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目前我国石油勘探主要集中在新疆的塔里木、准噶尔等地区,油气资源埋藏深,井下高温、高压等复杂地层环境极易使钻井液降粘剂失效而导致钻井液稠化,给钻探过程造成很大的危害。因此研制出针对该地区深井钻探中高含盐量高密度钻井液降粘剂具有重大意义。本文在分析了抗高温耐盐降粘剂的作用机理后,通过分子结构设计,选用具有抗温、抗盐基团的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和强水化基团的顺丁烯二酸酐(MA)作为单体,采用水溶液自由基共聚方式合成了AMPS/MA共聚物降粘剂,研究了各个合成因素如单体投加比、引发剂浓度、单体浓度等对其降粘性能的影响,确定了最佳的合成条件:单体摩尔比n(MA):n(AMPS)为1.2:1,单体浓度25%,引发剂过硫酸铵用量为5%,反应温度为75℃,聚合时间为4 h。并利用红外光谱仪和核磁共振仪对合成降粘剂进行表征分析,结果表明合成产物的分子结构与预期结构基本一致。通过热失重分析,确定合成降粘剂具有优异的热稳定性能。通过对合成降粘剂的性能评价,确定了钻井液中合成降粘剂的最理想加药量为0.5%(质量浓度);在坂土浆(淡水浆)、加重坂土浆、饱和盐水浆和加重饱和盐水浆中的常温降粘率均可达50%以上,200℃高温老化16 h后的降粘率也都在30%以上,可以满足大部分水基钻井液对降粘剂的性能要求。同时评价了合成降粘剂的抗钙能力可以达到20000 mg/L;保证降粘率为30%以上的前提下,合成降粘剂的耐温性可达200℃;降粘剂降粘性能随着钻井液pH值的升高而增强,能够很好的与其他需要在碱性条件下发挥作用的处理剂配合使用。同时,合成降粘剂与市场上同类产品进行性能对比表明,针对高含盐量高密度钻井液基浆,本文合成的降粘剂性能更佳。通过采用与小分子改性剂RHA复配混合的方式,可进一步提高对高含盐量高密度钻井液的高温降粘率。当两者的复配比为0.5:0.3(质量浓度)时,协同增效作用带来的高温降粘率可达51.1%,比单一的合成降粘剂降粘率31.2%和RHA的降粘率10.4%均高出很多。为了更加贴近于生产实际,在不影响降粘剂性能的前提下,按照中试生产的要求对AMPS/MA共聚物降粘剂的合成工艺进行了优化和改进。确定了原材料的等级要求及生产厂家,初步设计了中试放大的工业流程图及主要设备。