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随着石油勘探开发开始向陆地深层、复杂地层和海洋深水方向发展,对钻井液技术提出了越来越高的抗温和抗盐要求。其中,增粘剂、降滤失剂作为控制钻井液流变性和滤失量的关键主处理剂,其抗温抗盐能力差是目前钻井液体系难以抗高温抗盐的重要技术瓶颈,特别在高温和高价阳离子条件下,会发生体系沉降、钻井液性能变坏,不能满足复杂地质条件下的钻井需求。本文依托于国家科技重大专项项目21课题4“复杂地质条件下深井钻井液与高温高压固井技术研究”,在探讨高温和盐对水基钻井液作用机理的基础上,设计出新型抗温抗盐降滤失增粘剂的分子结构,研制出了新型的抗温抗饱和盐聚合物微乳液增粘剂(PADA)和梳型聚合物降滤失增粘剂(CPASA)。通过FTIR、 1H-NMR和乌氏粘度计表征其分子结构、特征粘度;TGA测得热降解温度分别为350℃和400℃;激光粒度仪和TEM测得PADA微乳液平均粒径约76.5 nm,SEM证实了CPASA的梳型构象;两者在淡水基浆、复合盐水基浆和饱和盐水基浆中高温老化后均具有良好的降滤失增粘性能。170℃饱和盐条件下,PADA微乳液的增粘效果优于国内现有产品,与国外产品相当,还具有较好的降滤失和包被抑制性能;200℃饱和盐条件下,CPASA的降滤失效果优于国外产品,还具有较好的流变调控能力。SEM、zeta电位和粒径分析测试结果表明,PADA微乳液在粘土颗粒表面的牢固吸附,增强了聚合物与粘土颗粒形成的网络结构,明显改善了体系中颗粒级配、滤饼质量和胶体稳定性,再加上自身较高的热稳定性和纳米级粒度,从而具有较好的增粘、包被和降滤失效果;CPASA在高盐条件下仍具有梳型构象,并且有良好的热稳定性,在高温高盐条件下与粘土颗粒吸附形成较强的空间网络结构,从而实现了高温高盐条件下降滤失、增粘和稳定体系的目的。在此基础上,对PADA微乳液进行了中试和工业化生产。针对乍得H区块Mongo W-1井的工程特点,以及钻井过程中出现的易垮塌、水化、缩径和卡钻复杂问题,采用自研制的PADA增粘包被剂为主处理剂,通过优选与之配伍的抑制剂、降滤失剂、润滑剂等,建立了一套抗温抗盐、强抑制低固相钻井液体系,在Mongo W-1井现场进行了先导性应用试验,抗盐效果显著,应用前景广阔。