国内水溶性钻井液降滤失剂的研究与应用.pdfVIP

维普资讯 第 23卷 第 5期 精 细 石 油 化 工 2006年 9月 SPECIALITY PETROCHEM ICALS 国内水溶性钻井液降滤失剂的研究与应用 周长虹 崔茂荣 蒋大林 李 军 (1．西南石油学院，四川 成都 610500；2．天津大港油 田钻采中心采油公司，天津 300280) 摘要 ：介绍 了国内水溶性钻井液降滤失剂 的研究概况 以及发展历程 ，并将其分为 四大类 ：天然及改性天然高分 子类、合成聚合物类、利用工业废料和化工副产品制备的钻井液降滤失剂 以及合成树脂类 。对近 1O年有代表 性和针对性的降失水剂在主要成分、主要使用体系以及性能等方面进行 了详细介绍，并提 出了建议。 关键词 ：降滤失剂 改性天然高分子 合成树脂 中图分类号：TE254 文献标识码 ：A 降滤失剂又称为滤失控制剂 、降失水剂。在 甲基丙磺酸 (AMPS)]、阳离子单体 (HMOPTA、 钻井过程 中，钻井液的滤液侵入地层会引起泥页 MPTMA)以及非离子单体 [丙烯酰胺 (AM)]与 岩水化膨胀 ，严重时导致井壁不稳定和各种井下 其进行接枝共聚l8 ，这此单体加量少 ，产 品降 复杂情况。加入降滤失剂的目的就是要通过在井 滤失效果好。另外 ，以膨化淀粉 、腈纶废丝为原 壁上形成低渗透率 、柔韧 、薄而致密的滤饼，尽可 料 ，合成 的抗高温降滤失剂 MFCc]，可满足深井 能降低钻井液的滤失量。因而降滤失剂成为产销 钻探 的需要 。 量最大、研 究 开发最活跃 的钻井 液处 理剂之 1．2 纤维素类 一 l】 ]。 钻井液降滤失剂分为水溶性和油溶性两 纤维素是地球上最为丰富的资源，具有廉价 、 类 。水溶性降滤失剂用途广泛 ，品种繁多，笔者将 可降解和对环境无污染 的特点，由纤维素为原料 其分为 以下 四大类 ，即：天然及改性天然高分子 可以制得一系列钻井液 降滤失剂 ，目前使用最多 类 、合成聚合物类 、利用工业废料和化工副产品制 是羧 甲基纤维素 (CMC)；但 由于 CMC在钻井液 备的降滤失剂以及合成树脂类 ，并就近 1O年来 国 中抗温只能达到 13O～140℃，抗高价金属离子污 内水溶性降滤失剂的研究与应用进展作一综述 。 染 、抗盐能力有限，为此 ，人们研制 了以聚阴离子 1 天然及改性天然高分子类降滤失剂 纤维素和纤维素接枝物为主 的纤维素 降滤失 该类降滤失剂材料来源丰富、价格低廉 ，如淀 剂 。 粉 、纤维素、腐殖酸 以及丹宁等具有生物降解性 ， 1．2．1 聚 阴离子纤维素 是环保型材料，应用前景十分广 阔l3]。然而其 采用特殊工艺合成 的聚阴离子纤维素，其取 最大的缺点是功能较差，为了提高抗温、抗污染能 代度高且取代均匀 ，综合性能好于 CMC，适合多 力，2O世纪 9O年代后期 ，接枝物类 降滤失剂得到 种类型的钻井液体 系。如：PACLH]，它是 由纤维 了迅速的发展 。 素上葡萄糖酐单元的羟基与醚化基团一氯乙酸钠 1．1 淀粉及其衍生物 反应而成 ，具有较好的降滤失性能和 明显的增粘 淀粉及其衍生物类降滤失剂以其 良好的抗盐 作用 ，抗盐 、钙能力强 ，稳定性好 ，可抗各种可溶性 性能而成为饱和盐水钻井液的理想降滤失剂，如 ： 盐的污染 ，常用于海水钻井液 中。 cSJ复合离子改性淀粉 降滤失剂[5]、可生物降解 1．2．2 纤维素接枝物 的降滤失剂 SPS[6]、3-磷酸酯基一2一羟基丙基淀粉 N一羟 甲基丙烯酰胺基一2一丙烯酸钠接枝羧 甲 醚_7等 ；这些降滤失剂