新型合成基鉆井液降濾失劑合成及性能評(píng)價(jià).pdf

《新型合成基鉆井液降濾失劑合成及性能評(píng)價(jià).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、東北石油大學(xué)學(xué)報(bào)第38卷第5期2014年10月JOuRNAL()FN()RTHEASTPETR()IEUMUNIVERSITYVo1．38NO．5Oct．2Ol4新型合成基鉆井液降濾失劑合成及性能評(píng)價(jià)韓子軒，蔣官澄。。，李青洋。，姚如鋼(1．中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油T程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249；2．中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249)摘要：為解決合成基鉆井液高溫高壓濾失量大的問題，以有機(jī)硅、腐植酸和二椰油基仲胺等為主要原料。運(yùn)用活化酯法對(duì)腐植酸進(jìn)行改性，

2、通過合成條件優(yōu)化，研制一種親有機(jī)質(zhì)的有機(jī)硅腐植酸酰胺降濾失劑FRAl；利用紅外光譜(FTIR)和熱重?差熱(TGDSC)進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性分析，評(píng)價(jià)在不同油水比合成基鉆井液中的性能．結(jié)果表明：FRA一1在合成基鉆井液體系中有良好的分散性和耐溫性，優(yōu)于常用的油基鉆井液降濾失劑，并且對(duì)鉆井液流變性影響較小，可以替代瀝青類和褐煤類產(chǎn)品作為合成基鉆井液降濾失劑．關(guān)鍵詞：降濾失劑；合成基鉆井液；耐高溫；有機(jī)硅；腐植酸酰胺中圖分類號(hào)：TE254文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095—4107(2014)05—

3、0086—070引言合成基鉆井液(SBM)是將線性a烯烴(IAO)、天然氣氣制油(GTI)、異構(gòu)烯烴和線性石蠟等合成材料作為基礎(chǔ)油的油包水逆乳化鉆井液體系．它性能優(yōu)良，不僅具有油基鉆井液的優(yōu)點(diǎn)，而且基礎(chǔ)油不含芳香烴，對(duì)生物和環(huán)境污染小，不影響機(jī)械鉆速，近年已廣泛應(yīng)用在墨西哥灣和北海地區(qū)[．目前對(duì)于降濾失劑的研究主要集中在油基鉆井液降濾失劑，并未對(duì)合成基鉆井液有過專門的研究．在油基鉆井液中常用的是瀝青類和褐煤類產(chǎn)品降濾失劑．我國(guó)主要是通過腐植酸(HA)與脂肪胺反應(yīng)生成有機(jī)酰胺，使腐植酸由水溶性變?yōu)?/p>

4、油溶性，利用腐植酸的降濾失特性起到降濾失的作用，但是它在合成基體系中應(yīng)用有一定的局限性，主要表現(xiàn)為分散性和耐溫性不足．國(guó)外主要以C一C。脂肪酸與有機(jī)胺反應(yīng)而生成脂肪酸酰胺衍生物，與白堅(jiān)木提取物按一定比例復(fù)配，作為油基鉆井液降濾失劑[7]；哈里伯頓公司研發(fā)一種油溶性聚合物甲基苯乙烯／丙烯酸酯共聚物(ADAPTA@)作為油基鉆井液降濾失劑，具有很好的降濾失效果E。一．目前，還未見到以一種單一烯烴或者有機(jī)質(zhì)作為基礎(chǔ)油的合成基體系作為降濾失劑方面的研究．粉末狀添加劑在單一烯烴或者有機(jī)質(zhì)中分散性受到影響，

5、導(dǎo)致體系的流變性及穩(wěn)定性受到影響．近年來，在水基鉆井液中有機(jī)硅降濾失劑產(chǎn)品受到越來越多的重視，已廣泛應(yīng)用在大慶、遼河等油田。。．有機(jī)硅降濾失劑通過有機(jī)硅分子中Si()鍵與黏土中Si一()鍵縮聚成S。()Si鍵，化學(xué)鍵極其穩(wěn)定，即使在200℃溫度以上，也不易斷裂，在泥餅上形成一個(gè)特殊而牢固的化學(xué)吸附層，提高黏土顆粒的聚結(jié)特點(diǎn)，從而起到降濾失作用；人們?cè)诖嘶A(chǔ)上發(fā)展有機(jī)硅改性腐植酸、有機(jī)硅改性淀粉、硅氟降濾失劑等_“j產(chǎn)品．針對(duì)合成基鉆井液體系的特點(diǎn)，在有機(jī)胺與腐植酸縮合而成的脂肪酸酰胺基礎(chǔ)上接枝有

6、機(jī)硅，研制高分子改性有機(jī)硅酰胺類降濾失劑FRA1：一方面通過大分子烷基鏈的作用，使FRA一1在有機(jī)質(zhì)中保持良好的穩(wěn)定性和分散性；另一方面接枝上的Si()一C鍵與有機(jī)土顆粒表面的Si()鍵形成物理吸附層，同時(shí)在有機(jī)土顆粒中間吸附的乳化液滴使黏土顆粒充分分散，泥餅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高降濾失的作用．筆者在對(duì)FRA一1合成及結(jié)構(gòu)表征的基礎(chǔ)上，在線性烯烴合成基鉆井液(IA()一SBM)和天然氣氣制油合成基鉆井液(GTI一sBM)體系中，對(duì)FRA一1的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，并與其他降濾失劑進(jìn)行對(duì)比．收稿日期：2014—0

7、3—27；編輯：劉麗麗基金項(xiàng)目：國(guó)家863項(xiàng)目(2012AA091502)；國(guó)家863項(xiàng)目(ZX20120293)；國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目(51221003)作者簡(jiǎn)介：韓子軒(1982一)，男，博士研究生．主要從事合成基／油基鉆井液處理劑及體系方面的研究．·86·第5期韓子軒等：新型合成基鉆井液降濾失劑合成及性能評(píng)價(jià)1實(shí)驗(yàn)1．1原料與儀器主要試劑：腐植酸鈉、氯化鈣、碳酸氫鈉、N，N二甲基甲酰胺(DMF)、苯并j氮唑～N，N，N，N一四甲基脲六氟磷酸鹽(HBTU)，均為分析純；二椰油基仲

8、胺、三甲基硅醇，上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司生產(chǎn)；線性d稀烴，美國(guó)雪佛龍菲利普斯化工公司生產(chǎn)；ShellGTISaraline185V氣制油，美國(guó)殼牌MDS公司生產(chǎn)；乳化劑、降濾失劑VTROL、降濾失劑VLIG，美國(guó)M—ISWAC()公司生產(chǎn)；降濾失劑ADAP—TA@，美國(guó)哈里伯頓公司生產(chǎn)．主要儀器：高速攪拌器、三口燒瓶、冷凝器、油浴鍋、ZNN—D6型六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、zNs一4型中壓失水儀、GGS71一A高溫高壓失水儀、XGRI一4A高溫滾子加熱爐等，均為青島同春石油儀器有限公司生HC產(chǎn)；Magn