Page 180 - 201903

·526· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

的玻璃化转变温度（T g ），结果如图 11 所示。玻璃 API 滤失量为 1.6 mL，HTHP 滤失量为 7.2 mL，通
化转变是高分子材料高弹态和玻璃态之间的转变。 过老化实验确定，该降滤失剂最低可抗 160 ℃高温，
在玻璃化转变之前聚合物处于冻结状态，分子链和 与氧化沥青降滤失剂相比，合成降滤失剂对钻井液
链段均不能运动，T g 时分子链不能运动但链段开始 体系流变性影响明显降低，同时，相同加量下 HTHP
运动，表现出高弹性质，随着温度的升高整个分子 滤失形成的泥饼致密性优于氧化沥青钻井液体系形
链开始运动，在整个玻璃化转变区聚合物表现出松 成的泥饼。
弛现象 [22] 。如果聚合物玻璃化转变温度过高，当温 （3）合成降滤失剂的作用机理为：该降滤失剂
度到达井底温度后，聚合物不能表现出高弹性，没 分子中疏水长碳链使其能够充分溶解在油相中，同
有变形的趋势，则起不到填充泥饼孔隙的作用，从 时分子交联形成的网状结构使具有较强的抗温能
而导致滤失量过大。如果聚合物玻璃化转变温度过 力。当体系温度到达聚合物玻璃化转变温度时聚合
低，温度到达井底温度后，聚合物进入粘流态也就 物进入高弹态，使其具有一定的形变能力，从而达
失去了降滤失性能。从 DSC 曲线可知，该降滤失剂 到良好的降滤失效果；同时，分子中的酰胺基等乳
的 T g =111 ℃，合成降滤失剂在 T g 前后的高弹性以 化基团与油基钻井液中的水相发生乳化作用使其具
及分子链、段的运动性质使其具有降滤失性能。当 有一定辅助乳化的效果。
温度到达 T g 时，降滤失剂具有一定的变形能力，可
参考文献：
作用于泥饼孔隙形成更致密的泥饼，从而起到降滤
[1] Zeng Yijin (曾义金), Liu Jianli (刘建立). Technical status and
失的作用。同时，并不会对钻井液体系的其他性能
developmental trend of drilling techniques in deep and ultra-deep
造成影响。 well[J]. Petroleum Drilling Techniques (石油钻探技术), 2005,
33(5): 4-8.
[2] Zhu Jinzhi, Li Long, Li Lei, et al. Application of UDM-2 drilling
fluid technology in the development of upper-deep oil and gas
resources in tarim basin[C]//SPE. Brisbane, Australia: Society of
Petroleum Engineers, 2015:176933.
[3] Hanssen J E, Ping J, Haga M, et al. Oil-based reservoir drilling fluid
for critical field cases: integrated formation-damage evaluation and
system development[C]//SPE. The Hague, Netherlands: Society of
Petroleum Engineers, 1999:54732.
[4] Chen Fu (陈馥), Ai Jiawei (艾加伟), Luo Taotao (罗陶涛). Research
on the applications of pickering emulsion in oil field Pickering[J].
Fine Chemicals (精细化工), 2014, 31(1): 1-6.
[5] Gao Haiyang (高海洋), Huang Jinjun (黄进军), Cun Maorong (崔茂

图 11 合成产物的 DSC 曲线 荣), et al. Development and evaluation of new high temperature filter
Fig. 11 DSC curve of synthetic product loss reducer used in oil base drilling fluid[J]. Journal of South West
Petroleum University (西南石油学院学报), 2000, 22(4): 61-64.
[6] Watson R B, Viste P, Lauritzen R. The influence of fluid loss
3 结论 additives in high-temperature reservoirs[C]//SPE. Society of Petroleum
Engineers, 2012:151662.
（1）以丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯为原料， [7] Pernites R, Khammar M, Santra A. Robust spacer system for water
二乙烯基苯为交联剂，通过分散聚合法合成聚合物 and oil based mud[C]//SPE. Society of Petroleum Engineers, 2015:
174005.
降滤失剂，确定反应最佳条件为：在 55.3 g 甲醇和 [8] Jin Jun ( 金军 ), Wang Haoping ( 王好平 ). Preparation and
30 g 纯净水混合液中，单体质量比 m（AM）∶m performance evaluation of modified humic acid as an additive for
drilling fluid[J]. Fine Chemicals (精细化工), 1988, 5(1): 18-23.
（SMA）=1∶3、反应单体总质量为 20 g、引发剂
[9] Guo H, Voncken J, Opstal T, et al. Investigation of the mitigation of
（AIBN）用量为 0.7 g、交联剂（DVB）用量为 2 g、 lost circulation in oil-based drilling fluids by use of gilsonite[J].
分散剂（PVP）用量为 4 g、反应时间 6 h、反应温 Delft University of Technology, 2014, 19(6): 1184-1191.
[10] Ballard D A. Hydrophobically modified fluid loss additives and
度 70 ℃时，钻井液体系 API 滤失量为 1.6 mL。对
viscosifierproducts: AU2007350922B2[P]. 2007-06-11.
合成产物进行红外光谱分析，结果表明产物分子结 [11] Zhao Ze (赵泽), Wang Maogong (王茂功), Jiang Guancheng (蒋官
构与设计结构一致。该合成实验方法简单，有利于 澄), et al. Development on fluid loss additives of oil-based drilling
fluid at home and abroad[J]. Applied Chemical Industry (应用化工),
工业化生产。
2014, (6): 1112-1115.
（2）通过定性分析可知，合成降滤失剂能够溶 [12] Yu Yuelin (余越琳). Study of high temperature water in oil
解于柴油中，对 DSC 曲线分析得到其玻璃化转变温 emulsification drilling fluid[D]. Chengdu: Southwest Petroleum
University (西南石油大学), 2014.
度（T g ）为 111 ℃。将合成降滤失剂应用于油基钻
井液体系确定其最佳加量为 3 g，此时油基钻井液 （下转第 533 页）