强抑制性改性杂聚糖在钻井液中的作用效能与机理研究

第 4 2 卷 第 1 0期 2 0 1 3年 1 0月 化 工 技 术 与 开 发 T e c h n o l o g y & De v e l o p me n t o f C h e mi c a l I n d u s t r y V0 1 ． 4 2 No ． 1 0 Oc t ． 2 01 3 强抑制性改性杂聚糖在钻井液中的作用效能与机理研究 张 洁 ，张 强 ，陈 刚 ，赵景瑞 ，许仁军 ( 1 ． 西 安石油大学化学化 工学院 ，陕西 西安 7 1 0 0 6 5 ； 2 ． 陕西延长石油油 田化学科技有 限责任公 司 ， 陕西 延安 7 1 7 4 0 0 ) 摘 要 ：为提高天然植 物聚糖 的水溶性及其胶液粘度 ，以植物聚糖衍生物为原料 ，通过磺化反应制得 了改性植 物聚糖。采用红外光谱和差示扫描量热分析对磺化前后的植物聚糖进行了表征， 证实了磺化结果。通过正交实验确 定了磺化改性 的反应条件 ： 反应温度9 0 ％， 反应p H = 1 2 ，反应 时间1 2 h ， 磺化剂与植物聚糖质量 比为0 ． 6 ： 1 。与原糖相 比，改性植物聚糖具有更好的水溶性，经改性植物聚糖处理后的钻井液增黏率为1 3 5 ． 1 ％，降滤失率为2 2 ． 9 ％。经改 性植 物聚糖处理后 的钻井液在9 0 ℃以下流变性能稳定 ，具有一定 的抗温性。线性膨胀率实验及 泥球实验表明 ， 与改 性前的原糖相比，改性磺化后的植物聚糖具有良好的抑制防塌作用。 关键词 ： 植物聚糖 ； 磺化 ； 水基 钻井液 ； 正交实验 中图分类号 ： O 6 2 9 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 - 9 9 0 5 ( 2 0 1 3 ) 1 0 - 0 0 0 1 - 0 5 植物聚糖的主要化学组分是天然杂聚糖 ， 与胍 胶等其他植物胶相 比， 植物聚糖具有更好的耐热 、 耐 剪切 、 耐生物降解性能 [ 1 - 2 1 0天然植物聚糖的水溶性 较差 ， 不适合直接作为钻井液添加剂应用于油 田生 产 。国产 植物聚糖 S J S - 0属于天然杂 聚糖 衍生物 ， 其分子量较小 的组成部分可溶于水形成透明溶液 ， 分子量较大的部分不溶于水仅能形成悬浮液。许春 田等 p 建立 了国产植物聚糖 s J 衍生物系列 环保钻 井液体系及相关的应 用工艺 ， 该类钻井液体系具有 良好 的流变性 、 抑制性 、 滤失性和润滑性 ， 同时在硅 酸盐钻井 液中也具有较好 的降粘 降滤失作用 [ 4 】 ， 在 实际应用 中取得了 良......