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为了进一步提高油基钻井液携岩携砂能力,常利用流型调节剂调节油基钻井液的流变性能以提高其携岩携砂能力。目前,常利用有机土和聚合物作为油基钻井液的流型调节剂。通过选择合适的改性剂和改性方法,将膨润土改性而制备出有机土。通过分析基油性能筛选出聚合物类流型调节剂。本文以酰胺类二甲胺和氯代烷烃为原料,合成了一种酰胺类季铵盐(一次改性剂),利用正交实验确定了这种改性剂最佳合成条件为:反应温度60℃、反应时间5h、酰胺类二甲胺与氯代烷烃摩尔比1:2.0;利用酰胺类季铵盐作为一次改性剂,十二烷基磺酸钠作为二次改性剂,通过二次改性方法制备出一种二次改性有机土(SMOS),并利用正交实验确定了一次改性反应最佳条件为:一次改性剂加量20%、反应时间4h、反应温度70℃、体系pH值为8;二次改性反应最佳条件为:二次改性剂加量5%、反应时间1h、反应温度80℃、体系pH值为9。通过红外光谱、XRD和热重分析等表征手段对二次改性有机土进行表征。二次改性有机土单独作为油基钻井液的流型调节剂时加量为3%即可满足钻井液流变性能要求。聚合物类流型调节剂不但较小加量就能对油基钻井液起到良好的增粘提切作用,而且油基钻井液塑性粘度增加幅度很小,有利于提高机械钻速。因此本文通过比较聚合物类流型调节剂的油溶性能、耐高温性能等关键性能,筛选出一种聚合物流型调节剂(PFR),并利用流变仪和多功能扫描探针显微镜评价其基本性能,其单独作为油基钻井液的流型调节剂时,加量为1%即可满足钻井液流变性能要求。另外,筛选出一系列油基钻井液用处理剂,如主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂等。虽有机土和聚合物类流型调节剂单独作为油基钻井液的流型调节剂能够进一步提高油基钻井液的携岩携砂性能,但如果将两者复配后的复配流型调节剂作为油基钻井液的流型调节剂,其在更小的加量情况下就能很好的调节油基钻井液的流变性能,更好的增加钻井液的携岩携砂性能。因此本文还筛选了二次改性有机土与聚合物流型调节剂复配后的复配流型调节剂,其在加量很小的情况下,如1%二次改性有机土与1%聚合物流型调节剂、2%二次改性有机土与0.5%聚合物流型调节剂等,就能满足钻井液流变性能要求。两种流型调节剂在油基钻井液体系中均能耐高温150℃且在密度1.50g/cm3以下体系流变性能稳定;在复配流型调节剂油基钻井液体系中加入1%润湿剂,能抗10%劣质土浸。实验结果表明,二次改性有机土和聚合物流型调节剂在油基钻井液体系中的增粘提切原因为:二次改性有机土主要依靠一次、二次改性剂与钻井液的相溶性及氢键作用增加粘度和切力,而聚合物流型调节剂则主要依靠其自身的物理缠结起到增粘提切作用。