钻井液用降滤失剂JST501的研究

普蒙 S一鬯 2s斗．L卜 钻井液用降滤失剂 JST501的研究 ， 生 蝥 孙树清 李朝辉 (华北石油管理局钻井 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 室研究所油田化学室，河北任丘，062550) 介绍了JST5Ol的合成方法 ，优选 出了产品的适宜基团配 比及分子量范围。室 内评价 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明： JST50I是一种良好的钻井液用降滤失剂，它具有很好的抗温 ，抗盐及抗钙 、抗镁能力，在降失水 的同时，还兼具有降粘、防塌作用。它与某些大分子聚合物配伍能显著改善钻井液流型。 关键词 ：丙烯酸共聚物 钻井液降滤失剂 降粘 防塌 防温 抗盐 抗钙、镁 ’ 1 前 言 在各类钻井液处理 剂中．降滤失剂用量 最大。目前国内使用的降滤失剂主要有如 下 两大类 ：一是天然物的衍生物 ．二是以腈纶废 丝为原料的改性产品 前者原料来源广泛 ，但 产品在钻井液中作用单一、加入量较大，质量 受原料影响 ，波动也较大 ；后者原料来源受到 一 定限制 ，产品的抗盐、抗钙等能力较差。 JST501是以丙烯酰胺、丙烯磺酸钠、丙烯 酸钾、丙烯酸钙为单体 ，在一定条件下共聚制 得的产物。该产品含有配比适宜的多种官能 基团，分子主链是一C—C一链 ，并具有合适 的分子量。大量的试验证明：本产品在钻井液 中具有降失水、降粘、防塌等功能，且有良好 的抗温，抗盐 ，抗钙、镁能力，是一种多功能的 高效钻井液处理剂。现将其合成方法及室内 评价情况介绍如下。 2 JST50]合成实验 2．1 主要原料 丙烯酰胺(AM)，丙烯酸钾 (AA—K)，丙烯 磺酸钠￡As—Na)，丙烯酸钙(AA—Ca)。 2．2 合成工艺 将 AM、AA—K、AA—Ca、AS—Na以 1～2：3 ～ 6：1～2：0．5～ 1．5(tool比)的 比例 充分混 合均匀后，配成4O (m)的水溶液。将体系升 温至5O～70℃，加入适量引发剂．聚合2h。将 聚合物在100～120~C干燥至水分含量低于 lO 。然后粉碎筛分，检验，包装。 2．5 优选适宜的基团配比 产品中各种基团的比例靠调整单体的投 放比来控制。固定反应条件，只改变单体投放 比例，将合成出的共聚物按0．3 (m)量加入 钻井液搬土基浆中，其降滤失效果见表l 由表 I可以看出：AM ：AA—K：AA—ca； the waterless of fresh water，salt water and artifical sea water mud．It has good tolerance to Naa and CaCI2 pollution Keywm,ds：SAMPS-AM —SAA-Copolymer~IRS F DTA ；Thermal s诅h 竹 }FU~rafica L鹕 con心 付 ～ 癔 油 石 ， 细 情 卷 卜 Q 1 期 翦 维普资讯 http://www.cqvip.com 6 精 细 石 油 化 工 AS Na一2：5：2：1时降滤失效果撮佳。所 生 产 JST501时，以上述单体比倒为宜。 表1 原料配比对钻井液滤失量0的影响 单体原料配比 产品分子量 API撼失量 (^ M IAA—K；AA—C IAS-Na) (104) (m1) 1I5，2，1 20．2 9．5 2；5；2；1 l9．8 6 3 3：5；2；1 20 4 7．2 2‘5；1l1 20．2 8．8 ①基浆 的 AP1据 失量为 28m] 2．4 确定适宜的分子量范围 将原料配比确定以后 ，调整反应温度和 I发剂甩量，可以得到不同分子量的产品。分 子量是决定产品降滤失作用的一项重要指 标 ，分子量与滤失量之闯的关系曲线见图1 ： E 一 ■ 鹫 丹于 量 I10‘ 由图1可看 出：产品分子量在1 6～30× 1 O·时降滤失效果最好。 5 性能评定实验 为了全面评价 JST501的性能，进行了如 下实验 ： 5．1 降滤失性 为了验证 JST501的降滤失效果和抗污 染能力．分别在淡水浆 ，饱和盐水浆和人工海 水浆(Ca” ，Ms“ 总含量>300Oppm，总矿化 度5～5．5×i0‘ppm)中进行了降滤失实验．结 果见图2。 ： E 一 ■ 鹫 加入 鼍 ‘％ 图2 JSTS01在不同辈中的降失效果 由图2可看出：JST501在淡水浆，饱和盐 ■ 水浆，人工海水浆中都有较好的降滤失作用 5．2 流变性 有用水 ：膨润土：Na2CO3=i000{40：2配 图1分子量对降滤失效果的影响 成的基浆中加入0．3 大分子聚丙烯酸钾 (所用基浆同袁l，加入量均为。· 再加入 JST50J,~，钻井液的流变性见表2。 表2 ．~ST5C,I对钻井液流变性的影响 JSTS01加^量 漏斗粘度 袁观粘度 塑性粘度 动切力 初切／终切 } #-z ( ) ． (s) (mPa·s) (mPa·s) (Pa) (Pa) 0 l57．6 {7．5 25 22．5 12．5／27．0 B 0 i 89．9 39．5 23 】6．5 10． l，】5 0 8 0．2 58．2 35 2l i{．0 4 5／10．0 8 0．3 35 8 25．5 l8 7．5 1．5／6．5 8 由表2可看出：JSTS01在钻井液中具有较 好的改善流型和降粘作甩。 5．5 防塌性 将岩屑放入0．3 的 JSTS01水溶 液中， 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 6期 精 细 石 油 化 工 于150~C滚动1 6h后+测岩屑的滚动 回收率， 结 果见表3。 表5 岩屑0滚动回收宰 l ‘gJ l gJ l L 清 水 l 30 l 18． f 54-0 0．3 JSTS01术溶液l 30 l B．0 J 89-6 ①所用岩屑为苏21井岩芯制得 -经 X射线衍射 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 其 成分 为：伊 利石占 9 ．伊蒙混层 占88 (其中蒙脱石 占 45％)．高岭石 占2“．葚它】 从表3可看出，JSTS01具有较好的防塌效 果 。 5．4 热稳定性 为了验证 JSTS01的抗温性能，将 JSTS01 加入与图2相同的淡水浆，饱和盐水浆和人工 海水浆中，于l50℃滚动16h后测其滤失量。 结果见图3 ： E ～ ■ 封( 期 加 ^ 量 l 0 图3 高温处理后 Js-g~ol的降滤失效果 比较图2和图3可以看出，高温处理前后 JSTS01的降滤失效果差别不大，说明其抗温 性较好。也说明 JSTS01在高温下抗盐、钙、镁 等污染的能力较强。 4 作用机理讨论 4．] JSTS01能具有良好的降滤失作用，是由 于下面几种因素协同作用的结果： 4．]．] 因 JSTS0]具有较好的水溶性 ，所以 它在钻井中可以增加滤液粘度。由达西定律 可知，滤液粘度的平方根与滤失量成反比。 4．]．2 JSTS01分子中含有--CONH 和大量 的一c0o ，可以吸附在粘土颗粒表面并形成 厚度较大的吸附水化层 ，使整个体系具有强 的聚洁稳定性 ，从而使牯土颗粒保持适当的 多分散性，在失水过程中可很快形成致密而 薄的泥饼 。 4．1．5 JST501分子量较低 ，它在聚合物钻井 液中可与大分子聚合物形成络台物，从而起 到堵塞泥饼微孔的作用，进一步降低钻井液 的滤失量 4．2 JST501之所以具有降牯作用．主要也是 由于它的分子量较低，在聚合物钻井液中可 以和大分子聚合物形成络台物。既削弱了大 分子之间的相互作用，又削弱了大分子牯土 颗粒之间的架桥作用。所 以表现出良好的降 牯效果 。 4．5 JST501分子链是 由一C—C一组成，且 分 子 中 含 有 一 定 比 例 的 一 soa 和 二 Ca，所以它的抗温性、抗盐、钙、镁 污染能力都比较好0 4．4 JSTS01具有较好的防塌作用是因为它 分子 中含有 大量 K ，K 的直径是 2．66× 1 0-1nm，容易进入易水化分散的蒙脱石的硅 氧四面体的六角环中(其直径刚好是2．66× 10 rim)，使 页岩呈 现较好 的惰性。’．所 以 JSTS01具有较好的抑制泥页岩水化和分散作 用 。 5 结 论 5．1 JST501是一种多元共聚物 ，分子量和基 团配比适宜，生产工艺简单，原料易得。 5．2 JST501是一种抗温、抗盐、抗钙、镁能力 较强的钻井液降滤失剂。 5．5 JSTS01除具有较好的降滤失作用外．还 兼具有降牯，防塌作用。 5．4 JSTS01同大分子量聚合物配伍使用无 禁忌 ，并可获得较好的钻井液流型。 参 考 文 献 1 黄汉仁等，‘泥浆工艺厨c理 石油工业出版杜 维普资讯 http://www.cqvip.com 聚 麟 7 - f 镪井j 8 精 细 石 油 化 工 L993年 ～ f＼ 2S ·q- 磺甲基化聚丙烯酰胺降失水性能的研究 登 (西南石油学院油田化学工程系，四川南充，637001) 采用磺甲基化反应对 亘受垦望进行了改性 探讨了反应条件对产物性能的影响a实验证 明：磺甲基化聚丙烯酰胺的抗盐性和水溶性均得到改善，可用作迪茎垄堡堕生垄 ： 关键词：聚丙烯酰胺 磺 甲基化反应 油井水泥 降失水剂 1 前 亩 聚丙烯酰胺(PAM)是一类具有特殊功能 的水溶性高聚物 ．因其主链上带有酰胺侧基 (具有两个 活泼氢原子)，使它可以进行多种 化学反应，如水解、羟甲基化、交联等。不同的 反应产物具有不同的性能．它们可广泛地应 用于钻井液；EOR用驱油剂；油、水井堵水、 调剂 ；稠化酸；压裂液；水质处理等 部分水解的聚丙烯酰胺 ，是最常用的一 类油田专用高聚物．它属于高分子电解质 ．其 2 李健鹰 ．《泥浆砬体化学 ．石油大学出版社 (收修改稿 日期：1992—1 2 25 THE STUDY oF Dm LLING FLUID F皿 TRA nON C0NTR0L AGENT JST50l Geng Dongshi，Chen W cthong，Sun Shuqing and Li Zhaohu J (D 呻 蝴岫I啊 如卿 肺蛐妇 ， 髓 0妇d Porto／earn 啪 ) AMtrae／ The syntheticmethod andthe proper radical ratio andmol~．uiarwt培 ran罾e of 2SY一581 a|eintroduoe~ The per formance tests in laboratory shcwod that it has very good heat r ∞ ．salt tolerance。calcium and magnesJumlon toL ci-al,lOe：，when used as a filtration reducer．it oat1 prevent eollal~e and reduce the viscoeity of drilling fluid JST一501can improve rhological propexti~~of drilling fluId cOviously when combined with same I 曲 polymers． Keywocds：Acrylic Copolymer I D1_ilunB Fluid Filtration Control Agentt Viscosity Reduction Collapse Prevention； Hea t Resistance~Salt Tolerance I C．alc~um and Magnesium Ion Tolerance 维普资讯 http://www.cqvip.com