【摘 要】
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随着国内外对页岩气井、高温高压井和地层情况复杂的深井、超深井及水平井的勘探开发,油基钻井液得到了广泛的应用。提切剂作为油基钻井液重要的处理剂之一,在高温高压条件下能否保持有效的提切性能,是决定钻井液正常工作的基础。针对油基钻井液在施工过程中流变性难以调控,动静切力比较低、易发生沉降等问题,合成了一种适用于油基合成基钻井液的提切剂,对其进行了红外光谱、热重分析等表征实验,同时,对其进行了流变性、电稳
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随着国内外对页岩气井、高温高压井和地层情况复杂的深井、超深井及水平井的勘探开发,油基钻井液得到了广泛的应用。提切剂作为油基钻井液重要的处理剂之一,在高温高压条件下能否保持有效的提切性能,是决定钻井液正常工作的基础。针对油基钻井液在施工过程中流变性难以调控,动静切力比较低、易发生沉降等问题,合成了一种适用于油基合成基钻井液的提切剂,对其进行了红外光谱、热重分析等表征实验,同时,对其进行了流变性、电稳定性及高温高压滤失性评价实验,最后通过乳液SEM、粒度分析等进行了作用机理研究。从抗高温高压提切剂的性能要求出发,对聚合物提切剂的分子结构进行了初步的设计,并优选出二聚酸(C36H68O4)、二乙烯三胺(C4H13N3)、二乙醇胺(C4H11NO2)和三乙醇胺(C6H15NO)四种反应物原料,用三乙二醇单丁醚(C10H22O4)作为稀释剂,制备出了一种适用于油基合成基的新型抗高温提切剂FPR-1。通过对提切剂的合成反应条件优化,如合成过程中单体比例、合成最佳温度、反应最优时间等,最后确定反应条件为:单体摩尔比（二聚酸OAD:二乙烯三胺DETA:二乙醇胺DEA=1:1:0.34,二聚酸OAD:二乙烯三胺DETA:三乙醇胺TEA=1:1:1）,反应温度为165℃,合成反应时间为3h。对聚合物产物进行红外光谱分析、热重分析等表征实验,结果表明,FPR-1是包含所选单体聚合而成的所有基团,同时该提切剂在高温条件下仍能保持有效的提切性能。FPR-1流变性、破乳电压及高温高压滤失性评价实验结果表明:提切剂FPR-1可显著增强油基钻井液的动静切力和破乳电压,动切力从6Pa提高到12Pa,破乳电压高达1496V,增强了乳液的稳定性和体系的切力,观察滤饼厚度为薄,其抗温能力可达220℃,解决了钻井施工过程中钻井液流动性差,流变性难以调控,钻遇高温高压地层钻井液部分性能失效的难题,对深井超深井的开发有重要指导意义。通过乳液SEM分析、钻井液粒度分析等手段对FPR-1提切剂的作用机理进行分析,结果表明FPR-1形成的空间网架结构能有效的阻止分子颗粒出现聚结,使基浆中油水分子颗粒分布合理,能增强乳液的稳定性和起到提切的效果。
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