无黏土相钻开液用抗温增黏降滤失剂的研制与性能评价

摘要

针对常规改性淀粉降滤失剂高温易降解导致钻开液抗温性差的问题,采用接枝共聚法,以天然淀粉为原料、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酰胺(AM)为接枝单体制备了一种抗温增黏降滤失剂STAR-AM,通过红外光谱表征了产物结构。将STAR-AM与流型调节剂、封堵剂、屏蔽暂堵剂、润滑消泡剂、HCOONa等复配制得无黏土相抗高温钻开液体系。分别评价了STAR-AM在基浆和钻开液体系中的抗温、增黏和降滤失性能,考察了钻开液的储层保护效果。结果表明,在淀粉(玉米淀粉、木薯淀粉质量比为60∶40)、单体(AMPS、AM物质的量比为1∶2)质量比为65∶35的条件下制备的STAR-AM具有较好的抗温增黏降滤失作用。STAR-AM加量为10~25 g/L时,基浆150℃老化后的黏切显著提高,API滤失量大幅降低;加入甲酸盐后,基浆抗温能力从150℃提高至170℃。STAR-AM加量为25 g/L时,无黏土相抗高温钻开液170℃老化后的API滤失量仅1.3 mL,HTHP滤失量仅10.2 mL,明显优于常规改性淀粉类降滤失剂;且具有优异的储层保护效果,岩心渗透率恢复值超过95%,可在超深水平井裸眼钻完井中推广应用。