【摘要】：隨著超深井、高礦化度井勘探技術的發(fā)展,鉆井液降濾失劑作為鉆井液外加劑的重要組成部分面臨著高溫、高鹽入侵的嚴重考驗,研制耐高溫、高礦化度鉆井液降濾失劑成為當今世界油氣田勘探領域所面臨的重大課題。本文首先采用硅烷偶聯劑KH-570對nano-SiO2表面改性,改性條件為:20.0%濃度的KH-570,pH=4.5左右,反應溫度65 ℃,反應時間2.0h,反應溶劑為乙醇和水(體積比3:1)。經FT-IR分析可知,改性后的納米二氧化硅在波長2942.97 cm-1處含有吸收峰,波長1626.90 cm-1處含有吸收峰,對應KH-570的相關吸收峰,表明KH-570偶聯劑成功的接枝到nano-Si02表面。以AM、SSS、DMDAAC、AA、改性nano-Si02為反應單體,APS為引發(fā)劑,采用自由基水溶液聚合的方法合成降濾失劑P(AASD)/nano-Si02。本文采用單因素分析的方法篩選最佳反應條件:當nano-Si02的加量為 1.0%時,n(SSS):n(AM):n(AA):n(DMDAAC)=0.5:1:1:0.2、反應溫度為 65 ℃、pH=7,單體濃度為20.0%,引發(fā)劑(APS)加量為0.6%。經過紅外光譜(FT-IR)和核磁共振波譜(GHNMR)分析,反應所得產品與預期設想一致。凝膠色譜分析,產物的數均分子量Mn=115172,重均分子量Mw=303323,分子量分布指數為2.63。對降濾失劑P(AASD)/nano-Si02的降濾失性能、耐溫性能、耐鹽性能、流變性等進行系統(tǒng)的評價。其實驗結果顯示,淡水基漿中降濾失劑P(AASD)/nano-Si02加量為2.0%時,常溫養(yǎng)護條件下和200 ℃老化后的中壓濾失量分別為6.6 mL、9.6 mL,塑性粘度分別為24.0 mPa·s、12.0 mPa·s;鹽水基漿和飽和鹽水基漿中聚合物加量為2.0%時其中壓濾失量分別為6.8 mL、9.8 mL;表明降濾失劑P(AASD)/nano-Si02具有良好的降濾失、耐溫、耐鹽功能。沉降穩(wěn)定性顯示:降濾失劑加量在3.0%以內時,隨著聚合物加量的不斷增加,鉆井液上層的清液越來越少,體系越來越穩(wěn)定。通過不同的實驗手段對降濾失劑P(AASD)/nano-SiO2的作用機理進行分析。采用SEM觀察降濾失劑P(AASD)/nano-SiO2在水溶液和鉆井液基漿中的液態(tài)形貌,結果顯示:降濾失劑在水溶液和鉆井液中水化成網狀結構;SEM觀察降濾失劑P(AASD)/nano-SiO2在鉆井液泥餅表面光滑、致密;通過激光粒度儀分析可知,降濾失劑P(AASD)/nano-SiO2能穩(wěn)定粘土顆粒,保證鉆井液中有足夠數量的小顆粒;Zeta電位顯示:隨著降濾失劑加量的不斷增加,體系的Zeta電位的絕對值不斷的增大,鉆井液的膠體穩(wěn)定性越好。
【圖文】：

圖１－１膨潤土微觀結構示意圖逡逑

圖１－２技術路線圖逡逑９逡逑
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE254.4

【參考文獻】

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本文編號：2627534