Page 210 - 《精细化工》2020年第8期

·1708· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

老化后，P(ST-g-ACA)/BT 分子链断裂导致钻井液的 降滤失性能。
黏度降低，从而使液相更容易分离。同时也说明添 2.3 降滤失机理分析
加 P(ST-g-ACA)/BT 可促进泥浆的稳定性，减少高温 2.3.1 降滤失剂对钻井液粒度分布的影响
老化后黏土颗粒的聚集效应。 分别对添加 P(ST-g-ACA)/BT 的 f-WDF 在常温
2.2.3 降滤失剂 P(ST-g-ACA)/BT 对高温高压高盐 和高温条件下老化后的样品进行了粒度分布测试，图
钻井液性能的影响 13a 为常温条件下添加 0.5%P(ST-g-ACA)/BT 与空白
模拟地下条件进行了高温高压高盐下降滤失剂 样的粒度分布图。图 13b 为高温条件下添加 0.5%
对钻井液性能的影响，结果见表 1。 P(ST-g-ACA)/BT 与空白样的粒度分布图（180 ℃老
化 16 h）。
表 1 降滤失剂对高温高压钻井液性能的影响
Table 1 Effect of filtrate reducer on the drilling fluid performance
at high temperature and high pressure
AV PV YP FL API FL HTHP
处理条件
/(mPa·s) /(mPa·s) /Pa /mL /mL
1 13 10 3 6 —
2 9 9 4.5 — 22
注：1 为常温中压（0.69 MPa，25 ℃）条件，2 为高温高
压（3.5 MPa，150 ℃）条件；— 未测；P(ST-g-ACA)/BT 加入量
为 2.0%；FL HTHP 为高温高压滤失量。

如表 1 所示，钻井液在高温高压高盐条件下的
性能比常温中压下均有所降低，但是降低幅度有限。
其中滤失量从常温中压的 6 mL 增加为高温高压条
件下的 22 mL，AV 从 13 mPa·s 降为 9 mPa·s。结果
表明，降滤失剂 P(ST-g-ACA)/BT 在高温高压高盐条
件下依旧使得钻井液保持较好的性能。
2.2.4 与其他降滤失剂性能比较
将降滤失剂 P(ST-g-ACA)/BT 与国外样 LV 和
HV 进行比较，测定不同降滤失剂在 f-WDF 中加入
量为 1.0%，150 ℃老化 16 h 前后的滤失量，结果如

图 12 所示。 a—常温（25 ℃）；b—高温（180 ℃）
图 13 降滤失剂的加入对钻井液粒度分布影响
Fig. 13 Effect of filtrate reducer on the drilling fluid
particle size distribution

由图 13a 和 b 可知，加入 P(ST-g-ACA)/BT 后，
粒度分布曲线向左移动，钻井液中黏土颗粒的平均
粒径从 7.096 μm 降至 3.170 μm；加入 P(ST-g-ACA)/BT
高温老化后，钻井液中黏土颗粒的平均粒径从
28.251 μm 减小到 12.610 μm 。这 可能是因 为
P(ST-g-ACA)/BT 的加入使得黏土颗粒分散为小颗

图 12 不同降滤失剂对钻井液老化前后滤失量影响 粒，从而使泥饼堆积更加致密，失水减少。在高温
Fig. 12 Effect of different filtrate reducers on the filtration 老化条件下，f-WDF 中黏土颗粒的平均粒径有所增
loss of drilling fluids before and after aging
加，降滤失剂中带负电荷的羧基和磺酸基团依旧吸
由图 12 可见，室温下，降滤失剂 P(ST-g-ACA)/ BT 附 在黏土 颗粒 表面， 形成 水化膜 屏障 ，同 时
在 f-WDF 中的滤失量仅为 7.0 mL，150 ℃老化 16 h DMDAAC 中的强吸附基团在高温下也保持水化作
后的滤失量为 11.0 mL，与降滤失剂 LV 和 HV 老化 用，可有效抑制黏土的黏聚，降低泥饼的渗透。总
后的滤失量相比，其降滤失效果明显。可以得出， 之，降滤失剂 P(ST-g-ACA)/BT 的加入可优化黏土颗
在相同的测试条件下，P(ST-g-ACA)/BT 具有较好的 粒的粒径分布，使得颗粒粒径小，刚性强，易于填