抗高温钻井液增黏剂的研制及应用.pdf

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1、第36卷第1期石油学报Vo1．36No．12015年1月ACTAPETROLEISINICAJan．2()15文章编号：0253—2697(2015)01—0106—08DOI：10．7623／syXh2叭5O1013抗高温钻井液增黏剂的研制及应用邱正松毛惠谢彬强王在明。邢韦亮沈忠厚汪胜武巨波(1中国石油大学石油工程学院山东青岛266580；2长江大学石油工程学院湖北荆州434023；3中国石油冀东油田公司钻采工艺研究院河北唐山063004；4．中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一钻井工程分公司天津3002805中国石油集团渤海钻探工程有限公

2、司泥浆技术服务分公司天津300280)摘要：以N一乙烯基已内酰胺为温敏性单体，对苯乙烯磺酸钠为亲水性单体，N，N亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用自由基胶束乳液聚合法研制出了一种抗高温钻井液聚合物增黏剂。通过正交试验确定了最佳合成条件，借助元素分析、凝胶色谱分析、热重分析和急性生物毒性实验分别表征了该增黏剂的元素组成、相对分子质量、热稳定性和EC值，研究了其在水基钻井液中的增黏性能及温敏特性，探讨了增黏机理，优化出了一套适用于环渤海湾地区的可排放水基低密度抗高温钻井液体系，并进行了现场试验。结果表明：该聚合物增黏剂具有优异的增黏性能、热稳定性及温

3、敏特性，在淡水基浆和盐水基浆中经220C、16h老化后的表观黏度保持率分别为90．81％和95．95％，ECso值为15．529×10mg／L，满足可排放海水基钻井液技术要求；新研制出的聚合物增黏剂在环渤海湾地区冀东油田深部潜山储层现场的成功应用表明该处理剂能够在深部超高温地层、低膨润土含量及低密度钻井液体系中有效发挥增黏作用，同时也有效地解决了以大量消耗常规磺酸盐共聚物等钻井液处理剂为代价的钻井液日常性能维护问题。关键词：钻井液；增黏剂；聚合物；作用机理；现场应用；超高温中图分类号：TE254文献标识码：ASynthesisandfield

4、applicationofhightemperatureresistantviscosifyingagentfordrillingfluidQiuZhengsongMaoHuiXieBinqiang。WangZaimingXingWeiliangShenZhonghouWangShengwuJuBo(1．CollegeofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，shandongqingdao266580，China；2．Sehool0PetroleumEngineering，Yangtz

5、eUniversity，HubeiJingzhou434023，China；3．ResearchCenterofDrillingandProduction，PetroChinaJidongOilfieldCompany，HebeiTangshan063004，China；4．NO．1DrillingEngineeringCompany，CNPCBohaiDrillingEngineeringCompanyLimited，Tianjin300280，China；5．DrillingFluidsTechnologyServiceCompany，C

6、NPCBohaiDrillingEngineeringCompanyLimited，Tianjin3O0280，China)Abstract：Apolymerviscosifyingagentwithultra-hightemperatureresistantabilitywassynthetizedbythemethodofmicellarfreeradicalemulsionpolymerizationwhichusingN—vinyleaprolactamastemperaturesensitivemonomer，sodiumstyre

7、nesulfonateashydrophilicmonomerandN，N—methylenebisacrylamideascrosslinkingagent．Inordertoresearchitsviscosityandtemperaturesensi—tivityinlowdensitydrillingfluid，elementalanalysis，gelpermeationchromatographyanalysis，TGDTAanalysisandacutetoxicityexperimentwerecarriedtoindicat

8、etheelementalcomposition，molecularweight，thermalstabilityandEC5()valueofthisviscos