钻井液用两性离子聚合物降滤失剂的研究

第 3 2 卷 第 3 期 天 然 气 勘 探 与 开 发 钻 井液 用两 性 离子聚 合物 降滤 失 剂 的研 究 郑海洪 李建波 罗庆英 杨 鹏2 杨孝林2 ( 1 ． 西南石油大学 2 ． 青海油 田格尔木炼油厂 ) 摘 要 以丙烯酰胺( A M) 、 2 一 丙烯酰胺 一 2 一 甲基丙磺酸( A M P S ) 、 二甲基二烯丙基氯化铵 ( D M c ) 和顺丁 烯二酸酐 ( M A ) 为单体 ， 采用水溶液 聚合方法 ， 以过硫 酸铵／ 亚硫酸氢钠 为引发剂 ， 合成 了两性离子 聚合物 降滤失剂 P A— l 。 P A— l 的最佳合成方案为： 反应温度 6 o ， 单体质量配比为 A M：A M P s ：D M D 从 c ：M A= 5 0： 3 0 ：1 O ： l 0 ， 引发剂浓度 O ． 3 ％ ( 质量分数 ) ， 单体总浓度 3 o ％( 质量分数 ) ， 反应时间 3 h 。在淡水 、 盐水 、 饱和盐水和含钙盐水基 浆中对降滤失剂 P A一 1 进行了室内评价 ， 结果表明 P A 一 1 热稳定性好 ， 降滤失能力和抗温能力强 。图 7 表 1 参 4 关键词 两性离子 降滤失剂 合 成 性能 O 引言 钻井液工艺是钻井工艺的重要组成部分 ， 在深 井、 超深井的钻探中， 钻井液质量更是工程成败 、 钻 速快慢和成本高低 的关键¨ 】 。为满 足在复杂地层 钻井、 优化钻井、 保护油气层和提高 固井质量的需 要 ， 钻井作业对钻井液处理剂的抗温性要求越来越 高 J ， 原有的钻井液处理剂 已不能完全满足需要 ， 因此研制新型抗高温处理剂， 并形成抗高温高盐的 水基钻井液体 系有重要 的理论和实际意义。本文 介绍了将阴离子单体 A M P S 、 阳离子单体 D M D A A C 及 M A和 A M进行共聚 ， 得到一种具有 良好抗温、 抗盐性能的两性离子聚合物降滤失剂 P A一1 ， 并对 其结构进行了表征。 1 降滤失剂 的分子结构 设计思路 本文选用 了可提供庞大刚性侧基的阴离子单 体 A M P S和阳离子单体 D M D 从 C ， 并与 M A和 A M 进行聚合 ， 得到两性离子聚合物。A M P S空间体积 大， 能有效增大空间位阻， 提高大分子链 刚性 ， 含有 对盐不敏感 的磺酸基可 以提高聚合 物的耐温、 抗 盐、 抗剪切性能 ； D M D A A C分子 中的静电荷少 ， 在 N a c l 作用下 ， 分子线团尺寸变化小而较伸展， 分 子粒度大， 也......