Page 205 - 《精细化工》2020年第8期

第 37 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.37, No.8
202 0 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2020

油田化学品与油品添加剂
P(ST-g-ACA)/BT 复合降滤失剂的合成与性能

*
徐彩霞，陈立宇 ，李国斌，杨小龙，邱 月，毛 影
（西北大学 化工学院，陕西 西安 710069）

摘要：以玉米淀粉、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵和膨润土为原料，采用单
体插层原位聚合法制备了一种复合降滤失剂 P(ST-g-ACA)/BT。采用 FTIR、XRD、TGA 和 TEM 对其进行表征，
对降滤失剂的降滤失性能和流变性能进行了评价，并对其降滤失机理进行了推测。结果表明，该降滤失剂具有
“鸡蛋卷”结构和良好的热稳定性。当 P(ST-g-ACA)/BT 加入量为基浆质量的 2.0%时，淡水基浆中滤失量为 4 mL
（常温中压），含量为 10%盐水基浆中（以去离子水的质量为基准，下同）滤失量为 22 mL（150 ℃、3.5 MPa），
表明降滤失剂能提高水基钻井液的热稳定性、耐盐性和降滤失性。在含量为 10%盐水基浆中，与其他降滤失剂
相比，P(ST-g-ACA)/BT 降滤失效果明显。
关键词：膨润土；复合降滤失剂；水基钻井液；高温；降滤失机理；油田化学品
中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 08-1703-08

Synthesis and properties of P(ST-g-ACA)/BT composites as filtrate reducer

*
XU Caixia, CHEN Liyu , LI Guobin, YANG Xiaolong, QIU Yue, MAO Ying
（College of Chemical Engineering, Northwest University, Xi'an 710069, Shaanxi, China）

Abstract: A composite filtrate reducer, P(ST-g-ACA)/BT, was prepared by in-situ monomer intercalation of
corn starch, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, diallyl dimethyl ammonium chloride
and bentonite. The sample was characterized by FTIR, XRD, TGA and TEM. Its filtrate loss and
rheological properties were evaluated. The mechanism of filtrate loss was speculated. The results indicated
that the filtrate reducer possessed ‘egg roll’ structure and good thermal stability. When the additive amount
of P(ST-g-ACA)/BT was 2.0% of the mass of base mud, the filtrate loss of fresh water-based drilling fluid
was 4 mL (normal temperature and medium pressure). While that of 10% (based on the mass of deionized
water, the same below) salt water-based drilling fluid was 22 mL at high temperature and high pressure (150
℃, 3.5 MPa). The results showed that the filtrate reducer could improve the thermal stability, salt tolerance
and fluid loss control of water-based drilling fluids. P(ST-g-ACA)/BT was more effective than other filtrate
reducer in 10% salt water-based drilling fluid.
Key words: bentonite; composite filtrate reducer; water-base drilling fluid; high temperature; filtration
reduction mechanism; oil-field chemicals

[4]
在油气钻井过程中，钻井液主要起到清除钻 目前使用的降滤失剂成本高，高温下易降解 。
屑，稳定井筒，冷却和润滑钻头、钻具，保护井壁 近几年，纳米材料在钻井液中的应用研究受到人们
的作用 [1-2] 。实际钻探中，由于压差影响，钻孔越深， 的广泛关注，该材料具有较高的表面能、刚性和热稳
[5]
井筒温度越高，尤其高温下，水基钻井液将失去原 定性，可以提高水基钻井液的综合性能 。JAIN 等 [6]
有的性能，往往导致储层损害。向钻井液中加入具 以丙烯酰胺、乙二醇、SiO 2 为单体合成了一种纳米复
有耐温耐盐性质的降滤失剂，可以有效减少水基钻 合降滤失剂，具有优异的页岩抑制性能。SABOORI
[7]
井液过滤损失，提高水基钻井液剪切和携带岩屑的 等 探索了纳米羧甲基纤维素与常规纤维素对泥浆钻
[3]
能力 。 探过程中滤失量和泥饼厚度的影响，前者滤失量和滤

收稿日期：2020-02-11; 定用日期：2020-05-20; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200094
作者简介：徐彩霞（1994—），女，硕士生，E-mail：2569733937@qq.com。联系人：陈立宇（1963—），女，副教授，E-mail：chenly@nwu.edu.cn。