Page 38 - 《精细化工》2020年第9期
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·1752·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

            滑性能、井壁稳定能力以及携岩能力要求比常规钻                             步发展。作者认为，未来有关无土相钻井液流型调
            井要高，专门设计的流型调节剂可以保证钻井作业                             节剂的研究将成为流型调节剂的重要课题。
            的顺利进行。随着大位移井的发展，适用于大位移
                                                               4   结论与展望
            井的流型调节剂愈发得到重视。
            3.2    无土相钻井液用流型调节剂
                                                                   随着油藏开发不断向深层和复杂性地层深入，
                 随温度升高，有机土增黏效果会有所减弱。此
                                                               大位移井、大斜度定向井及深水、超深水井等愈发
            外，加入大量有机土来实现增黏提切的同时，会造
                                                               成为非常重要的开采方式。井底高温高压使钻井液
            成管道的黏连和地层的损害。因此，不同于典型钻
                                                               流变性受限，引发携岩和悬浮能力不足等，这些问
            井液，必须要有专用的流型调节剂，以实现对无土
                                                               题易引起一系列的井下事故。流型调节剂是调节复
            相钻井液流变性的调节。
                 SUN 等  [54] 用二聚脂肪酸与二乙醇胺为原料合                   杂地层下钻井液流变性能的重要添加剂。本文针对
                                                               各类钻井液用流型调节剂的研究进展和性能进行了
            成了流型调节剂 RM（结构式如下所示）和无土相
                                                               综述，得出以下几点研究和发展建议：
            钻井液体系 OBM。结果表明，与传统钻井液相比，
                                                                  （1）在钻井液用流型调节剂的研发方面虽然取
            该体系 AV 由 91 mPa·s 降至 55 mPa·s，PV 由 85 mPa·s
                                                               得了一定的成果，但随着大位移井、大斜度定向井、
            降至 45 mPa·s，但 YP 由 6.13 Pa 升至 10.22 Pa，YP∶PV
                                     –1
                       –1
            由 0.072 ms 升至 0.227 ms ，有效地保持了井眼的                  深水、超深水井及复杂深井的发展，流型调节剂的
                                                               耐高温、高压的性能仍需进一步提高。
            清洁，并保护了储层。
                                                                  （2）对于典型钻井液用流型调节剂，有机土虽
                                                               然具有廉价、易推广等优点，但是单独使用已经不
                                                               能满足各类钻井液的要求。建议可以优化有机土用
                                                               量来提供钻井液必要的悬浮能力；研究与其他流型
                                                               调节剂间的潜在协同增效作用；设计专门与有机土
                                                               配合的流型调节剂。此外，可制备具有更长或更多
                                                               烷基链的改性 OMt。另外，纳米颗粒也具有良好的
                                                               应用前景。天然聚合物虽然可以起到增黏提切的效

                 JIANG 等 [55] 用二聚物脂肪酸与二乙醇胺合成了                  果且环保无污染，但淀粉和胶体类流型调节剂耐温
            流变改性剂 CFZTQ-1 和一种无有机黏土钻井液体                         性差，纳米纤维素类流型调节剂成本高。对于淀粉
            系。结果表明，该体系流变性能良好。240  ℃下老                          类和胶体类流型调节剂，应考虑与其他化合物间潜
                                                     3
            化 16 h，体系密度依然维持在 2.20~2.60 g/cm ，AV                在的协同作用、氢键、三维网络结构和引入纳米流
            维持在 70.5~86.5 mPa·s，PV 维持在 55~66 mPa·s，            体来提升其耐温性；对纳米纤维素类流型调节剂，
            动切力维持在 13~17 Pa，应用于四川威 204H5-6 井                   应适当调整并优化纳米纤维素的尺寸、分布、浓度
            效果较好。井深为 5500 m 时，AV 为 78.5 mPa，PV                 和功能来降低成本。人工合成聚合物的耐温性好，
            为 68  mPa，动切力为 10.73  Pa。ZHANG 等        [56] 以丙    但合成工艺复杂、成本高。建议开展高相对分子质
            烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酸丁酯、2-                            量聚合物的研究，引入多功能单体。此外，接枝聚
            丙烯酰胺基-甲基丙磺酸等为原料合成了无黏土钻                             合物和星型聚合物流型调节剂也是不错的研究方向
            井液流型调节剂 ADBA。结果表明，与普通的流型                           之一。
            调节剂聚丙烯酸钾（K-PAM）相比，ADBA 表现出                            （3）对于恒流变钻井液用流型调节剂，其适用
            更优异的增黏性能和剪切稀释性（质量浓度为 4 g/L                         于深水钻井减缓温差变化下的黏度、流型波动，但
            时，PV 为 13 mPa·s，YP 为 3.5 Pa）。王燕等          [57] 用   适用温度范围较小，并且部分产品的合成方法成本
            流型调节剂 ZNTQ-1、乳化剂 MOE-MUL-1 和润湿                     过高，不利于大范围的应用，油基钻井液还会污染
            剂 MOWET-1 等为原料研发了一种无土相钻井液。                         环境。作者建议，水基钻井液可以引入多个热敏基
            结果表明，该钻井液耐温 220  ℃，密度为 2.5 g/cm               3    团、研发如“核-壳”结构的新型流型调节剂；对于
            且滤失性良好，可以代替有机土使用，具有良好的                             油基钻井液，应继续向无污染环保方向开展研究；
            应用前景。                                              对于合成基钻井液，应向扁平化发展。
                 含有机土的钻井液可能无法适用一些复杂地                              （4）纳米材料比相应的宏观和微观材料具有更
            层。因此，不同于典型钻井液，流型调节剂作为无                             好的性能，通过改善纳米颗粒的类型、组合、尺寸、
            土相钻井液关键的添加剂之一，相关研究亦在进一                             分布和表面特性，研究可生物降解、低成本的纳米
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