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22精细石油化工进展第14卷第2期A D V A N C E S I N FI N E P ET R O C H E M I C A LS两性离子聚合物在钻井液中的应用廖辉，唐善法，田磊，王晓杰，雷小洋(长江大学石油工程学院，武汉430100)[摘要]综述了国内两性离子聚合物钻井液的研究进展及应用，并指出了今后的研究方向。
[关键词]两性离子聚合物钻井液处理剂应用石油勘探开发技术不断发展，钻遇地层日趋复杂，深井、超深井¨J、多分支井等特殊工艺井增多，这对钻井液的性能也提出了更高要求。
普通聚合物钻井液在现场应用中出现了许多问题，耐温抗盐性能差，造壁性差，对泥页岩抑制能力差，静结构力强，井壁稳定性差。
而两性离子聚合物用作钻井液处理剂既降低水眼能耗，抑制泥页岩水化膨胀，又可提高机械钻速。
大量钻井实践表明，钻井液性能对保证深井和超深井的安全、快速钻进起着重要作用。
两性离子聚合物钻井液是以两性离子聚合物为主处理剂配制的钻井液。
两性离子聚合物泥浆密度低、对泥页岩抑制性强、水眼黏度低，高温下性能稳定，且能显著提高机械钻速降低综合钻井成本旧j。
目前，两性离子聚合物钻井液在全国各大油田得到了推广与应用，并形成了两性离子无固相聚合物钻井液、两性离子低固相聚合物钻井液、两性离子聚磺体系钻井液及两性离子聚合物完井液体系吲。
钻井液处理剂的研发推动了两性离子聚合物钻井液体系的发展。
普通聚合物处理剂不耐高温，易交联HJ，而两性离子聚合物处理剂高温下性能稳定。
两性离子聚合物分子链上因含阳离子和阴离子基团而与阴离子聚合物和阳离子聚合物的配伍性较好怕j，受到各大油田的青睐。
两性离子聚合物在钻井液中主要用作包被抑制剂、降滤失剂、增黏剂和降黏剂。
目前研究较多的是两性离子聚合物处理剂的耐温抗盐和防坍塌性能。
1包被抑制剂两性离子聚合物的分子链中含阳离子和阴离子基团，阳离子基团以静电吸附方式快速地吸附于黏土粒子表面，中和黏土表面部分负电荷，并形成致密包被，有效地抑制黏土水化分散‘6|。
耐温抗盐聚合物降滤失剂的合成与评价王金利;姜春丽;李秀灵;蔡勇【摘要】以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、衣康酸(IA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合的方法制备了一种抗温抗盐聚合物降滤失剂;考察了单体质量配比、引发剂用量、溶液pH、单体用量和反应温度对合成的降滤失剂性能的影响;测定了降滤失剂的相对分子质量,对其进行了红外光谱分析和热重分析,考察了降滤失剂对基浆性能的影响.实验结果表明,合成水溶液聚合降滤失剂适宜的条件为:AM,AMPS,IA,DMDAAC,NVP的质量比为4.8∶2.5∶1.2∶0.5∶1.0,引发剂用量为单体水溶液总质量的0.5％,pH为6,单体用量为单体水溶液总质量的25％,反应温度为60℃;此条件下得降滤失剂的黏均相对分子质量为12×104;降滤失剂在饱和盐水基浆中的加量为3％时,滤失量降至4.4 mL,180℃下老化24 h后滤失量为8 mL.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2016(017)001【总页数】5页(P13-17)【关键词】钻井液;水溶液聚合;耐温抗盐;降滤失剂【作者】王金利;姜春丽;李秀灵;蔡勇【作者单位】中国石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司,山东东营257064;中国石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司,山东东营257064;中国石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司,山东东营257064;中国石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司,山东东营257064【正文语种】中文在油田钻井过程中，钻井液用降滤失剂是保证钻井液性能稳定、减少有害液体向地层滤失、稳定井壁和保证井径规则的钻井液添加剂。
由淀粉、纤维素、木质素、褐煤、单宁等天然产物改性而成的降滤失剂，原料来源丰富，价格相对低廉，生产工艺也较简便，但抗温能力低，抗高价离子污染及抗盐能力有限，地层高温及高价离子的存在易导致处理剂失效，使钻井液流变性变差，滤失量大幅上升，进而引发各种井下复杂情况的发生，给钻井作业带来巨大的困难和损失。
降滤失剂
技术指标：
外观：白色颗粒
固含量：≥90%
特性粘数：4-6ml/g
pH值：8-10
水不溶物:≤0.2%
细度: ≤0.42mm
性能与用途：
本品属于阴离子型聚合物，易吸潮，可溶于水，是一种抗高温抗盐的降滤失剂，同时还具有一定的抗钙、镁的能力，作为钻井液处理剂，在降滤失的同时还具有增粘、絮凝、抑制粘土分散等性能。
使用方法：
本品不能直接加入钻井液中，使用前应先配成1%--2%的胶液，混配的聚合物溶液需完全溶解无“鱼眼”、无微胶；本品用量为0.05%--0.5%。
安全事项：
本品本身对环境仅有小的不利的影响，不存在燃烧和爆炸方面的问题。
---在使用时如有不慎进入眼睛应迅速用水冲洗，连续15分钟，必要时进行医疗处置。
---皮肤接触无太大刺激，用清水清洗即可。
北京希涛技术开发有限公司油田化学品分册
---吸入和摄入，如有感觉立刻喝2到4杯水，并用手桶嗓子诱发呕吐。
包装与储存：
25kg（三层）纸袋（内衬塑料袋）
750kg 大袋（编织袋）
本品无毒，注意防潮、防雨，在储运过程中防止高温与曝晒。
储存温度以0—35度为宜。
石油钻探技术下测其表观黏度，并通过表观黏度来反映产物的相对分子质量大小。
２合成条件优化与产物性能评价２．１合成条件对产物性能的影响考察合成条件对产物性能的影响时所用基浆为饱和盐水加重钻井液，其组成为：４．ｏ％膨润土浆＋４．ｏ％ＳＭＣ＋ｏ．３％ＺＳＣ２０１＋３６．Ｏ％ＮａＣｌ＋１．５％ＮａＯＨ，用重晶石加重至密度２．ｏｋｇ／Ｌ。
聚合物样品加量３．５％。
基浆在２２０℃温度下老化１６ｈ后降温，补加０．２５％ＮａＯＨ，高速搅拌５ｍｉｎ，在５０℃测其性能。
其性能为：表观黏度２３ｍＰａ・ｓ，塑性黏度９ｍＰａ・ｓ，动切力１４Ｐａ，静切力６．７５／１４．５Ｐａ，滤失量１０６ｍＩ。
２．１．１ＡＭ与阴离子单体比例的影响以ＡＯＢＳ和ＡＭ共聚，固定合成反应条件和ＡＯＢＳ单体用量，改变ＡＭ用量，合成不同的聚合物，ＡＭ单体用量对产物性能的影响见图１。
从图１可以看出：在设定的试验条件下，随着ＡＭ单体用量的增加，聚合物１％水溶液表观黏度逐渐增加；从钻井液性能看，黏度和切力则大幅度增加，说明增加ＡＭ单体用量，产物的增黏、提切性能增强；从滤失量看，当ＡＭ单体用量过大时，降滤失能力下降。
可见，在希望所得产物以提高黏切作用为主时，可以适当提高ＡＭ单体用量，而当以降滤失为主时，则ＡＭ单体用量不能过大。
２、图３可以看出，两种相对分子质量调节剂均能有效改变产物的相对分子质量，相对而言，相对分子质量调节剂２更容易得到低相对分子质量的产物。
在合成中可以根据实际需要选用不同的相对分子质量调节剂，以及相对分子质量调节剂用量。
从产物对钻井液性能的影响看，当相对分子质量较低时，在钻井液中的提黏切能力明显降低，当相对分子质量适当时，产物基本不改变钻井液的黏切，而相对分子质量降低虽然影响控制滤失量的能力，但在不增加钻井液黏度的情况下，可以通过提高产物加量来达到控制滤失量的目的。
图２分子量调节剂１用量对产物性能的影响图３分子量调节剂２用量对产物性能的影响２．１．３ＤＭＡＭ用量的影响固定反应条件，ＡＭ＋ＤＭＡＭ和ＡＯＢＳ物质的量的比为６：４，相对分子量调节剂２用量为３％，改变ＡＭ和ＤＭＡＭ的比例，ＤＭＡＭ用量对产物性能的影响见图４。
钻井液用腈硅聚合物降滤失剂标准
钻井液用腈硅聚合物降滤失剂的标准主要包括以下几项：
1. 滤失量：降滤失剂的效果最直接的表现就是降低钻井液的滤失量。
因此，评价降滤失剂的首要标准就是其降低滤失量的能力。
2. 相对分子质量：相对分子质量也是评价降滤失剂的一个重要指标，因为它直接影响到降滤失剂的降滤失效果。
一般来说，相对分子质量越大，降滤失剂的降滤失效果越好。
3. 水溶性：降滤失剂应具有良好的水溶性，以便能够均匀地分散在钻井液中，达到更好的降滤失效果。
4. 电解质耐受性：钻井液中的电解质可能会对降滤失剂的性能产生影响，因此降滤失剂应具有良好的电解质耐受性。
5. 热稳定性：在钻井过程中，钻井液的温度会升高，这可能会影响降滤失剂的性能。
因此，降滤失剂应具有良好的热稳定性，能够在高温下保持稳定的性能。
6. 降滤失效率：这是评价降滤失剂性能的最重要的指标，它直接反映了降滤失剂降低钻井液滤失量的能力。
一般来说，降滤失效率越高，降滤失剂的性能越好。
需要注意的是，上述标准并非一成不变，可能会随着技术的进步和市场需求的变化而发生变化。
因此，在选择和使用钻井液用腈硅聚合物降滤失剂时，应结合具体情况进行评估和测试。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·4022·化 工 进展KH570-AM-淀粉接枝共聚物降滤失剂的制备及其性能王爱荣1，2，石海信2，童张法1，王梓民2，王伟建2（1广西大学化学化工学院，广西 南宁 530004；2广西高校北部湾石油天然气资源有效利用重点实验室，广西 钦州 535011）摘要：以木薯淀粉（CSt ）为原料，丙烯酰胺（AM ）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）为单体，过硫酸铵和亚硫酸氢钠按质量比为1∶1构成氧化-还原引发体系，采用水相法合成淀粉-KH570-AM 接枝共聚物降滤失剂（CSt-KH570-AM ），探索了制备条件及其在钻井液中的应用。
适宜的制备条件是：总反应物溶液质量分数为20%，m (AM)/m (CSt)=2，KH570与引发剂质量分数分别为30%和1%，溶液pH=4，反应时间3h ，温度50℃。
FTIR 证明AM 与KH570均已成功接枝到淀粉分子上；TGA-DSC 及Frontier-TGA 联用分析表明，CSt-KH570-AM 在245℃之前热稳定性良好；XRD 证明CSt-KH570-AM 属非晶结构。
在降滤失性能评价中，将CSt-KH570-AM 与CSt-AM （质量分数分别为2.5%与1.5%）复配添加到淡水基浆中可抗温至180℃，在140℃的NaCl 盐水基浆中可抗盐至饱和。
关键词：木薯淀粉；聚合；制备；降滤失剂；性能评价中图分类号：TE254 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）10–4022–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613. 2018-0577Preparation and properties of KH570-AM-starch graft copolymer asfiltrate reducing agentsWANG Airong 1, 2, SHI Haixin 2, TONG Zhangfa 1, WANG Zimin 2, WANG Weijian 2(1School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China; 2Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Beibu Gulf Oil and Natural Gas Resource Effective Utilization, Qinzhou535011, Guangxi, China)Abstract: Using the cassava starch (CSt) as raw material ，the acrylamide (AM) and the γ-methacryloxypropyl trimethoxysilane (KH570) as monomer ，the ammonium persulfate and sodium bisulphite formed an redox initiation system with a mass ratio 1∶1. The cassava starch-graft-AM-KH570 copolymers (CSt-KH570-AM) were prepared by aqueous solution polymerization. Preparation conditions of CSt-KH570-AM and its filtration control properties in the drilling fluid were studied. The optimal reaction conditions were that ：the mass fraction of total reactants aqueous solution was 20%，the ratio of m (AM) to m (CSt) was 2，the KH570 and the initiator mass fractions were 30% and 1%，respectively, the solution pH was 4，the reaction time was 3h ，and the temperature was 50℃. The FTIR showed that both AM and KH570 had been successfully grafted onto starch molecules. TGA-DSC and Frontier-TGA analysis showed that thermal stability of CSt-KH570-AM was good until the temperature reached 245℃. The XRD showed that CSt-KH570-AM was amorphous. In the evaluation of fluid loss performance ，CSt-KH570-AM and第一作者：王爱荣（1982—），女，硕士研究生，研究方向为淀粉基油田化学品研发。
化学交联聚乙烯醇降失水剂的合成及中试研究程康康，刘 帅，刘福仁（山东奥必通石油技术股份有限公司，山东东营 ２５７０００）摘 要：聚乙烯醇与交联剂戊二醛在６０℃、酸性环境下的水溶液中发生反应，生成化学交联聚乙烯醇降失水剂。
研究结果表明：当６％聚乙烯醇和５％戊二醛的质量比为３００∶１．４，６％聚乙烯醇和０．１ｍｏｌ／Ｌ盐酸的质量比为３００∶４７时，得到ＡＰＩ滤失量较低的产品。
线形方程生产的中试产品的性能和实验室合成样品保持一致。
加入１．２％ＢＷＯＣ产品可使Ｇ级油井水泥浆在６０～８０℃的ＡＰＩ滤失量降至５０ｍＬ以下，满足中低温型降失水剂一级品的要求。
关键词：化学交联；聚乙烯醇；降失水剂中图分类号：ＴＥ２５６．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－３４６７（２０２１）０３－００４３－０３ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＰｉｌｏｔＴｅｓｔｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＣｒｏｓｓＬｉｎｋｉｎｇＰｏｌｙｖｉｎｙｌＡｌｃｏｈｏｌａｓＦｌｕｉｄＬｏｓｓＡｇｅｎｔＣＨＥＮＧＫａｎｇｋａｎｇ，ＬＩＵＳｈｕａｉ，ＬＩＵＦｕｒｅｎ（ＳｈａｎｄｏｎｇＯＰＴＰｅｔｒｏｌｅｕｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌｆｌｕｉｄｌｏｓｓａｇｅｎｔｉｓｆｏｒｍｅｄｂｙｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌａｎｄｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇａｇｅｎｔｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅｉｎａｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎａｔ６０℃ｉｎａｃｉｄｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆ６％ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌａｎｄ５％ｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅｉｓ３００∶１．４，ａｎｄｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆ６％ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌａｎｄ０．１ｍｏｌ／Ｌｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃａｃｉｄｉｓ３００∶４７，ａｐｒｏｄｕｃｔｗｉｔｈｌｏｗｅｒＡＰＩｆｌｕｉｄｌｏｓｓｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｐｉｌｏｔｐｒｏｄｕｃｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｌｉｎｅａｒｅｑｕａｔｉｏｎｓｉｓｔｈｅｓａｍｅｗｉｔｈｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｓｙｎｔｈｅｔｉｃｓａｍｐｌｅ．Ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆ１．２％ＢＷＯＣｐｒｏｄｕｃｔｍａｋｅｔｈｅＡＰＩｆｌｕｉｄｌｏｓｓｔｏｌｅｓｓｔｈａｎ５０ｍＬｐｒｅ ｐａｒｅｄｗｉｔｈＧｇｒａｄｅｃｅｍｅｎｔａｔ６０～８０℃，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｌｏｗａｎｄｍｅｄｉｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｒｓｔｇｒａｄｅｆｌｕｉｄｌｏｓｓａｄｄｉｔｉｖｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈｅｍｉｃａｌｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ；ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ；ｆｌｕｉｄｌｏｓｓａｇｅｎｔ０ 引言目前常用的固井降失水剂是以丙烯酰胺（ＡＭ）和２－丙－烯酰胺基－２－甲基丙磺酸（ＡＭＰＳ）等单体为原料，采用水溶液自由基共聚法合成的三元或四元共聚物，此产品具有良好的控滤失性能，但也存在其在水泥浆中养护后分散沉降；缓凝作用导致低温无法使用的问题。
2020年04月钻井液用抗温抗盐聚合物降滤失剂的研发与应用田茂明(中石化华北石油工程有限公司河南钻井分公司，河南南阳473132)摘要：随着环保要求的提高，具有优良抗温抗盐性能磺化钻井液体系使用受限，现有的聚合物降滤失剂在抗高温、抗复合盐时降滤失性能差，无法满足现场施工需求。
选用单体：丙烯酰胺（AM ）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS ）、改性土进行三元共聚。
合成条件：反应体系pH 值8-9，反应温度38℃。
生产工业样品进行测试评价，并在河南油田开展现场应用。
现场应用表明，研制生产的抗温抗盐聚合物钻井液降滤失剂WL-1对存在高温、盐、钙、芒硝污染条件下，加入0.3-0.5%即可显著降低钻井液滤失量。
关键词：钻井液;降滤失剂;合成；性能评价1抗温抗盐聚合物降滤失剂的合成及性能评价1.1抗温抗盐梳型聚合物降滤失剂的合成①称取12.9gAMPS 于小烧杯中，加入约20.00g 蒸馏水溶解；②再称取2.20-2.30g 氢氧化钠于另一个小烧杯中，加入约5g 蒸馏水溶解；③用氢氧化钠调节AMPS 溶液pH 值到5-6时，将剩余氢氧化钠溶液中再加入5g 蒸馏水，稀释为氢氧化钠稀溶液，继续调节AMPS 溶液pH 值到7左右；④再加入约0.01g 氧化钙粉末，使AMPS 溶液pH 值为7-9；⑤将调整好的AMPS 溶液称重，补加水量达到要求单体浓度；将调整好的AMPS 溶液在38℃水浴升温，边搅拌边加入13.36gAM ，溶解后，再加入1.54g 改性土，搅拌使其分散均匀；⑥待温度达到38℃后，边搅拌边滴加引发剂（先滴加5d 亚硫酸氢钠溶液，再滴加10d 过硫酸铵溶液）；⑦滴加完引发剂后很快温度即明显上升，继续用玻璃棒搅拌10min 后，密封在水浴中继续静置50min 后，在90℃干燥，粉碎样品取名WL-1。
1.2抗温抗盐聚合物降滤失剂结构表征与性能测试1.2.1红外光谱分析将提纯后的样品WL2016，用KBr 压片，低温干燥后，进行红外光谱分析，3423cm -1处为仲酰胺特征吸收峰，2933cm -1处为-CH 2-的伸缩振动吸收峰；1186cm -1、1116cm -1、1042cm -1为磺酸基团的特征吸收峰；628cm -1是C-S 的伸缩振动吸收峰；4.1654cm -1处是C=O 的特征吸收峰。
Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2018, 40(5), 72-79Published Online October 2018 in Hans. /journal/jogthttps:///10.12677/jogt.2018.405106Synthesis and Performance Evaluation ofAmphoteric Polymer Filtration ReducerZhiming Huang, Yue Luo*, Xia Jiang, Yuanzhu MiSchool of Chemistry and Environmental Engineering, Yangtze University, Jingzhou HubeiReceived: Mar. 30th, 2017; accepted: May 28th, 2017; published: Oct. 15th, 2018AbstractA kind of amphoteric polymer filtration reducer for drilling fluid was prepared by using acryla-mide (AM), 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), allyl polyethylene glycol (APEG-500) and acryloyloxyethyltrimethyl ammonium chloride (DAC) as starting materials with solution po-lymerization process. The filtration reducer was characterized by FTIR and the effect of monomer mass ratio on the filtration reduction performance of drilling fluid was discussed. In addition, the filtration reduction performance of the reducer was evaluated in freshwater, saturated brine and composite brine base fluids. The results indicate that 65:25:5:5 is the optimum monomer mass ra-tio of m(AM): m(AMPS): m(APEG-500): m(DAC). The filtration loss of filtration reducer is 7.5, 9.6 and 10.1 mL in freshwater drilling fluids, saturated brine drilling fluids and compound brine drilling fluids respectively. It can be used at the highest temperature of 200˚C.KeywordsAmphoteric Polymer, Polymer Drilling Fluid, Filtration Reduction Performance*通信作者。
两性聚合物降滤失剂的合成及性能评价两性聚合物降滤失剂的合成及性能评价黄志明，罗 跃*，江 夏，米远祝长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州作者简介：黄志明(1992-)，男，硕士生，主要从事油田应用化学方面的学习与研究。
收稿日期：2017年3月30日；录用日期：2017年5月28日；发布日期：2018年10月15日摘要以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烯丙基聚乙二醇(APEG-500)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体，利用溶液聚合法制备了一种钻井液用两性聚合物降滤失剂。
对降滤失剂进行了红外光谱表征，探讨了单体质量配比对钻井液降滤失性能的影响，评价了降滤失剂在淡水基浆、饱和盐水基浆、复合盐水基浆中的降滤失性能。
研究结果表明：单体的最佳配比为m (AM): m (AMPS): m (APEG-500): m (DAC) = 65:25:5:5，降滤失剂在淡水基浆、饱和盐水基浆、复合盐水基浆的滤失量分别为7.5、9.6、10.1 mL ，最高使用温度可达200℃。
关键词两性聚合物，聚合物钻井液，降滤失性能Copyright © 2018 by authors, Yangtze University and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言随着油气资源勘探不断向深部地层发展，一些高温深井以及地质条件复杂井使得钻井液的抗温、抗盐性能面临严重挑战[1]。
钻井液性能的要求对于石油天然气工业至关重要，其中降滤失剂是深井、超深井、复杂地质井等钻井液中关键处理剂之一，其对维护钻井液性能稳定，保障钻采安全高效，保护储层、油层等方面起着非常关键的作用[2] [3]。
目前，纤维素、腐殖酸、淀粉等天然产物和丙烯酰胺类聚合物是应用比较广泛的两大类降滤失剂。
天然产物降滤失剂具有原材料来源广，价格相对便宜等优点，但是现场使用时存在黏度损失导致钻井液流变性变差、较高地层温度下易降解，容易被Ca 2+、Mg 2+污染等问题，造成复杂的井下情况，限制其应用范围[4] [5] [6]；丙烯酰胺类聚合物具有良好的抗温、抗盐能力，性能稳定，具有很大的应用潜力。
但是，传统聚合物存在分子量分布范围宽、价格不好控制，抗温、抗盐性仍不能满足目前钻井液的性能需求等问题，因此研制性能更加优良的新型聚合物降滤失剂非常迫切[7]。
目前研究的两性聚合物降滤失剂不仅具有良好的降滤失性能，还可抑制页岩水化膨胀，该类降滤失剂具有一剂多效、用量少以及成本低的特点。
例如，罗霄等[8]以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，丙烯酰胺(AM)，二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、乙烯基吡咯酮(NVP)制备了一种两性离子共聚物降黄志明等滤失剂PADMS，具有一定的抗温、抗盐钙、抗降解能力，与黏土颗粒的吸附作用强于传统的降滤失剂SMP-II。
白晓东等[9]也报道了一种新型四元聚合物，研究发现2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)/苯乙烯磺酸钠(SSS)四元聚合物降滤失剂具有优良的耐温性能。
此外，张玉平等[10]以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为原料，制备了AM/AMPS/DMDAAC/DAAM四元共聚物，实验表明二甲基二烯丙基氯化铵共聚时主链上形成刚性五元环，同时引入少量的阳离子基团与黏土颗粒产生正面封堵，从而增强主链的热稳定性和抑制性，四元共聚物具有较好的抗盐和增黏性能。
但是，目前关于两性聚合物降滤失剂报道较少，仍不能满足钻井液发展对抗高温、抗盐性能要求，两性聚合物降滤失剂的研究仍是目前的重点[11]。
丙烯酰胺(AM)中含有酰胺基团，共聚物分子链上具有水化基团和吸附基团，其吸附能力强；2-丙烯SO−增加与黏土颗粒的水化作用，并且能提高对盐、酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)中含有可离子化基团的23钙的耐受性能，从而稳定钻井液；烯丙基聚乙二醇(APEG-500)长链可以伸入黏土悬浮介质中，并在高温、高盐的环境中从空间上阻碍胶体聚集，同时APEG-500的非离子基团易形成氢键，提高降滤失效果；丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)在分子链上引入阳离子基团，有助于提高与黏土颗粒的封堵抑制作用。
因此，选取AM、AMPS、APEG-500、DAC为共聚单体，利用溶液聚合法制备了一种钻井液用两性降滤失剂，并对制备产物的降滤失性能和抗温、抗盐性能进行了评价。
2. 试验部分2.1. 试剂及试验仪器试剂有：丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烯丙基聚乙二醇(APEG-500)、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、过硫酸铵(APS)、亚硫酸氢钠(SHS)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、十二烷基硫酸钠(SDS)，以上试剂均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；丙烯酰氧基乙基氯化铵(DAC)，工业级，济南万多鑫化工有限公司。
试验仪器有：DZKW-4型数显恒温水浴锅，北京中兴伟业仪器有限公司；MPLR-702数显控温磁力搅拌器，常州市金坛大地自动化仪器厂；Nicolet 6700型FT-IR，美国Microtrac公司；ZNN-D6型旋转黏度计、BURI-2型高温滚子加热炉、CJSS-B12K型变频高速搅拌机、ZNS型滤失仪，青岛海通达专用仪器有限公司；LG-01型高速多功能粉碎机，百信制药机械有限公司。
2.2. 两性聚合物的合成称取一定量的AMPS溶于去离子水，在冰水浴环境下用30% NaOH水溶液调节pH值至7~9，依次加入一定量的AM、APEG-500、DAC，EDTA、SDS)将单体混合溶液转入带有磁力搅拌器、温度计、氮气进出口的三口烧瓶中，通入氮气并升温到设定温度，加入氧化还原引发剂NaHSO3-(NH4)2S2O8，反应6 h。
将反应得到的黏稠状产物转移至烧杯中，加入乙醇浸泡，除去未反应的单体和引发剂，提纯后的聚合物置于50℃真空干燥箱中干燥24 h。
两性聚合物合成反应式如图1。
2.3. 不同体系基浆的配制淡水基浆：1 L去离子水+ 质量分数为4.0%的膨润土+ 2.4 g Na2CO3。
复合盐水基浆：1 L去离子水+ 质量分数为4.0%的膨润土+ 2.4 g Na2CO3 + 45 g NaCl +5 g CaCl2 +13 g MgCl2。
饱和盐水基浆:淡水基浆+ 40 g NaCl。
两性聚合物降滤失剂的合成及性能评价Figure 1. The reaction formula of amphoteric polymer synthesis 图1. 两性聚合物合成反应式3. 结果与讨论3.1. 红外光谱分析利用Nicolet6700型傅里叶红外光谱仪对单体配比为65:25:5:5的聚合物进行结构表征，采用KBr 压片法，扫描范围为4000~400 cm −1，分辨率为2 cm −1，扫描次数16次。
