AAMAAMPS共聚物钻井液降粘剂性能评价.pdfVIP

2009年4月 谢建宇等．AA／MA／AMPS共聚物钻井液降粘剂性能评价 谢建宇1，2 张 滨2 王 旭2 周乐群2 王亚彬2 (1．北京化工大学理学院，北京100029；2．中原石油勘探局钻井工程技术研究院，濮阳457001) 摘要以丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)和2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)为原 料，合成AA／MA／AMPS共聚物钻井液降粘剂，对其在泥浆中的降粘性能进行了室内评价，并利用 IR对共聚物进行了表征，借助热分析考察了共聚物的热稳定性。结果表明，AA／MA／AMPS共聚物 降粘剂可显著降低泥浆的粘度和切力，具有较强的耐温性，加入0．5％降粘剂的淡水基浆，高温降 粘率可达92．1％，并且具有较好的抗盐抗钙性能。 关键词降粘剂钻井液丙烯酸／马来酸酐／2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸共聚物 在钻井过程中由于固相颗粒的侵入和分散， 2．8g过硫酸铵溶解于60g清水中备用，将体系 易引起钻井液体系的粘度和切力大幅增加，因而 加热至60℃后，将反应单体和引发剂溶液同时进 现场操作中常采用加入降粘剂的方法改善钻井液 行滴加，滴加结束后，将体系加热至90℃反应 的流变性能。从上世纪30年代以来，研究人员已 1 h，最后将产品用NaOH中和后烘干，得到AA／ 开发出多种类型的降粘剂产品…，而聚合物降粘 MA／AMPS共聚物抗高温钻井液降粘剂。 剂是降粘剂研制的一个重要方向。以2一丙烯酰 1．3基浆配制 胺基一2一甲基丙磺酸和丙烯酸共聚研制的钻井 (1)淡水基浆：在1L水中加人5g碳酸钠和 100 min，室温下放置养护 液降粘剂，具有很好的耐温及抗盐、钙性能；同时 g膨润土，高速搅拌20 在聚合物中可以引入和丙烯酸相比价格更便宜， 24h，即得淡水基浆。 分子结构中含更多水化基团的马来酸酐单体，以 (2)聚合物泥浆：在5％的淡水基浆中加入 达到降低降粘剂成本，提高降粘性能的作用心-4Jo 但目前研制的聚合物降粘剂耐温性能一般在 2一丙烯酰氧基异戊烯磺酸钠共聚物)，高速搅拌 5min，于室温下放置养护24h，即得聚合物泥浆。 180 oC以下。近年来，随着钻井技术的发展，井底 温度超,过-200oC的深井、超深井数目越来越多，目 (3)盐水泥浆：在淡水基浆中加入4％氯化钠 和10％评价土，高速搅拌5min，于室温下放置养 前常用的降粘剂产品已不能满足现场需要。本文 护24h，即得盐水泥浆。 所述研究以丙烯酸(AA)、2一丙烯酰胺基一2一甲 (4)饱和盐水泥浆：在淡水基浆中加入36％ 基丙磺酸(AMPS)和马来酸酐(MA)为原料，合成 氯化钠和10％评价土，高速搅拌5min，于室温下 了AA／M_AJAMPS共聚物抗高温降粘剂，并进行 放置养护24h，即得饱和盐水泥浆。 了室内评价。 (5)含钙泥浆：在淡水基浆中加入1％氯化钙 1实验部分 和10％评价土，高速搅拌5min，于室温下放置养 1．1药品 护24h，即得含钙泥浆。 丙烯酸(AA)，工业品；马来酸酐(MA)，分析 1．4泥浆性能评价方法 纯；2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)，工将