钻井液增黏剂SDA合成和性能评价.pdf

精 细 石 油 化 工 进 展 14 ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS 第 l5卷第5期 钻井液增黏剂 SDA的合成与性能评价 雷鑫宇 ，陈 爽 ，王 林。，杨世杰 ，-y-+荣 ，李 芹 (1．中国科学院成都有机化学有限公司，成都610041；2．中国石油长城钻探钻井液公司，辽宁盘锦 124010； 3．中海油田服务股份有限公司油田化学事业部，天津 300452；4．西南石油大学化学化工学院，成都 610500) [摘 要] 以对苯乙烯基苯磺酸(ss)，二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM) 为原料，采用水溶液聚合法合成钻井液增黏剂 SDA。确定 了最佳合成条件 ：单体质量比m(SS)： m(DMDAAC)：m(AM)=4．5：0．5：5．0，单体用量30％，引发剂用量0．14％，体系pH7，反应温度 75℃，反应时间5h。在此条件下，钻井液表观黏度达59mPa·s，动切力达 25Pa，并具有较增黏剂 FA367更好的耐温抗盐性能。 [关键词] 增黏剂 对苯乙烯基苯磺酸 二烯丙基二甲基氯化铵 丙烯酰胺 水溶液聚合法 钻井工程 中通常采用添加适量钻井液增黏剂 0．24％无水碳酸钠 +4．00％钠膨润土，SDA在基 的方法以提高钻井液黏度，实现低固相含量下的 浆中加量为0．30％。 快速钻进，从而保证井眼的清洁度 ¨J。目前，现 2 最佳合成条件的确定 场大量应用的钻井液增黏剂为FA367，其具有增 2．1 单体质量比 黏程度高和抑制性强等优 良特性，但在高温、高盐 固定单体用量 (质量分数，下同)30％，引发 或高剪切下，增黏效果降低 j。 剂过硫酸铵用量 0．12％，反应温度 75℃，反应时 本研究以阴离子耐温抗盐单体对苯乙烯基苯 间5h，合成增黏剂SDA，考察单体质量比对 SDA 磺酸(SS)，阳离子耐温单体二烯丙基二甲基氯化 性能的影响，结果见图 1。表 1为不同单体质量 铵 (DMDAAC)和非离子单体丙烯酰胺 (AM)为原 比对应的代号。 料，采用水溶液聚合法合成钻井液增黏剂 SDA； 表 1 单体质量比对应代号 考察了单体质量比，单体用量，引发剂用量，体系 代号 m(SS)：m(DMDAAC)：m(AM) pH，反应温度和反应时间对其性能的影响。 l 2．5：1．0：6．5 2 2．5：0．5：7．5 1 实验 3 3．O：0．5：6．5 1．1 仪器与原料 4 4．O：O．5：5．5 5 4．5：0．5：5．0 JJ一2型恒速搅拌器，ZNN—D6型六速旋转 6 5．O：O．5：4．5 黏度计，FA1004型电子天平