钻井液与完井液

作者：王国帅,蒋官澄,贺垠博,董腾飞,杨俊,樊琳

单位：1.中国石油大学(北京)石油工程学院, 北京102249；2.中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室, 北京 102249；

关键词：pH响应乳化剂, 抗高温, 可逆乳化钻井液, 滤饼清除, 含油钻屑处理

基金：国家自然科学基金项目（52004297, 51991361）、国家自然科学基金创新研究群体项目（51821092）

针对油基钻井液在应用后期存在的滤饼难以清除和含油钻屑不易处理难题，基于pH刺激响应型乳化剂对乳状液类型的智能调控机制，以1-溴代长链烷烃R和二乙醇胺为原料，通过霍夫曼烷基化反应合成了一种pH响应可逆转乳化剂RE-HT，并以其为核心研制了一种抗高温可逆乳化钻井液。红外光谱分析和乳状液酸/碱触变实验结果表明，合成产物分子结构中含有pH响应性叔胺基团，可在酸/碱刺激下于油包水型乳化剂和水包油型乳化剂之间灵活切换，性能优于其余3种pH响应可逆转乳化剂。热重分析和电稳定性测试结果显示，RE-HT在空气氛围下的初始热分解温度高达257 ℃，含5%RE-HT的基础乳状液在220 ℃高温热滚后破乳电压达1098 V，表明其具有良好的热稳定性和乳化性能。研制的可逆乳化钻井液基础性能良好，在15%饱和盐水侵和15%泥页岩钻屑侵后依然可保持良好的流变与滤失性能，破乳电压高于850 V。同时酸洗后的滤饼清除率达98.98%，岩屑含油量低于1%，EC50为2.05×105 mg/L，满足钻屑排放标准，在复杂深井钻井中有较好的应用前景。

来源：2021年第5期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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