱失重分析，確定合成降粘劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能。
　　通過對合成降粘劑的性

3、能評價，確定了鉆井液中合成降粘劑的最理想加藥量為0.5%（質(zhì)量濃度）；在坂土漿（淡水漿）、加重坂土漿、飽和鹽水漿和加重飽和鹽水漿中的常溫降粘率均可達(dá)50%以上，200℃高溫老化16 h后的降粘率也都在30%以上，可以滿足大部分水基鉆井液對降粘劑的性能要求。同時評價了合成降粘劑的抗鈣能力可以達(dá)到20000 mg/L；保證降粘率為30%以上的前提下，合成降粘劑的耐溫性可達(dá)200℃；降粘劑降粘性能隨著鉆井液pH值的升高而增強(qiáng)，能夠很好的與其他

4、需要在堿性條件下發(fā)揮作用的處理劑配合使用。同時，合成降粘劑與市場上同類產(chǎn)品進(jìn)行性能對比表明，針對高含鹽量高密度鉆井液基漿，本文合成的降粘劑性能更佳。
　　通過采用與小分子改性劑RHA復(fù)配混合的方式，可進(jìn)一步提高對高含鹽量高密度鉆井液的高溫降粘率。當(dāng)兩者的復(fù)配比為0.5:0.3（質(zhì)量濃度）時，協(xié)同增效作用帶來的高溫降粘率可達(dá)51.1%，比單一的合成降粘劑降粘率31.2%和RHA的降粘率10.4%均高出很多。
　　為了更加貼近于