第2讲降滤失剂

油田化学剂课程讲稿

高温高盐降滤失剂标准

钻井液用抗高温抗盐降滤失剂通用技术要求 1 范围本标准规定了钻井液用抗盐抗高温降滤失剂的要求、试验方法、检验规则、包装、标志、质量检验单及使用说明书。本标准适用于以磺化褐煤为主要材料经过复配或反应制成的钻井液用抗盐抗高温降滤失剂的准入、采购、质量监督检验、入库验收和性能评价。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 6678 化工产品采样总则 GB/T 16783—1997 水基钻井液现场测试程序 SY/T 5490 钻井液试验用钠膨润土 3 要求钻井液用抗盐抗高温降滤失剂应符合表1中规定的技术指标。表1 技术指标项目指标外观黑褐色颗粒或粉末细度（筛孔0.59 mm筛余），％≤10.0 水分，％≤10.0 水不溶物，％≤15.0 pH值9～10 180℃/16h 淡水钻井液表观粘度，mPa?s ≤15 高温高压滤失量，mL ≤30.0 盐水钻井液表观粘度，mPa?s ≤35 高温高压滤失量，mL ≤35.0 4 试验方法 4.1 仪器设备和试剂仪器设备和试剂包括： a）分析天平：分度值0.1 mg； b）高温高压失水仪； c）高温滚子炉； d）恒温干燥箱：控温精度±2℃； e）高速搅拌机:10000 r/min～12000 r/min； f）六速旋转粘度计：ZNN-D6型或同类产品； g）称量瓶：50 mm×30 mm； h）磨口瓶：500 mL； i）干燥器； 1

降滤失剂P(St-b-Am)_O-MMT的合成及性能研究

降滤失剂P(St-b-Am)/O-MMT的合成及性能研究3 屈沅治1,2　苏义脑2　孙金声2 (1.中国石油勘探开发研究院　2.中国石油钻井工程技术研究院) 摘　要　P(St-b-Am)/O-MMT是一种蒙脱土片层以纳米级分散在两亲性嵌段聚合物P (St-b-Am)基体中的纳米复合材料。以二硫代酯为链转移剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在有机蒙脱土存在下,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法成功合成了P(St-b-Am)/O-MMT纳米复合材料,并进行了其结构表征。从钻井液添加剂的角度评价了P(St-b-Am)/O-MMT的性能,结果表明该材料热稳定性好,降滤失效果显著,具有良好的抑制性能,是一种性能优良的抗高温降滤失剂。关键词　聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)(P(St-b-Am))　蒙脱土　纳米复合材料　降滤失剂　抑制性能钻井液技术是油气钻井工程技术的重要组成部分,其中处理剂是钻井液技术的核心和灵魂。由于钻井过程中,钻井液滤液的侵入会引起泥页岩水化膨胀,导致井壁不稳定和各种井下复杂情况的发生,钻遇产层时还会造成油气层损害,因此,降滤失剂是钻井液体系中不可或缺的处理剂之一,它通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼,尽可能地降低钻井液的滤失量,确保油气钻井的顺利进行。本实验所合成的P(St-b-Am)/O-MMT是一种蒙脱土片层以纳米级分散在两亲性嵌段聚合物基体中的新型钻井液处理剂。它以二硫代酯(DTE)为链转移剂,偶氮二异丁腈(A I B N)为引发剂,在有机蒙脱土存在的条件下,采用可逆加成-断裂链转移(Reversible Additi on-Frag mentati on chain Trans2 fer,RAFT)法[1-5]合成,有机地将蒙脱土与两亲性嵌段聚合物的优良特性揉合在一起,使该材料在原有嵌段聚合物优良特性的基础上,明显地改善了聚合物的物理机械性能、热稳定性等。 1　实验部分 1.1　原料和试剂苯乙烯(St):化学纯,广东汕头市西陇化工厂产品,经5%Na OH洗涤至无色或淡黄色,再用蒸馏水洗涤至中性,用无水硫酸镁干燥后减压蒸馏,4℃下冰箱保存;丙烯酰胺(Am):分析纯,北京益利精细化学品有限公司产品,经CHCl 3 重结晶,除去阻聚剂;偶氮二异丁腈(A I B N)和十六烷基三甲基氯化铵(CT AC):分析纯,天津市福晨化学试剂厂产品;有机蒙脱土(O-MMT)由实验室制备;二硫代α-萘甲酸异丁腈酯(DTE)链转移剂由实验室合成[6-7]。 1.2　P(St-b-Am)/O-MMT的制备 1.2.1　PSt/O-MMT大分子链转移剂的合成采用RAFT法合成PSt/O-MMT大分子链转移剂。在装有温度计、机械搅拌器的三口烧瓶中,加入预先计量好的St、O-MMT、DTE和A I B N,密封后, 经冷冻抽真空除去体系中的空气,充入N 2 ,循环3 次,N 2 保护下充分搅拌,于110℃的油浴中反应。反应一定时间后,用冰水浴冷却反应体系,将产物在甲醇中沉淀,过滤后真空干燥,得到PSt/O-MMT大分子链转移剂。 1.2.2　P(St-b-Am)/O-MMT的制备 56 石油与天然气化工　第37卷　第1期 CHE M I C AL EN G I N EER I N G O F O I L&GAS 3中国石油天然气股份有限公司科技风险创新基金项目(NO.060511-2-8)。

降滤失剂的应用现状与发展方向

重庆科技学院钻井液工艺学（论文）题目降滤失剂的应用现状与发展方向院（系）化学化工学院专业班级学生姓名学号指导教师职称评阅教师职称 2013年4月25日

降滤失剂的应用现状与发展方向摘要：降滤失剂在石油钻井中是用量最大且最重要的一类处理剂，它对维护钻井液性能稳定、安全高效钻井有着重要的作用。在这方面研究最多、发展最快，且在新型含磺酸基聚合物降滤失剂方面取得了可喜的进展。降滤失剂的研究约占钻井液处理剂的50%，这与降滤失剂在钻井液中所处的地位和钻井液所面临的新问题有关。降滤失剂产品可分为两大类：颗粒材料和水溶性高分子材料。早期使用的是颗粒材料如膨润土、沥青、硅灰、花生壳、胶乳等，现在实际应用较少。目前，大部分降滤失剂均为水溶性的高分子与合成高分子及它们的改性产品［1-2］。近年来，很多新兴的降滤失剂不断被开发出来，例如聚合物/无机物纳米复合降滤失剂，以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为基料的多元聚合物，两性离子型共聚物降滤失剂AADM，新型膨润土接枝聚合物钻井液降滤失剂等。 1.天然材料及其改性产品纤维素类改性产品以其价廉质优等特性一直受到重视，征对现场应用中出现的问题，近年来开展了一系列的研究，如对聚阴离子纤维素的进一步改性，提高了抗盐、抗钙、抗高温及降滤失能力并明显提高了增黏作用。选用锌类纳米材料ZZ作为纳米复合处理剂的原料，采用溶液共混法与乳液共混法为主、机械共混法为辅的共混方法制得的纳米改性材料CMC-ZZ［3］，改善了钻井液的护胶性能，降低了常温及常压滤失量，也能提高塑性黏度和动切力。淀粉类改性产品多以醚化和接枝为主，可明显提高产品的抗温、抗盐能力，这方面的研究有以玉米淀粉为原料研制的两性离子型改性淀粉降滤失剂CSJ，其阴离子取代度为0.5-o.8，阳离子取代度为0.2-0.4，在淡水钻井液、正电胶钻井液和盐水钻井液中，均有较好的流变性能和降滤失性能，能保持增强正电胶钻井液的结构和流变特性，与正电胶钻井液具有良好的配伍性

钻井液用降粘剂性能及发展分析

钻井液用降粘剂性能及发展分析李艳芳李晓娟邓玉芝（.大港油田化学有限责任公司，天津大港.大港油田化学有限责任公司，天津大港.大港油田化学有限责任公司，天津大港）资料个人收集整理，勿做商业用途摘要：介绍了目前市场上钻井液用降粘剂发展情况和处理剂地变化趋.将钻井液用降粘剂进行种类划分，包括产品主要原材料、产品名称、主要用途等进行了统计，并对处理剂地降粘机理、分子结构设计进行了综合分析，同时预测了处理剂地发展趋势.结果表明，研究并应用新型无毒、无污染能够替代铁铬盐使用地降粘剂仍然非常必要，对有效维护钻井液流变性、推广应用钻井液体系具有重要地意义.资料个人收集整理，勿做商业用途关键词：降粘剂机理结构前言世纪年代初期使用地降粘剂仅有种,年用量为,以木质素类和单宁栲胶类为主,分别占总用量地和.年以后,低固相聚合物钻井液全面推广应用,进人世纪年代后具有强抑制性能地两性离子聚合物钻井液降粘剂研制成功并推广应用.使得单宁栲胶类和木质素类在总用量中地比重分别降为和.资料个人收集整理，勿做商业用途世纪年代初石油工作者开始研制用于降低钻井液(特别是淡水钻井液)粘度地新型无毒降粘剂，即栲胶（栲胶碱液稀释剂）.它们在浅井低温淡水钻井液中使用效果好,但基本上不能消除聚合物之间及聚合物与粘土之间相互作用产生地提粘效应.资料个人收集整理，勿做商业用途目前国内外钻井液降粘剂品种较多，按原料划分，主要有两大类.第一类是应用天然产物例如木质素、褐煤、栲胶等进行改性、接枝而成，由于资源丰富、价格低廉得到了广泛应用.如：目前国内有铁铬盐、磺化栲胶、铁锡栲胶—木质素磺酸盐、钻井液降粘剂单宁酸钾、木质素磺酸盐与地接枝产品等产品.铁铬木质素磺酸盐()和磺化栲胶()是最常用地钻井液降粘剂.但由于含有有毒金属铬，对环境造成地污染问题已越来越引起人们地重视.因而油田已禁止使用.而虽然具有较高地抗温能力，但抗盐能力弱，一般适用于深井淡水泥浆.因此，研制新型抗温抗盐能力强地无重金属地新型钻井液降粘剂一直是国内外地热门课题.资料个人收集整理，勿做商业用途第二类是合成聚合物类降粘剂.自上个世纪八十年代以来国内外对该类降粘剂开展了广泛地研究，主要以各种阴离子、非离子及阳离子单体为原料聚合而成，如等.合成聚合物类降粘剂不管从产品抗污染性能上，还是处理剂配伍、抗固相容限量方面，都比较弱，一般只用于聚合物钻井液体系，这是合成聚合物类降粘剂地缺陷.资料个人收集整理，勿做商业用途一、降粘剂地作用机理钻井液增稠主要归结于两个因素：一是钻屑地侵入并分散，引起固相含量地增加，导致体系增粘.这种情况无法用降粘剂来调整粘度，只能通过调整固相含量或加水地办法来解决.另一个因素是体系内网状结构地形成.钻井液中粘土矿物地晶片边缘，由于破碎作用而产生一些“断键”，这些部位都具有一定地“活性”，使粘土颗粒平面带负电、端面带正电，它们之间互相接触，在粘土颗粒之间形成边一边、边一面相联地空间网状结构.资料个人收集整理，勿做商业用途降粘剂地降粘机理是集中在保护粘土颗粒边缘地这些“活性点”，增强该处地负电效应，使体系无法形成网架结构.对已形成地网架结构，也随着因吸附降粘剂而在运动中被解体拆散.关于粘土颗粒对降粘剂地吸附，一般有两种推测：一类是以聚磷酸盐为代表地降粘剂(如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠等).它们电离后，这些盐地大量负离子吸附于粘土颗粒边缘铝地位置上，从而形成负电保护.另一类是以栲胶、单宁和铁铬木质素磺酸盐为代表.含有多个苯羟基或苯氧基，它们可与粘土颗粒边缘地铝原子在断键地位置上产生配位吸附，这种降

降滤失剂-MSDS

AMPS (ATBS) POLYMER MULTIFUNCTIONAL FLUID LOSS ADDITIVE CG610S-P SECTION 1: PRODUCT NAME PRODUCT NAME: AMPS (ATBS) polymer multifunctional fluid loss additive CG610S-P PRODUCT DESCRIPTION: Well cement fluid loss additive SECTION 2: HAZARDS IDENTIFICATION CHARACTERISTICS: Nonflammable and inexplosive. HEALTH HAZARDS: Irritate eye and skin slightly; Cause irritation of the mucosal and upper respiratory tract. ENVIROMENTAL HAZARDS: Slightly toxic to fish and animal. SPECIAL ATTENTION: None. SECTION 3: COMPOSITION/INFORMATION ON INGREDIENTS INGREDIENT NAME COMPOSITION CAS No. AMPS copolymer 98% Water 2% 7732-18-5 SECTION 4: FIRST AID MEASURES SKIN CONTACT: Put off contaminated clothing, rinse with soapy and clean flowing water. EYE CONTACT:Raise the eyelid. Rinse it with plenty of clean flowing water and physiological saline. Consult a doctor if irritation occurs. INGESTION:Drink plenty of water to induce vomiting; If be uncomfortable, consult a doctor please. INHALATION:Escape to fresh air; If have breathing difficulties, consult a doctor. SPECIAL ATTENTION:None. SECTION 5: FIRE-FIGHTING MEASURES FLAMMABILITY: See section 9(Physical and Chemical Properties). FIRE FIGHTING MEDIUM: Foam, dry powder, carbon dioxide, water. SPECIAL FIRE-FIGHTING EQUIPMENTS: None. SECTION 6: ACCIDENTAL RELEASE MEASURES PERSONAL PRECATIONALS: Use personal protective equipment recommended in Section 8 (Exposure Controls/Personal Protection). SPILL: Collect the most of leakage, clean the site of leakage. WASTE TREATMENT METHODS: Be properly buried or handled according to local environment requirement. PACKING TREATMENT METHODS: Transferred to the dumping site for proper disposal. SECTION 7: HANDLING AND STORAGE HANDLING: Keep the containers closed when not in use. Do not get in eyes, on skin. Wear proper personal protection. STORAGE ATTENTION: Stored in a dry cool place, prevented from the sun and rain, kept away from the heat and fire and incompatible materials. SPECIAL ATTENTION: None. SECTION 8: ESPOSURE CONTROLS AND PERSONAL PROTECTION ENGINEERING CONTROL: Provide exhaust ventilation or other engineering controls to keep the airborne concentrations of vapors or particles below their respective threshold limit value. RESPIRATORY PROTECTION: Wear dusk mask. SKIN PROTECTION: Wear standard protective clothing and gloves. EYE PROTECTION: Wear chemical splash goggles. SPECIAL ATTENTION: Smoking, food and water drinking are all forbidden.

钻井液常用处理剂的作用机理(一)

钻井液常用处理剂的作用机理（一）钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生很大的影响。钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多，为了使用和研究方便将按其功能进行分类。根据2006年API钻井液处理剂分类方法，将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、高温稳定剂、水合物控制剂。共计18类。其中润滑剂/解卡剂合并，另外增加了水合物控制剂我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂分为16类，分别为粘土类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。这16类处理剂所起的作用不同，但在配制和使用钻井液是，并不同时使用这些处理剂，而是根据现场需要选择其中的几种。下面对这16种处理剂进行介绍。 1 粘土类粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。粘土矿物是整个粘土类土或岩石的性质，它是最活跃的组分。晶质含水的层状硅酸盐矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等；含水的非晶质硅酸盐矿物：水铝英石、硅胶铁石等。 1.1 粘土矿物的两种基本构造单元 1.1.1 硅氧四面体与硅氧四面体晶片硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图。图1硅氧四面体结构硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右图。图2 硅氧四面晶片结构图 1.1.2 铝氧八面体与铝氧八面体晶片

两性聚合物降滤失剂的合成及性能评价

Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2018, 40(5), 72-79 Published Online October 2018 in Hans. /journal/jogt https:///10.12677/jogt.2018.405106 Synthesis and Performance Evaluation of Amphoteric Polymer Filtration Reducer Zhiming Huang, Yue Luo*, Xia Jiang, Yuanzhu Mi School of Chemistry and Environmental Engineering, Yangtze University, Jingzhou Hubei Received: Mar. 30th, 2017; accepted: May 28th, 2017; published: Oct. 15th, 2018 Abstract A kind of amphoteric polymer filtration reducer for drilling fluid was prepared by using acryla- mide (AM), 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), allyl polyethylene glycol (APEG-500) and acryloyloxyethyltrimethyl ammonium chloride (DAC) as starting materials with solution po-lymerization process. The filtration reducer was characterized by FTIR and the effect of monomer mass ratio on the filtration reduction performance of drilling fluid was discussed. In addition, the filtration reduction performance of the reducer was evaluated in freshwater, saturated brine and composite brine base fluids. The results indicate that 65:25:5:5 is the optimum monomer mass ra-tio of m(AM): m(AMPS): m(APEG-500): m(DAC). The filtration loss of filtration reducer is 7.5, 9.6 and 10.1 mL in freshwater drilling fluids, saturated brine drilling fluids and compound brine drilling fluids respectively. It can be used at the highest temperature of 200?C. Keywords Amphoteric Polymer, Polymer Drilling Fluid, Filtration Reduction Performance *通信作者。

国内钻井液降滤失剂的应用与分析

第一章引言在石油与天然气勘探开发的各项施工中，修井作业是一个重要环节。油气水井在自喷、抽油或注水注气过程中，随时可能发生故障，造成油井减产甚至停产。诸如：油井下沙堵、井筒内严重结蜡结盐、油层堵塞、渗透降低、油气水层互相串通、生产油层枯竭等油井本身的故障；油管连接脱扣、套管挤扁、断裂和渗漏等油井结构损坏；抽油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等井下采油设备故障等。出现故障后，只有通过井下作业来排除故障，更换井下设备，调整油井参数，恢复油井的正常生产。石油在当代社会各国发展占据着非常重要的地位，相应石油钻采技术也在不断地得到迅猛的发展。各种化学处理剂亦相继问世。我国石油钻采技术还处于相对落后的水平：一种在于没有好的化学处理剂；一种在于没有好的钻井技术；好的泥浆处理剂对石油钻采有相当重要的作用。降滤失剂是泥浆处理剂的一种,是用以保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁、保证井径规则的重要泥浆处理剂。降滤失剂主要通过以下几个机理发挥作用： ①全方位地堵塞泥饼中的毛细孔道使其光滑而致密； ②增加泥饼负电荷密度使其形成强有力的极化水层； ③吸附于粘土晶体颗粒侧面形成桥联缩小毛细孔径； ④增加滤液粘度； ⑤改变泥饼毛细孔的润湿性。在日前使用的各种降滤失剂中，以预胶化淀粉为代表的一类主要表现为第①种机理，而以NH、HPAN和SMP—I为代表的强阴离子型主要表现为第②、③种机理，对第④种机理来说，CMC、PAC类不可忽视，但其它降滤失剂类型可忽略不计，只有沥青类才具有第⑤种机理。一般降滤失剂的作用机制往往是以某种机理为主，以其它机理为辅。如果根据降滤失剂分子结构特点，通过化学改性或适当复配，既保留降滤失剂作用机理的强项又弥补其作用机理的弱项，即可改善其降滤失效果。

第二章钻井液处理剂

第二章钻井液处理剂一、稀释剂（1）稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂。钻井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网架结构。在含有聚合物的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构也会引起钻井液粘切增大。无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致钻井液增稠。（2）稀释剂的作用机理稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘土颗粒的边-端面上，拆散或削弱了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用。同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子形成化和物等作用，可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。单宁碱液单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳和果实中，是多元酚的衍生物，属弱有机酸。单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在NaOH溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液中起降粘作用。单宁碱液的降粘机理单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起到降粘的作用，它主要降低动切力，对塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂的作用机理均与之相似。由于降粘剂主要在粘土的端面上起作用，因此与降滤失剂相比，一般

用量较少。单宁类降粘剂的特点单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析或生成沉淀，失去降粘效果,其抗盐、抗钙能力差。单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂,其抗温能力在100~120°C。为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基化制得磺甲基单宁（SMT），其抗温能力在180~200°C，加量0.5 ~1%,抗钙达1000ppm,抗盐效果差,小于1%。铁铬木质素磺酸盐（FCLS）简称铁铬盐，是有含有大量木质素磺酸盐的纸浆废液制成。由于铁铬盐分子中含有磺酸基，Fe3+和Cr3 +与木质素磺酸盐形成了稳定的螯合物。所以FCLS是一种具有抗盐、抗钙能力强的稀释剂，其热稳定性高，可抗150?以上的高温。由于铁铬盐具有弱酸性，因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释作用。 FCLS的使用及存在的问题在钻井液中FCLS的加量为0.3-1%，加量较大时其降滤失的作用较显著。铁铬盐钻井液泥饼磨擦系数较高，在用水中钙，镁含量较高时易产生泡沫，可用少量硬脂酸铝、甘油聚醚等消泡剂以消泡，也可用原油消泡。铁铬盐稀释效果好，抗盐、抗高温能力强。但使用时需要PH值较高（>10），不利于井壁稳定，另外铁铬盐含重金属铬,在制造和使用过程中易污染环境,对人身体有害因此被逐步淘汰。水解聚丙烯腈铵盐（NH4-NPAN）

降滤失剂

降滤失剂 1、羧甲基纤维素钠盐代号为Na－CMC，简称CMC，目前常用的有低粘CMC、中粘CMC、高粘CMC三种。为白色纤维状粉末，具有吸湿性，不溶于酸和醇等有机溶剂，易分散于水中形成胶状液，抗温达90～140℃，有一定抗盐、抗钙能力。主要用于各种水基钻井液的降滤失剂，还具有抑制页岩水化膨胀作用、增稠作用等。 2、水解聚丙烯腈盐类 ⑴水解聚丙烯腈钠盐代号Na－HPAN，是聚丙烯腈加NaOH水解而得的产物。为淡黄色颗粒或粉末，溶于水，水溶液呈碱性。主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，并有增粘和絮凝作用。抗盐可至饱和而抗钙较差，抗温性强。 ⑵水解聚丙烯腈钙盐代号Ca－HPAN或CPAN，为浅黄色、灰白色颗粒或粉末，水溶性好。主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，抗盐、抗钙、抗温能力强。 ⑶水解聚丙烯腈胺盐

代号NH4－HPAN或NPAN，主要用作防塌降滤失剂，抑制能力强，不提粘，耐高温，使用时碱度不宜过高 3、腐植酸类利用褐煤中的腐植酸进行磺化或硝化而形成的各种盐类。它既有降滤失作用，又有降粘作用。 ⑴腐植酸钠代号NaHm或NaC，是由褐煤和NaOH水解产物，黑褐色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，具有降粘作用，抗温性好。 ⑵硝基腐植酸钠代号Na－NHm，是用硝酸氧化的腐植酸钠盐。黑褐色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，并具有降粘作用，抗盐作用较强。 ⑶腐植酸铬代号CrHm,是一种抗高温降滤失剂和稀释剂，抗温可达200℃以上。抗盐、抗钙能力也较强。 ⑷聚合腐植酸代号SH23、SH24，为黑色粉粒，易溶于水，主要用作各种水基钻井液的降滤失剂，抗盐、抗钙、防塌能力强，抗温达200℃。

钻井液用降粘剂性能及发展分析

钻井液用降粘剂性能及发展分析李艳芳1李晓娟2邓玉芝3 （1.大港油田化学有限责任公司，天津大港300280 2.大港油田化学有限责任公司，天津大港300280 3.大港油田化学有限责任公司，天津大港300280 ）摘要：介绍了目前市场上钻井液用降粘剂发展情况和处理剂的变化趋。将钻井液用降粘剂进行种类划分，包括产品主要原材料、产品名称、主要用途等进行了统计，并对处理剂的降粘机理、分子结构设计进行了综合分析，同时预测了处理剂的发展趋势。结果表明，研究并应用新型无毒、无污染能够替代铁铬盐使用的降粘剂仍然非常必要，对有效维护钻井液流变性、推广应用钻井液体系具有重要的意义。关键词：降粘剂机理结构前言 20世纪80年代初期使用的降粘剂仅有8种,年用量为14644.5t,以木质素类和单宁栲胶类为主,分别占总用量的80.9%和18.3%。1985年以后,低固相聚合物钻井液全面推广应用,进人20世纪90年代后具有强抑制性能的两性离子聚合物钻井液降粘剂XY-27研制成功并推广应用。使得单宁栲胶类和木质素类在总用量中的比重分别降为10.5%和74.4%。 20世纪90年代初石油工作者开始研制用于降低钻井液(特别是淡水钻井液)粘度的新型无毒降粘剂，即栲胶（栲胶碱液稀释剂）。它们在浅井低温淡水钻井液中使用效果好,但基本上不能消除聚合物之间及聚合物与粘土之间相互作用产生的提粘效应。目前国内外钻井液降粘剂品种较多，按原料划分，主要有两大类。第一类是应用天然产物例如木质素、褐煤、栲胶等进行改性、接枝而成，由于资源丰富、价格低廉得到了广泛应用。如：目前国内有铁铬盐、磺化栲胶、铁锡栲胶—木质素磺酸盐、钻井液降粘剂单宁酸钾、木质素磺酸盐与AA的接枝产品等产品。铁铬木质素磺酸盐(FCLS)和磺化栲胶(SMK)是最常用的钻井液降粘剂。但由于FCLS含有有毒金属铬，对环境造成的污染问题已越来越引起人们的重视。因而油田已禁止使用FCLS。而SMK虽然具有较高的抗温能力，但抗盐能力弱，一般适用于深井淡水泥浆。因此，研制新型抗温抗盐能力强的无重金属的新型钻井液降粘剂一直是国内外的热门课题。第二类是合成聚合物类降粘剂。自上个世纪八十年代以来国内外对该类

常用泥浆处理剂

常用泥浆处理剂聚丙烯酰胺（PAM）非离子型（PAM）阴离子型（PHP）阳离子型（DA）阴离子型适用于浓度较高并且带有正电荷的无机悬浮物，溶液呈酸性或中性。非离子型适用于有机、无机混合状态的悬浮物，分离溶液呈酸性或中性。作用：用作钻井泥浆材料的絮凝剂，增稠和稳定的添加剂，可减少钻头的摩擦阻力，提高钻速和进度。抑制水敏性粘土膨胀，也具有防塌效果，使用时先配制成稀溶液，用量（0.1%～0.01%）。聚合物增粘剂（80A51）它是丙烯酸盐的共聚物作用:具有增粘絮凝、改变流型降滤失，又可以抑制页岩分散，抗无机离子污染抗温性，它不但适用于低固相不分散聚合物钻井液体系，也可使用于分散型钻井液体系。淡水用量：0.2%～0.4% 盐水用量：0.5%～1.0% 羧甲基纤维素钠盐CMC（阴离子型聚电解质）由氯乙酸钠与碱纤维素反应制得高粘（HV-CMC）中粘（MV-CMC）低粘（LV-CMC）碱性中性淡水用量0.3～0.6% 盐水用量0.7%～0.9%，作用：增粘降滤失剂作用，它的长分子链能与多个粘土颗粒吸附，能增大泥饼的胶结性，能抑制页岩水化膨胀和巩固井壁的作用，不易腐蚀变质，具有悬浮和乳化的作用，良好的粘结性和抗盐能力。腐殖酸钾（KHm）作用：页岩抑制剂，降粘、降失水和防塌的作用，抗温可达180℃。加入量（1%~~3%）。水解聚丙烯晴铵盐是由腈纶丝高温高压下水解制得淡黄色粉末，具有一定的抗温和抗盐能力，具有耐

光、耐腐蚀的功能，有一定的防塌效果，与聚丙烯钾盐共同使用可以增强降粘作用，可与多种处理剂配合使用（0.5%~1.5%）乙烯基单位多元共聚物PAC-141是一种多功能高分子聚合物，白色或微黄色流动粉末无毒无腐蚀易溶于水，具有较强的抗盐、抗钙镁和高温能力主要用于低固相不分散聚合物水基钻井液流变参数，提高剪切稀释能力，降低滤失量、包被钻屑和抑制分散。磺化沥青粉（FF1）它水化作用很强，当吸附在页岩界面上可以阻止页岩颗粒的水化分散，起到防塌作用，同时不溶于水的部分由能填充孔喉核裂缝起到封堵作用，并可覆盖在页岩界面改善泥饼质量，它在钻井液中还起到润滑和降低高温高压下失水量的作用，用量（1%~4%）防塌钻井液的性能要求具有低失水（减少水敏性地层水化膨胀压力）、高的滤液粘度、高的矿化度、适当的粘度和适当的密度。对孔壁岩层破碎、压力大的钻孔，钻井液的密度要高，加大液柱压力才能平衡侧压力，高的滤液粘度是为了减少进入泥页岩的水量和增大水在泥页岩中的渗流阻力。丙烯衍生物多元共聚物是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯磺酸钠等多元单体共聚物（PAC-143）。作用：水基钻井液的降滤失剂兼有增粘作用，有较好的剪切稀释特性，用量淡水（0.2%~0.5%）聚丙烯酰胺钾盐K-PAM 又称之为聚丙烯酸钾，产品为白色或淡黄色末状，是一种含羧钾聚丙烯酰胺衍生物，是很强的抑制页岩分散剂，具有控制地层造浆的作用并兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。在钻井液中包被、提粘，使用于各种泥浆体系，有较好的防塌作用。它能改善井液的流变性并能有效地包被钻屑，抵制