【摘 要】
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为了满足淀粉降滤失剂在高温钻井中的需要,本论文主要分四个部分对淀粉降滤失剂进行改性研究,合成出四种抗高温的淀粉降滤失剂BCMS、PCS、OSCS和HTS。 以羧甲基淀粉与膨润
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为了满足淀粉降滤失剂在高温钻井中的需要,本论文主要分四个部分对淀粉降滤失剂进行改性研究,合成出四种抗高温的淀粉降滤失剂BCMS、PCS、OSCS和HTS。 以羧甲基淀粉与膨润土为原料,制得膨润土改性淀粉降滤失剂BCMS,并对工艺进行了优化筛选。钻井液性能检测结果表明,BCMS在150℃淡水钻井液中常温中压(API)滤失量为8.8mL,且对钻井液的流变性影响较小,便于维护。FTIR和XRD结果分析表明有新的C-O-Si化学键生成,膨润土的晶体结构发生了变化;TG-DTA结果表明,BCMS的热分解温度为290℃。 以环氧氯丙烷、苯基有机胺、羧甲基淀粉等为原料,制备出苯基阳离子淀粉降滤失剂(PCS),并筛选出最佳合成工艺。钻井液性能检测结果显示,在160℃高温滚动16h后,PCS的常温中压静滤失量(API)没有增加,仅为8.4mL,但在高温滚动前,PCS对钻井液的流变性影响较大,给钻井液性能维护带来不便。FTIR结果显示,羧甲基淀粉(CMS-Na)结构上引入了苯基阳离子基团;TG-DTA结果表明,PCS的热分解温度为230℃。 以PCS和六甲基二硅氮烷为原料,制备出有机硅改性淀粉降滤失剂OSCS。钻井液性能检测结果显示,在170℃高温滚动16h后,API滤失量较高温滚动前略有增加,从8.4mL增加到11.4mL,高温滚动前后对钻井液体系粘度影响不大。FTIR结果显示,PCS结构中引入了有机硅官能团;TG-DTA结果表明,OSCS的热分解温度为262℃。 以OSCS、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、3-氯-2-羟丙基磺酸钠为原料,制备出抗高温抗盐淀粉降滤失剂HTS。钻井液性能检测结果显示,在淡水和8％盐水钻井液中于160℃高温滚动16h后较高温滚动前,API滤失量略有增加,高温滚动前后对钻井液体系粘度影响不大。FTIR结果显示,OSCS结构上引入了磺酸根基团;TG-DTA结果表明,HTS的热分解温度为232℃。
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