鉆井液用聚合物暫堵劑室內(nèi)研究與評(píng)價(jià)

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1、2012年5月孟麗艷等．鉆井液用聚合物暫堵劑室內(nèi)研究與評(píng)價(jià)鉆井液用聚合物暫堵劑室內(nèi)研究與評(píng)價(jià)孟麗艷，張麒麟，張希紅，甄劍武(中原石油勘探局鉆井工程技術(shù)研究院，濮陽(yáng)457001)[摘要]采用丙烯酰胺(AM)、2一丙烯酰胺基-2一甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)等3種有機(jī)單體和一種無(wú)機(jī)材料，在2種交聯(lián)劑作用下聚合成抗高溫儲(chǔ)層暫堵劑?？疾炝藷o(wú)機(jī)材料含量和交聯(lián)劑使用對(duì)產(chǎn)物性能的影響，結(jié)果表明，加入適量的無(wú)機(jī)材料和使用交聯(lián)劑可以大幅改善聚合物的綜合性能。合成的暫堵劑在淡水基漿、鹽水基漿、飽和鹽水基漿和復(fù)合鹽水基漿中均具

2、有較好的降濾失作用，抗溫可達(dá)150℃，并與聚磺鉆井液體系具有一定的配伍性；在鉆井液或水溶液中高溫老化后保持良好形態(tài)，結(jié)構(gòu)完整，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗溫穩(wěn)定性，可長(zhǎng)效發(fā)揮暫堵作用和降濾失的效果，基本能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。酸溶性實(shí)驗(yàn)表明，該暫堵劑的酸溶率可達(dá)到90％以上，滿足酸化解堵的要求。巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合成暫堵劑具有較高的滲透率恢復(fù)值，可有效提高深層高壓低滲儲(chǔ)層的保護(hù)效果。[關(guān)鍵詞]聚合物暫堵劑鉆井液抗溫性酸化解堵在鉆井、完井、井下作業(yè)及油氣田開(kāi)發(fā)全過(guò)程交聯(lián)劑。由于無(wú)機(jī)材料自身具有良好的抗溫性和中，存在很多損害儲(chǔ)層的

3、因素。歸納起來(lái)，造成儲(chǔ)較強(qiáng)的吸附能力，可預(yù)先吸附一定量反應(yīng)單體，使層損害的主要原因是固相和液相的侵人。要減少其內(nèi)部和四周形成具有一定彈性和強(qiáng)度的網(wǎng)狀結(jié)儲(chǔ)層傷害，就必須減少各種固相和液相進(jìn)入儲(chǔ)層。構(gòu)的交聯(lián)聚合物。這種特殊的體型結(jié)構(gòu)可以保證目前實(shí)際生產(chǎn)中常用的技術(shù)措施之一是加入多種其在高溫、高礦化度條件下，即使外圍部分分子鏈架橋封堵材料，協(xié)同作用提高濾失造壁性，減少鉆發(fā)生斷裂，也能保證有穩(wěn)定的核心存在，提高了暫井液固相和液相侵入油氣層，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層的目堵劑顆粒內(nèi)部的水解穩(wěn)定性，從而解決了抗溫性的?，F(xiàn)有油氣層保護(hù)劑種類(lèi)繁

4、多，作用機(jī)理各不問(wèn)題，保證聚合物顆粒外軟內(nèi)硬，便于壓縮變形，相同，適用范圍也不同，但都有局限性，主要表現(xiàn)有利于封堵；同時(shí)部分水解并脫離本體的聚合物在耐溫抗鹽性差、影響鉆井液性能、熒光干擾、封分子在鉆井液中依然可以發(fā)揮普通聚合物處理劑堵效果有限、作用單一等。為此，開(kāi)展了高溫高壓的功能。由此制備的暫堵劑兼有調(diào)節(jié)流型和降失水的作用。下鉆井液濾失造壁性以及暫堵地層的技術(shù)研究一。1．2原料與儀器2-丙烯酰氨基-2-二甲基丙磺酸(AMPS)、丙本文報(bào)道的暫堵劑HJG在合成過(guò)程中通過(guò)烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、元機(jī)材料，均為

5、工業(yè)適度交聯(lián)，避免了因過(guò)度交聯(lián)造成的水溶性差，體品；交聯(lián)劑A、交聯(lián)劑B、過(guò)硫酸鉀、亞硫酸氫鈉、型結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬，以及交聯(lián)不足形成的線性聚合物抗氫氧化鈉，均為分析純。剪切性能差，不能形成有效封堵的問(wèn)題。合成的高速攪拌器，高溫滾子加熱爐，ZNS-4型濾失無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合型的抗高溫儲(chǔ)層暫堵劑通過(guò)物理儀，高溫高壓失水儀，六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，激光粒度一化學(xué)協(xié)同作用，形成極低滲透率的暫堵層，提高儀，巖心污染裝置，巖心流動(dòng)裝置。鉆井液泥餅質(zhì)量，減小鉆井液固相和液相的侵入1．3合成方法深度，有助于穩(wěn)定井壁和保護(hù)儲(chǔ)層。在攪拌條件下向水中依次加入

6、配方量的1實(shí)驗(yàn)部分AMPS，AA，AM，配制成水溶液，用氫氧化鈉溶液1．1作用機(jī)理調(diào)節(jié)體系的pH值，再按一定比例加人兩種交聯(lián)依據(jù)化學(xué)吸附膠結(jié)和物理封堵的作用機(jī)理，在丙烯酰胺單體、磺甲基單體、丙烯酸單體等反應(yīng)收稿日期：2012—03—31。作者簡(jiǎn)介：孟麗艷，碩士，工程師，主要從事油田化學(xué)及儲(chǔ)層單體中引入一種無(wú)機(jī)剛性材料和兩種不同類(lèi)型的保護(hù)研究工作。細(xì)由化工進(jìn)展ADVA第。l3卷一第’5期一2ANCESINFINEPETROCHEMICALS劑溶液和無(wú)機(jī)剛性材料，經(jīng)特殊工藝處理后形成失量等常規(guī)性能評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1和

7、圖2所穩(wěn)定的懸濁液。在40～60℃條件下加入引發(fā)劑示。進(jìn)行聚合反應(yīng)，3—5h后反應(yīng)結(jié)束。經(jīng)剪切造粒，于100～110cIC下烘干，粉碎，即為聚合物暫堵劑HJG。∞●＼咖1．4基漿配制＼(1)淡水基漿配制。在1000mL自來(lái)水中加齡入60g鈣膨潤(rùn)土和3g碳酸鈉，電動(dòng)攪拌3h，室鼷恒贈(zèng)溫放置養(yǎng)護(hù)24h，得到6％淡水基漿。使用時(shí)先框?qū)⑵鋽嚢?0min，取出267mL基漿，加水133mL稀釋?zhuān)咚贁嚢?0—15min，得到4％的淡水基漿。圖1無(wú)機(jī)材料含量對(duì)表觀黏度和(2)鹽水基漿配制。在350mL4％淡水基漿HTI-IP濾

8、失量的影響中加入4％氯化鈉溶液，高速攪拌30min，室溫放置養(yǎng)護(hù)24h，得到4％的鹽水基漿。(3)飽和鹽水基漿配制。在350mL4％淡水＼基漿中加入36％氯化鈉溶液，高速攪拌30min，皿珂l室溫放置養(yǎng)護(hù)24h，得到飽和鹽水基漿。熄H(4)復(fù)合鹽水基漿。在1200mL蒸餾水中加嘗入54．87g氯化鈉，6．0g無(wú)水氯化鈣，15．78g氯化鎂，180g鈣膨潤(rùn)土和