Page 37 - 《精细化工》2020年第9期
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第 9 期                          杨双春，等:  钻井液用流型调节剂的研究进展                                   ·1751·


            2.2   油基                                           水单体（顺丁烯二酸酐与十八烯胺反应物）和交联
                 油基钻井液具有比水基钻井液更优的热稳定                           剂（N-羟甲基丙烯酰胺）等为原料合成了温敏聚合
            性、更佳的井眼稳定性和更低的摩擦系数，但成本                             物流型调节剂 HTV-8。结果表明， HTV-8 表现出良
            高、污染比较严重。                                          好的增黏提切能力（加量为 0.8  mol/L 时，180  ℃热
                 李路等   [45] 用流型调节剂 HIRHEO-A、乳化剂                滚 16 h 后，AV 为 26 mPa·s，PV 为 21 mPa·s，动切
            HIEMUI 和 HICOAT、氧化钙等为原料合成了一种                       力为 5 Pa，动切力与未添加 HTV-8 的对照组相比提
            白油基恒流变钻井液。结果表明，油水比会影响白                             高了 1000%），且耐温 200  ℃。应用于东海地区
            油基钻井液的流变性。油水比越高，钻井液黏度就                             N-5-1 井取得较好效果（井深 5440  m，AV 为
            越小，恒流变的效果就越好，但当油水质量比低于                             31 mPa·s，PV 为 24  mPa·s，动切力为 12.5  Pa）。
            80∶20，流变性就会变差。另外，油基钻井液密度                           KANIA 等  [51] 分别以新戊二醇酯、三羟甲基丙烷酯和
            也会影响钻井液的流变性。钻井液的密度越高，钻                             季戊四醇酯作为合成基钻井液流型调节剂并对其进
            井液的动切力也就越高，但当钻井液的密度 >                              行评价。结果表明，非离子多元醇酯会降低合成基
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            1.5 g/cm ，流变性就会变差。BALDINO 等             [46] 建立    钻井液的流变性（降低了 YP、PV 和凝胶强度），
            了用于油基/合成基钻井液的流体学模型。该模型考                            但会提高润滑性。此外，他们认为季戊四醇酯是最
            虑了触变性、温度和老化对钻井液流变性的影响。                             适合用于合成基钻井液的多元醇酯。
            其能有效地代表陆上和海上作业，并且在提高岩屑                                 总之，恒流变合成基钻井液综合了水基和油基
            运输方面有潜在的应用。SAID 等              [47] 用棕榈油、二         钻井液的携屑能力强、润滑性能好、性能稳定等特
            乙醚、甲醇等为原料研发了脂肪酸甲酯流型调节剂                             点，但其流变性很大程度还是取决于压力和温度的
            FAME。结果表明， FAME 可在 121  ℃、68.96 MPa                变化，导致损耗严重，增加了开采成本。因此，解
            下稳定工作，但超过 177  ℃后，FAME 会发生降解。                      决上述问题或成为未来合成基流型调节剂的重点研
            此外，FAME 有较好的耐海水的能力，但对石灰十                           究方向。近些年，学者们更倾向于扁平合成基流型
            分敏感。                                               调节剂（FRSBDF）的研究          [35] ，这为合成基流型调
                 虽然油基钻井液受限于成本和污染，但其具有                          节剂的研究提供了思路。
            比水基钻井液更好的性能。目前，有关恒流变油基                             3   其他钻井液用流型调节剂
            钻井液用流型调节剂的研究还较少，学者更倾向于
            研究低毒的油基恒流变钻井液（例如矿物油和合成                             3.1   大位移井钻井液用流型调节剂
            油），其具有良好的应用前景。                                         在大位移井钻井作业过程中，钻井液必须具有
            2.3   合成基                                          良好的性能来维持井眼的清洁、井壁的稳定和储层
                 水基钻井液价格便宜，但流动性、润滑性不如                          的保护等。因此，不同于典型钻井液，必须要有适
            油基钻井液，而油基钻井液受限于成本高、不易推广。                           合大位移井的钻井液流型调节剂，以实现对大位移
            学者综合两者优缺点研发了合成基钻井液（SBDF）。                          井钻井液流变性的调节。
                 胡文军等    [48] 用乳化剂 FSEMUL、流型调节剂                    耿铁等   [52] 针对国东 KQT 气田大位移井，用流
            FSVIS、降滤失剂 PF-HFR 等为原料研发了一种恒流                      型调节剂 PF-MOVIS、乳化剂组合（聚酰胺类乳化
            变合成基钻 井液体系 FLAT-PRO 。结果表明，                         剂 PF-MOMUL-1 、 十 二 烷基苯磺 酸类乳化 剂
            FALT-PRO 能在 4~65  ℃（该温度为深水钻井液流                     PF-MOMUL-LT ）、润 湿剂（脂肪酸类衍生物
            型调节剂较难控制范围）内改善钻井液的流变性                              MOWET-1）等为原料合成了适用于大位移井的高性
            （40 ℃热滚 16  h 后，4~65  ℃内，PV 由 40  mPa·s            能油基钻井液体系。结果表明，该体系能有效提高
            降到 14 mPa·s，YP 由 10 Pa 降到 8.5 Pa）。另外，              切力和低剪切速率黏度（180  ℃热滚前，AV 为
            该体系在南海 LS-A 井应用效果较好（井深 2483 m，                     24.5 mPa·s，PV 为 1824 mPa·s，动切力为 6.5 Pa），
            在 4~65  ℃内，PV 由 30  mPa·s 降到 17  mPa·s，YP          并且耐温 180  ℃。该体系应用于 KQT 气田 A3 井效
            由 11 Pa 降到 10 Pa）。李超等       [49] 用不饱和脂肪酸、          果较好（PV 为 37~40 mPa·s，动切力为 11~12 Pa）。
            苯乙烯和多乙烯多胺为原料研发了一种深水恒流变                             李小瑞等    [53] 用流型调节剂 PF-PLUS、硅氟防塌降滤
            合成 基流 型调 节剂 PF-MOEST 。结 果表 明，                      失剂 SF、聚合醇及极压润滑剂 SD505 等为原料研制
            PF-MOEST 能在 180  ℃以下进行深水钻井作业，并                     了适用于大位移井的水基钻井液体系。结果表明，
            起到良好的维持流变的功能（PV 由 16  mPa·s 提升                     该体系在低环空返速的苛刻条件下，携岩效率仍超
            至 22 mPa·s，YP 由 12 Pa 提升至 16 Pa）。还有学               过 89%，足以满足大位移井井眼净化的需求。
            者对耐高温性进行改善。蔡斌等               [50] 用长链磺酸、疏              总之，大位移井由于其特殊性，对钻井液的润
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