钻井液与完井液

作者：王其可,刘文明,凌勇,许艺馨,张航,段云刚,郭锦棠

单位：1.渤海钻探第二固井分公司, 天津 300280；2.渤海钻探工程有限公司, 天津300457；3.天津大学化工学院, 天津300350；

关键词：超高温固井降失水剂, 超高温沉降稳定性, 凹凸棒土, 杂环两性共聚物, 分子动力学模拟

基金：渤海钻探博士创新基金项目“抗温240 ℃油井水泥降失水剂、缓凝剂分子结构设计及合成工艺研究”（2022BC72F）。

现有AMPS共聚物类降失水剂高温稀释降黏作用明显，对固井水泥浆的超高温沉降稳定性尤其不利。对此，合成了一种凹凸棒土（ATP）负载杂环两性共聚物型超高温固井降失水剂ATP-FLA以减弱共聚物的高温分散副作用。对负载前后的产品进行了综合性能对比，结果表明，在150～240 ℃范围内，加有4.0%～6.0%负载型降失水剂ATP-FLA、2.0%～4.0%悬浮剂的水泥浆API失水量不大于40 mL，沉降密度差不大于0.03 g/cm3，超高温稳定性良好。在240 ℃、120 MPa下养护后的水泥浆流性指数达到0.8976，浆体高温稠度高，剪切阻力大。同时，利用超高温固井现场水泥浆对ATP-FLA进行了适应性评价，结果表明其能够在有效控制API失水量的同时不影响水泥浆的其他性能。此外，利用分子动力学模拟研究了杂环两性共聚物FLA的作用机理。模拟分析结果表明，杂环两性共聚物FLA相比于常规阴离子型共聚物的优势在于其减弱了自身分子链受环境中金属离子的“去水化”效应干扰，更耐金属离子进攻，使其更加适应水泥浆体系的碱金属离子溶液环境。

来源：2023年第5期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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