论文部分内容阅读
随着我国页岩气资源勘探开发的大力推进,特别是涪陵焦石坝页岩气田的成功开发,对泥页岩抑制性强、可有效防塌的油基钻井液体系得到了广泛应用。而油基钻井液降滤失剂作为控制油基钻井液体系滤失量和稳定性的重要组成部分是钻井液学者的研究重点。因此探索适用于油基钻井液体系的改性腐植酸降滤失剂合成工艺路线、对其产品进行性能评价分析对于国内页岩气资源的勘探开发以及推动油基钻井液的发展具有重要意义。本文以腐植酸为原料采用酰氯-酰胺两步法工艺路线制备油基钻井液用改性腐植酸降滤失剂。首先使用Gaussian软件通过化学计算的方式验证了酰氯-酰胺化两步法制备改性腐植酸降滤失剂的热力学可行性,为下一步试验垫定了理论基础。在制备改性腐殖酸研究中,首先通过单因素试验和正交试验确定最佳合成改性腐植酸降滤失的反应参数为:酰氯化反应温度60℃、酰氯化反应时间2h、酰胺化反应时间5h、腐植酸与改性剂配比为12:3。对制得的油基钻井液用改性腐植酸降滤失剂进行了性能评价,试验结果表明改性腐植酸降滤失剂加量为3%时其室温中压失水量、高温高压失水量控制在2.0ml、8.0ml以内。试验结果还表明其具备一定的抗污染性和配伍性,与其他市售油基降滤剂相比具备良好降滤失性能以外对钻井液体系流变性影响较小。通过对改性腐殖酸油溶性、粒径分布分析检测表明改性后的腐植酸颗粒在油相中油溶性较好、平均粒径缩小、分散程度增大;对滤饼的电镜扫描证实添加改性腐植酸后油基钻井液滤饼致密程度得以改善,孔隙率降低;电稳定性测试表明改性腐植酸降滤失剂具有辅助乳化、提高钻井液稳定性作用。在以上机理共同作用下改性腐植酸在油基钻井液中起到良好的降滤失作用。