两性离子聚合物在钻井液中的应用

22 精细石油化工进展 第14卷第2期 A D V A N C ES I N FIN E PET R O CH E M I C A LS 两 性 离 子 聚 合 物 在 钻 井 液 中 的 应 用 廖 辉，唐善法，田 磊，王晓杰，雷小洋 (长江大学石油工程学院，武汉430100) [ 摘要] 综述了国内两性离子聚合物钻井液的研究进展及应用，并指出了今后的研究 方向。 [ 关键词]两性离子聚合物钻井液处理剂应用 石油勘探开发技术不断发展，钻遇地层日趋 复杂，深井、超深井¨J、多分支井等特殊工艺井增 多，这对钻井液的性能也提出了更高要求。普通 聚合物钻井液在现场应用中出现了许多问题，耐 温抗盐性能差，造壁性差，对泥页岩抑制能力差， 静结构力强，井壁稳定性差。而两性离子聚合物 用作钻井液处理剂既降低水眼能耗，抑制泥页岩 水化膨胀，又可提高机械钻速。大量钻井实践表 明，钻井液性能对保证深井和超深井的安全、快速 钻进起着重要作用。两性离子聚合物钻井液是以 两性离子聚合物为主处理剂配制的钻井液。两性 离子聚合物泥浆密度低、对泥页岩抑制性强、水眼 黏度低，高温下性能稳定，且能显著提高机械钻速 降低综合钻井成本旧j 。 目前，两性离子聚合物钻井液在全国各大油 田得到了推广与应用，并形成了两性离子无固相 聚合物钻井液、两性离子低固相聚合物钻井液、两 性离子聚磺体系钻井液及两性离子聚合物完井液 体系吲。 钻井液处理剂的研发推动了两性离子聚合物 钻井液体系的发展。普通聚合物处理剂不耐高 温，易交联HJ，而两性离子聚合物处理剂高温下 性能稳定。两性离子聚合物分子链上因含阳离子 和阴离子基团而与阴离子聚合物和阳离子聚合物 的配伍性较好怕j ，受到各大油田的青睐。两性离 子聚合物在钻井液中主要用作包被抑制剂、降滤 失剂、增黏剂和降黏剂。目前研究较多的是两性 离子聚合物处理剂的耐温抗盐和防坍塌性能。 1包被抑制剂 两性离子聚合物的分子链中含阳离子和阴离 子基团，阳离子基团以静电吸附方式快速地吸附 于黏土粒子表面，中和黏土表面部分负电荷，并形 成致密包被，有效地抑制黏土水化分散‘6| 。阴离 子基团水化形成水化基团，大量水化基团又形成 致密水化膜，使包被膜增厚，减弱了黏土颗粒的絮 凝能力，增强了体系的稳定性。 彭刚。刊在对两性离子聚合物抑制黏土水化 膨胀作用机理的研究基础上，以丙烯酰胺( A M )、 二甲基二烯丙基氯化铵( D M D A A C)和2一丙烯酰 胺基一2一甲基一丙磺酸(A M PS)为聚合单体，合 成了一种性能优良的耐高温黏土稳定剂。该聚合 物分子中引入一定量的阴离子基团一s0卜，增强 了聚合物的......