新型抗高温耐盐高效泥岩抑制剂合成与应用

摘要

目前常用的季铵盐、阳离子型抑制剂抑制性相对不足,在室内合成的聚胺抑制剂JY-1虽然抑制性较强,但其稳定性和抗温性均存在一定局限性.针对这种情况,在对JY-1结构进行剖析的基础上,对分子结构进行了重新设计,采用两步法自主合成出一种抗高温、耐盐的低分子量抑制剂JY-2.根据正交实验结果,得知其最佳合成条件为:反应温度220～240℃,反应时间4～5 h,催化剂加量为0.10％,单体B与多元醇摩尔比为1∶1.8,还原剂加量为1.0％.红外光谱等检测结果表明,JY-2分子结构与设计相符,含有仲胺、叔胺基团,分子量适中(508 g/mol),无毒性,不含易断裂的醚键,推测出产物分子式为C23H66N7O4.抑制性评价、配伍性研究等室内实验表明,JY-2的抑制性与国外聚胺产品相当,比国内常用聚胺产品强,且长效抑制性好;与淡水和盐水钻井液都具有良好的配伍性,还具有一定的降滤失作用,适宜加量为0.5％～1.0％.以JY-2为核心处理剂的水基钻井液在大庆古693-104-平104井进行了应用,解决了嫩江组和姚家大段泥岩地层极易水化的难题,应用井段井径扩大率仅为7.1％,机械钻速为7.11 m/h.研究结果表明,JY-2抑制性突出、稳定性好,抗温可达180℃,能够应用于高水敏和易水化泥页岩地层.