本文關(guān)鍵詞：兩性離子聚合物鉆井液降濾失劑的合成研究

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【摘要】：深井、超深井的鉆探已成為我國(guó)石油工業(yè)的重要組成部分,其中鉆井液技術(shù)是油氣鉆井工程技術(shù)的重要組成部分,它對(duì)確保鉆井安全、鉆井速度和鉆井成本起著十分關(guān)鍵的作用,因此研制出復(fù)雜地層、抗高溫的降濾失劑對(duì)我國(guó)高溫深井鉆井技術(shù)十分重要。通過(guò)分子設(shè)計(jì)、單體選擇、可行性分析、合成方法選擇和引發(fā)劑體系選擇的分析,采用丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SSS)和二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)為合成單體,用過(guò)硫酸銨-亞硫酸氫鈉體系作為引發(fā)劑,水溶液聚合方式合成了一種五元兩性離子共聚物作鉆井液降濾失劑,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化合成條件,得出降失水最優(yōu)的合成條件為：m(AMPS) :m(AM):m(SSS):m(AA):m(DMDAAC)= 40:30:8:15:7;引發(fā)劑加量為0.6%；單體濃度為30%；反應(yīng)溫度為50℃：反應(yīng)pH值為7；反應(yīng)時(shí)間6 h,就合成的產(chǎn)品進(jìn)行了紅外譜圖和核磁共振氫譜圖表征,表明合成產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物。兩性離子共聚物做鉆井液降濾失劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果表明,共聚物加量為2.0%,在淡水基漿、鹽水基漿、飽和鹽水基漿和復(fù)合鹽水基漿中,經(jīng)過(guò)150℃/16 h老化后,API濾失量分別為64 mL、8.0 mL、9.6 mL 和 12.0 mL,相同加量下,淡水基漿200℃/16 h老化后,API濾失量為12.0 mL,鹽水基漿200℃/16 h老化后,API濾失量為18.0 mL。增加共聚物加量為2.5%,在飽和鹽水基漿和復(fù)合鹽水基漿中150℃/16h老化后,API濾失量分別為8.4 mL和10.0 mL。共聚物與JT-888、SPNH和SMP三種常用降濾失劑在相同條件下做對(duì)比,合成的五元兩性離子共聚物降濾失效果更好。在聚磺鉆井液和復(fù)合鹽水聚磺鉆井液中,替換原降濾失劑,在同等加量和同等老化條件下,合成的聚合物降濾失劑的降濾失效果更優(yōu)異。在聚磺鉆井液體系中增加合成共聚物降濾失劑加量至3.0%,鉆井液體系200℃老化后API濾失量為2.2mL, HTHP濾失量為8.6 mL,在復(fù)合鹽水聚磺鉆井液體系中增加共聚物降濾失劑加量至2.0%,鉆井液體系150℃老化后API濾失量為2.2 mL,HTHP濾失量為8.2 mL兩性離子共聚物對(duì)鉆井液粒徑分布結(jié)果表明：加入聚合物后,鉆井液中粒徑為0.1-1μm的顆粒增多,表明聚合物降濾失劑使鉆井液中黏土顆粒分散更細(xì),有效的形成濾餅,改善了濾餅質(zhì)量,加入電解質(zhì)后,鉆井液體系中粗顆粒增多,表明電解質(zhì)使得黏土顆粒的分散程度變差,濾失量增大。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE254.4

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本文編號(hào)：1173802