钻井液与完井液

作者：常晓峰,孙金声,吕开河,张帆

单位：中国石油大学(华东) 石油工程学院, 山东青岛 266580；

关键词：降滤失剂, 水基钻井液, 抗高温, 滤失

基金：

国家自然基金联合基金“超深井安全高效井筒工作液构建及调控方法基础研究”（U1762212）；青岛市科技计划项目“天然气水合物钻采技术研究”（18-1-2-15-zhc）

通过将4-乙烯基吡啶（VP）、N，N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、N-乙烯基己内酰胺（NVCL）以过硫酸铵和亚硫酸氢钠作为氧化还原体系进行自由基共聚反应，合成了抗温达260℃的一种新型降滤失剂（PDANV）。通过设计正交实验确定了最优合成条件为：nDMAA：nAMPS：nNVCL：nVP=6：2：1：1，反应温度为60℃，反应时间为2 h，引发剂质量分数为单体总质量（20%）的0.5%，并利用傅里叶红外光谱（FT-IR）和核磁共振光谱（1H NMR）进一步确定了产物的分子结构。热重分析（TGA）显示PDANV热分解温度在301℃以后，表明其具有良好的热稳定性。同时，将PDANV应用于水基钻井液中，进一步评价其对水基钻井液流变和滤失性能的影响。结果显示，当PDANV加量为2.0%时，水基钻井液的滤失量仅为4.4 mL，260℃老化后滤失量为6.0 mL，高温高压滤失量为24 mL（150℃），同时抗盐至饱和，抗钙20000 mg/L。此外，通过对黏土的粒径分析、SEM分析和Zeta电位分析以及不同浓度的PDANV对黏土颗粒的吸附量的测量，进一步揭示了PDANV在水基钻井液中的降滤失机理。

来源：2019年第4期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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