钻井液用聚合物暂堵剂室内研究与评价.pdf

2 0 1 2 年5 月 孟丽艳等． 钻井液用聚合物暂堵剂室内研究与评价 钻 井液用聚合物暂堵剂室 内研 究与评价 孟丽艳，张麒麟，张希红，甄剑武 中原石油勘探局钻井工程技术研究院， 濮阳4 5 7 0 0 1 [ 摘要] 采用丙烯酰胺 A M 、 2 一 丙烯酰胺基- 2 一 甲基丙磺酸 A MP S 、 丙烯酸 A A 等 3 种有 机单体和一种无机材料， 在 2种交联剂作用下聚合成抗高温储层暂堵剂。考察了无机材料含量和 交联剂使用对产物性能的影响， 结果表明， 加入适量的无机材料和使用交联剂可以大幅改善聚合 物的综合性能。合成的暂堵剂在淡水基浆 、 盐水基浆 、 饱和盐水基浆和复合盐水基浆中均具有较 好的降滤失作用， 抗温可达 1 5 0℃， 并与聚磺钻井液体系具有一定的配伍性 ； 在钻井液或水溶液中 高温老化后保持良好形态， 结构完整 ， 表现出较强的抗温稳定性， 可长效发挥暂堵作用和降滤失的 效果 ， 基本能满足现场施工的要求。酸溶性实验表明， 该暂堵剂的酸溶率可达到9 0 ％以上， 满足酸 化解堵的要求。岩心流动实验结果表明， 合成暂堵剂具有较高的渗透率恢复值， 可有效提高深层 高压低渗储层的保护效果。 [ 关键词] 聚合物暂堵剂钻井液抗温性酸化解堵 在钻井 、 完井 、 井下作业及油气田开发全过程 中， 存在很多损害储层的因素。归纳起来 ， 造成储 层损害的主要原 因是固相和液相的侵人 。要减少 储层伤害， 就必须减少各种 固相和液相进入储层。 目前实际生产中常用的技术措施之一是加入多种 架桥封堵材料 ， 协同作用提高滤失造壁性 ， 减少钻 井液 固相和液相侵入油气层 ， 达到保护储层的 目 的。现有油气层保护剂种类 繁多， 作用机理各不 相同， 适用范围也不 同， 但都有局限性 ， 主要表现 在耐温抗盐性差 、 影响钻井液性能、 荧光干扰 、 封 堵效果有限 、 作用单一等。为此 ， 开展 了高温高压 下 钻井 液滤 失造 壁性 以及 暂堵 地层 的技 术研 究 一 。 本文报道 的暂堵剂 H J G在合成过程 中通过 适度交联， 避免 了因过度交联造成的水溶性差 ， 体 型结构坚硬 ， 以及交联不足形成的线性聚合物抗 剪切性能差 ， 不能形成有效封堵的问题。合成的 无机 一有机复合型的抗高温储层暂堵剂通过物理 一 化学协同作用 ， 形成极低渗透率的暂堵层 ， 提高 钻井液泥饼质量 ， 减小钻井液 固相和液相 的侵入 深度 ， 有助于稳定井壁和保护储层。 1 实验部分 1 ． 1 作 用机 理 依据化学吸附胶结和物理封堵 的作用机理， 在丙烯酰胺单体、 磺甲基单体、 丙烯酸单体等反应 单体中引入一种无机刚性材料和两种不同类型的 交联剂 。由于无机材料 自身具有 良好的抗温性和 较强的吸附能力， 可预先吸附一定量反应单体， 使 其 内部和四周形成具有一定弹性和强度的网状结 构的交联聚合物 。这种特殊的体型结构可以保证 其在高温 、 高矿化度条件下 ， 即使外围部分分子链 发生断裂 ， 也能保证有稳定的核心存在 ， 提高 了暂 堵剂颗粒内部的水解稳定性 ， 从而解决了抗温性 问题， 保证聚合物颗粒外软内硬， 便于压缩变形， 有利于封堵 ； 同时部分水解并脱离本体的聚合物 分子在钻井液中依然可以发挥普通聚合物处理剂 的功能。由此制备的暂堵剂兼有调节流型和降失 水的作用。 1 ． 2原料与仪器 2 - 丙烯酰氨基- 2 - 二 甲基丙磺 酸 A MP S 、 丙 烯酰胺 A M 、 丙烯酸 A A 、 元机材料 ， 均为工业 品 ； 交联剂 A、 交联剂 B、 过硫酸钾 、 亚硫酸氢钠 、 氢氧化钠 ， 均为分析纯 。 高速搅拌器 ， 高温滚子加热炉 ， Z N S - 4型滤失 仪 ， 高温高压失水仪 ， 六速旋转黏度计 ， 激光粒度 仪 ， 岩心污染装置 ， 岩心流动装置 。 1 ． 3 合成方法 在搅 拌 条 件下 向水 中依 次加 入 配 方 量 的 A MP S ， A A， A M， 配制成水溶 液， 用氢氧化钠溶液 调节体系的 p H值 ， 再按 一定 比例加人 两种交联 收稿 日期 2 0 1 2 0 3 3 1 。 作者简介 孟 丽艳， 硕 士 ， 工程师 ， 主要 从事油 田化学及 储层 保护研究工作。 2 A N 细 CES I N F I N 由化 E PETR 工 OCH 进 EMI C 展 AL S 第 l 3卷第 5期 A D V A 。 一 ’ 一 剂溶液和无机刚性材料， 经特殊工艺处理后形成 稳定的悬浊液。在 4 0～6 0℃条件下加入 引发剂 进行聚合反应， 3 5 h后反应结束。经剪切造 粒 ， 于 1 0 0～1 1 0 c IC 下烘干 ， 粉碎 ， 即为聚合物暂堵 剂 H J G。 1 ． 4基浆配制 1 淡水基浆配制。在 1 0 0 0 mL自来水中加 入 6 0 g钙膨润土和 3 g碳酸钠 ， 电动搅拌 3 h ， 室 温放置养护 2 4 h ， 得 到 6 ％淡水基浆。使用时先 将其搅拌 2 0 m i n ， 取 出2 6 7 m L基浆， 加水 1 3 3 m L 稀释 ， 高速搅 拌 1 01 5 m i n ， 得 到 4 ％ 的淡 水基 浆。 2 盐水基浆配制 。在 3 5 0 mL 4 ％淡水基浆 中加入 4 ％氯化钠溶液 ， 高速搅拌 3 0 mi n ， 室温放 置养护2 4 h ， 得到4 ％的盐水基浆。 3 饱和盐水基浆配制。在 3 5 0 mL 4 ％淡水 基浆 中加入 3 6 ％氯化钠溶 液， 高速搅 拌 3 0 m i n ， 室温放置养护 2 4 h ， 得到饱和盐水基浆。 4 复合盐水基浆 。在 1 2 0 0 m L蒸馏水 中加 入 5 4 ． 8 7 g氯化钠 ， 6 ． 0 g无水氯化钙 ， 1 5 ． 7 8 g氯 化镁 ， 1 8 0 g 钙膨润土和 1 O ． 8 g无水碳酸钠 ， 电动 搅拌 2～3 h ， 室温 放置养 护 2 4 h ， 得 到 C a 和 Mg 含量为 5 0 0 0 m g ／ L的复合盐水基浆。 2结果与讨论 2 ． 1 无机材料含量对暂堵剂的性能影响 无机刚性材料在合成体系中的含量影响暂堵 剂 H J G的性能， 含量太高则相对降低了有机成分 的含量 ， 聚合物分子的作用发挥不出来 ； 太低则难 以形成稳定的弱凝胶结构 ， 导致抗温性较差 ， 不具 备封堵能力 ， 因此需要确定合适的加量。 本实 验 固定 以 下 合 成 条 件 n A M P S n A M n A A0 ． 1 6 0 ． 6 5 0 ． 1 9 ， 单体 总含量 以反应体系总质量计 ， 下 同 3 0 ％ ， 引发剂含量 以单体总质量计 ， 下同 0 ． 6 ％ ， 交联剂含量 以 单体总质量计 ， 下 同 0 ． 8 5 ％。改变无机 刚性 材 料含量 以反应体系总质量计 ， 下 同 分别为 0 ， 4． 1 ％ ，5．1 ％ ， 6．6％ ， 9．7％ ，1 2．5％ ，1 7．6％ ， 3 0 ％ ， 即与单体的总质量配比为 0 3 0， 1 1 0 ， 1 8 ， 1 6 ， 1 4， 1 3 ， 1 2 ， 1 1 。加入相 同量的上述条件 下合成的系列暂堵剂 1 ． 5 ％ ， 在复合盐水膨润 土钻井液中进行高温老化 1 2 0 c I 和 1 5 0 o C 前后 的表观黏度 、 H T H P 高温高压 滤失量 和 A P I 滤 失量等常规性能评价 ， 实验结果如 图 1和图 2所 示 。 ∞ ● ＼ 鼷 ＼ 皿 珂 l 熄 H 尝 图 1 无机材料含量对表观黏度和 HT I -I P滤失量的影响 ＼ 咖 龄 恒 赠 框 图 2 无机材料含量对 AP I 滤失量的影响 由图 1和图 2可知 ， 随着暂堵剂 H J G中无机 刚性材料含量 的增加 ， 其复合盐水泥浆经 1 5 0℃ 老化后的表观粘度 、 A P I 失水量和 H T HP失水量 都发生 了明显变化。无 机材料含量 在 4 ． 1 ％ 一 6 ． 6 ％范 围内时 ， 体 系黏度变 化较 小； 含量 达到 9 ． 7 ％时， 体系黏度最大。无机材料含量为 4 ． 1 ％ 一 1 2 ． 5 ％时， 聚合物暂堵剂可获得较低 的 A P I 失 水和 H T H P失水 ， A P I 失水量小于 5 m L 。由此可 知 ， 选择适量的无机材料含量 可大幅度改善聚合 物的综合 性能。实际应用 时可根据需 要调整配 比， 使合成的暂堵剂满足不同需求。 2 ． 2 交联剂对聚合物暂堵剂性能的影响 交联剂对于形成空间体型结构的暂堵型聚合 物有至关重要的影响。交联剂含量过低或不使用 交联剂 ， 合成出的聚合物没有空间结构 ， 对于过滤 介质起不到封堵作用； 但交联剂含量过高则会造 成体型结构过强 ， 成为吸水树脂 ， 影响钻井液 的流 变性 。 O O O O H m ∞ ∞ 们 0 2 0 1 2年5月 孟丽艳等． 钻井液用聚合物暂堵剂室内研究与评价 3 本研究利用两种不同类型交联剂进行复合交 联 ， 使聚合产物既具备一定 的溶解性 又具有较强 的结构刚性 ， 高温下达到一种半溶解状态 ， 综合发 挥流型调节剂 、 降滤失剂和暂堵剂的效果 ， 达到一 剂多能的 目的。 固定 n A MP S n A M n A A0 ． 1 6 0 ． 6 5 0 ． 1 9 ， 单体总含量 3 0 ％ ， 引发剂含量 0 ． 6 ％， 无机材料含量 9 ． 7 ％ 即占单体 总质量 的 2 5 ％ 的实验条件 ， 采用交联聚合和非交联聚合两种方 式， 所得产物于 1 ％水溶液 中进行性能对 比， 结果 见表 1 。 表 1 非交联型聚合物和交联型聚合物 H J G 在 1 ％水溶液中的性能对 比 注 A V为表 观 黏 度 ， P V为 塑 性 黏 厦 ， y P为 动 切 力 ， F L为 A P I 滤 失量 ， 下表同。 由表 1 可知， 在 1 ％水溶液 中， 交联 型聚合物 比非交联型聚合物具有更高的抗温性能 ， 相 同温 度下失水更少 ， 说 明前者在高温下可保持较为稳 定的分子结构 ， 依然可以发挥降失水作用 ， 同时由 于具有体型结构 ， 又可以发挥封堵作用。因此 ， 加 入交联剂有助于提高聚合物 H J G的综合性能 。 2 ． 3 聚合物暂堵剂 HJ G对钻井液性能影响 储层保护剂发挥暂堵作用的前提是不能影响 到钻井液的性能 ， 即不能对钻井液流变性 、 滤失量 有负面作用。因此 ， 进行 了不 同加量的聚合物暂 堵剂 对各种 基浆性 能的影 响评 价 ， 测试结果 见 表 2 。 由表 2可知 ， 合成的暂堵剂在淡水基浆 、 盐水 基浆 、 饱和盐水基浆和复合盐水基浆中均具有较 强的抗温性 、 较好的降滤失作用和一定的抗盐 、 抗 钙镁能力。 表 2 聚合物暂堵剂 H J G在各种钻井 液中的性能评价 2 ． 4暂堵剂 I -I J G 的抗老化性 保护油气层钻井液用暂堵剂通过在井壁上形 成低渗透泥饼， 以防止 固相和滤液进一步侵入地 层； 或 因其变形压缩性 ， 随钻井液进入到储层孔隙 裂缝 ， 形成近井带 的封堵环。因此 ， 制备的暂堵剂 应具有较强的抗老化性 ， 以持续发挥封堵井壁 、 保 护储层的作用。为此考察了暂堵剂在钻井液环境 下和水溶液环境下的抗老化情况 。 2 ． 4 ． 1 钻井液环境下的抗老化性 按照 配 方 4 ％ 淡 水 基 浆 0 ． 2 ％ H J G 0 ． 2 4 ％ N a S O ， 平行配制 7份淡水泥浆 ， 1 5 0 o C 下 滚动老化 ， 每隔一定时间取 出一个样品， 测常规性 能并观察泥饼情况。用激光粒度仪分析钻井液固 相粒度分布， 结果见图 3～图5 。 由图 3可见 ， 加入暂堵剂的钻井液滤失量 明 显降低 ， 滤失量基本维持在 1 0～1 3 mL之间， 且相 对稳定 ， 说 明聚合物暂堵剂在泥浆中存在一个缓 慢溶解的过程 ， 能够有效保持降失水能力 ， 其网状 结构在钻井液中具有较好的热稳定性 。由图 4可 知 ， 随着老化时间延长 ， 含暂堵剂的钻井液 比淡水 基浆 的颗粒粒径大 ， 粒度 中值 D 。 由淡水基浆的 l 0～ 2 0 m提高到 3 0 m左 右。由图 5可知 ， 在 加入暂堵剂的钻井液中， 小于 1 0 m的粒子含量 由淡水基浆的 3 0 ％左右降低到不足 5 ％ ， 说 明暂 堵剂能够有效吸附黏土微粒， 减少泥浆中亚微粒 子含量 ， 减轻 由于细微的黏土颗粒引起储层 的固 4 AD 精 VAN 细 CES 石 I N FI 油 NE P 化 ETR 工 OCH 进 EMI C 展 AL S 第 1 3卷第5期 ● ’ ⋯ ’ ， ， 相伤害问题。 目 ＼ 删 壬 K 熄 H 趔 廿 图 3 滤失量与老化时间的关系曲线 图 4 粒度中值与老化时间的关系曲线 删 础 j 缸 g 目 j 2 图 5 小于 1 0 t a n粒子含量与老化 时间的关系曲线 从风干后泥饼的照片可观察到聚合物颗粒的 存在。随着老化时间的延长 ， 泥饼 上暂堵剂颗粒 数量持续减少 ， 但聚合物颗粒大小基本保持稳定 ， 这表明暂堵剂基本结构的存在， 可在较长时间里 持续发挥暂堵作用。 2 ． 4 ． 2 水溶液环境下的抗老化性 采用水溶液环境对聚合物暂堵剂颗粒的高温溶 胀性能进行评价。以 4 0 0 m L纯水 0 ． 2 ％ H J G 0 ． 1 ％ N a S O 为配方 ， 平行配制 5份纯水溶液样 品， 静置在 1 3 5℃烘箱中老化 ， 在 5个不同时间点 取出一份样品测试 ， 然后过滤得到残余聚合物暂 堵剂， 并计算颗粒的残余率。结果见图6 。 糌 老 化 时 I司／ d 图6 老化后暂堵剂残留率随时间变化曲线 由图 6可见 ， 暂堵剂颗粒残 留率在 1 4 d内基 本稳定在 8 0 ％左右； 老化 5 6 d后 ， 保 留率仍能达 到 4 6 ％ 。由此说 明本研究合成 的聚合物暂堵 剂 在水溶液环境下具有较强的抗温稳定性 ， 有效期 可达 1 2个月 ， 能够起到高效暂堵 的效果。 目前 浅层水平井水 平段钻完井周期基本在 2 0～ 3 0 d 左右， 深层大位移水平井水平段钻完井周期基本 在 3 0 6 0 d左右 ， 因此聚合物暂堵剂可在深层 高 温高压的水平井钻井过程中持续发挥暂堵作用 ， 提高储层保护效果 ， 基本能满足现场施工的要求。 为准确评价长时间高温后暂堵剂的封堵作用， 采用石英砂人造岩心进行流动实验， 以排除黏土颗 粒水化膨胀等因素干扰。将老化滚动 的聚合物暂 堵剂水溶液分别注入孔隙度和渗透率相近的人造 岩心， 观察流出岩心的滤液总量 ， 计算岩心封堵率 ， 以封堵率评价钻井液对岩心的封堵效果。实验方 法为 测定人造岩心污染前的水相 。 ， 在 1 2 0 o C和 3 ． 5 M P a 压力下反向损害 3 0 m i n ， 测出岩心反向盐 水渗透率 K lw 2 ， 计算封堵率， 结果见表 3 。 封堵率 1 一 K w 2 ／ K w 1 1 0 0 ％ 表 3 岩心封堵率评价表 对于低渗人造岩心 ， 聚合物暂堵剂 H J G水溶 液 由于具有较多的可变形 的体型结构颗粒 ， 可 以 比较容易挤进岩心孔 隙中， 在岩心端面形成致密 2 0 1 2年5月 孟丽艳等． 钻井液用聚合物暂堵剂室内研究与评价 5 的封堵层 ， 有效 阻止滤液 的进 一步侵入 ， 前 3 0 d 样品的封堵率和岩心失水量基本保持一致 ， 具有 较好的封堵效果。5 6 d的样品由于结构降解， 失 水有所增加 ， 封堵率有所降低。 2 ． 5 酸溶率的测定 对于保护储层 的暂堵剂， 不仅要求具有高效 的暂堵效果 ， 还要易于酸化解堵 ， 分解为水溶性物 质随地层流体排出。为此 ， 测定 了合成 的暂堵剂 的酸溶率 ， 具体方法 为 取一定量 的暂堵剂 H J G 于 1 0 5℃下烘干 2 h ， 配制成一定浓度的水溶液， 并在 1 2 0℃下滚动老化 1 6 h ； 在 4个装有聚四氟 乙烯的老化罐中， 分别放入含 0 ． 5 g H J G和 质量分数为 1 5 ％ 的盐酸， 密封放置于 1 2 0 o C烘箱 内静置恒温老化 ； 每隔 1 h取出一待测样 ， 用布氏 漏斗快速抽滤， 将带有残渣的湿滤纸放入 1 0 0 c I 烘箱中烘干， 准确称重， 除去滤纸质量， 残余物质 量为 ， 用下式计算样 品的酸溶率。酸溶率随老 化时间的变化曲线见图 7 。 酸溶率 Wl 一 ／ W】 1 0 0 ％ 糌 图 7 暂堵剂的酸溶率随时间变化 曲线 由图 7可见 ， 暂堵剂颗粒 在 1 5 ％盐 酸中， 随 着酸化 时间的延长 ， 酸溶率略有提高 ， 高温酸化 2 h 内的酸溶率基本达到 9 0 ％ ， 2 h后酸溶率大于 9 0 ％ ， 达到暂堵酸化的基本要求 。 2 ． 6 暂堵剂储层保护效果评价 为考察聚合 物暂堵剂 H J G对储层 的保护效 果， 先配制膨润土聚合物钻井液基浆， 在此基础上 进行配方变化 ， 污染岩心钻井液配方如下。 1 膨 润 土 聚合 物 钻 井液 基 浆 4 ％ 膨 润 土 0 ． 3 ％ Z S C 2 0 1 0 ． 5 ％铵盐 0 ． 2 ％L V C MC ； 2 1 3 ％超细碳酸钙 ； 3 1 3 ％超细碳酸钙 2 ％油溶树脂 ； 4 1 3 ％超细碳 酸钙 0 ． 2 ％聚合 物暂堵 剂 H J G。 实验条件为 钻井液经 1 0 0℃滚动老化 1 6 h ， 在高温高压动态污染仪中， 剪切速率 1 0 0 m in ～， 污染岩心 5 h ， 污染温度 1 0 0℃； 岩心流动装置温 度 1 0 0℃ ， 驱替排量 0 ． 2 m L ／ mi n 。岩心为人造岩 心 ， 1 ～ 4号岩心气测渗透率分别为 8 3 ． 5 41 0 ～， 5 4 ． 7 31 0一 ， 6 2 ． 5 91 0 一 ， 6 8 ． 6 21 0一 la ,m 。实 验结果见图 8 。 1 O 0 8 0 j 型6 0 4 0 2 O 1 2 3 配方 图 8 岩心渗透率恢复值对 比 中渗孔隙岩心孔喉较大 ， 比普通钻井液 1 配 方 中固相颗粒粒径小 ， 无法有效封堵岩心渗流 孔喉 ， 在压力作用下进入岩心内部， 引起严重的堵 塞 ， 渗透率恢复值 只有 6 4 ． 5 ％ ， 即使返排也不能 有效解堵。加入架桥粒子后 2 配方 ， 岩心渗透 率恢复值提高到 7 2 ％ ， 表 明在岩心端面形成一层 阻隔层 ， 但 由于致密性较差， 还是有部分固相进入 岩心孔隙 ， 造成堵 塞。加入油溶性树脂后 3 配 方 ， 岩心渗透率恢复值达到 7 8 ． 6 ％ ， 表明钻井液 中的固相粒径分布更 为合理 ， 在岩心端面形成了 渗透率较低的暂堵层， 提高了储层保护效果。将 油溶性树脂换成聚合物暂堵剂 H J G后 4 配方 ， 由于 I - I J G具有很好的封堵性 ， 可以提高泥饼 的致 密性 和可压缩性 ， 滤液体积大幅降低 ， 只需要较低 的返排压力即可实现岩心返排解堵 ， 岩心渗透率 恢复值达到 9 1 ． 6 ％ ， 明显强于普通暂堵剂。 2 ． 7 聚合物暂堵剂 I - HG与现场钻井液的配伍性 通过在现场聚磺饱和盐水钻井液中添加聚合 物暂堵剂 H J G的配伍实验 ， 评价 了聚合物暂堵剂 的配伍性。井浆为马 1 11 3 1井井浆 ， 取样井深 2 9 6 5 m； 钻井液 为 聚磺 体 系， 加水处 理后 密度 1 ． 21 g ／c m。 ，氯离子浓度 为 2 1 6 1 6 ． 3 5 mg ／ L 。实 验条件为 1 5 0℃下滚动老化 1 6 h ， H T H P滤失量 测量温度为 1 2 0℃。结果见表 4 。 ■■■I ■■I 舢 ●■■■ ■■■■ 精细石油化工进展 6 ADV ANCE S I N F I NE P E T R0C HEMI C AL S 第 l 3卷第5期 由表 4可知 ， 随着聚合物暂堵剂 H J G含量从 0 ． 3 ％增加到 0 ． 5 ％ ， 复配钻井液的黏度也随之增 大， 而高温高压滤失量呈下 降趋势 ， 说 明 H J G可 以有效提高钻井液泥饼 的致密性和封堵效果 ， 减 少钻井液滤液侵入储层 ， 从而提高钻井液储层保 护能力。由于 H J G具有一定的提黏效果 ， 因此聚 合物暂堵剂加量需控制在合适范围内。 3结论 1 通过在 A M， A MP S与 A A单体共 聚合 成 过程中引入新 的无机刚性材料和复合交联剂， 制 备 了具有耐温 、 抗盐能力 的体形结构交联 聚合物 暂堵剂 H J G 。 2 暂堵剂在淡水基浆 、 盐水基浆 、 饱和盐水 基浆和复合盐水基浆 中均具有 良好 的降滤失效 果 ， 抗温达到 1 5 0℃， 与聚磺钻井液体系具有一定 的配伍性 。 3 在淡水钻井液中、 1 5 0 o C下滚动老化 1 1 d 和水溶液中、 1 3 5℃下静置老化 5 6 d ， 暂堵剂仍保 持 良好 的结 构 形 态 ； 5 6 d的结 构 保 留率 仍 为 4 6 ％ ， 具有较高的抗温稳定性 。 3 暂堵剂 的酸溶率大于 9 0 ％， 可达到暂堵 酸化的基本要求。 4 加入暂堵剂的钻井液对储层保护效果 明 显 ， 具有 良好的应用前景。 参考文献 [ 1 ] 杨泽星 ， 孙金声 ， 曾东林． 抗高温抗 盐降滤失 剂研制及 性能 [ C ] ／ ／ 2 0 1 0年度钻井液 学术研讨会 论文汇 编． 2 0 1 0 1 2 0 1 2 3． 【 2 ] 王中华． P A M P SA MA O E T A CA A 聚合物钻井液防 塌降滤失剂的合成 [ J ] ． 精细与专用 化学 品 ， 2 0 1 0 ， 1 8 1 0 1 4 1 7． [ 3 ] 王 中华． 钻井液用丙烯酰胺 一2一丙烯酰胺 基 一2一甲基丙 磺酸三元 共 聚物 P A MS的合 成 [ J ] ． 油 田化 学， 2 0 0 0， 1 7 1 69 ． [ 4 ] 王中华． 超高温钻井液体系研究 I 抗高温钻井液处 理剂设计思路 [ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 9， 3 7 3 1 7 ． [ 5 ] 王正 良， 韦又林 ， 王 昌军． 新型酸 溶性 随钻 堵漏 剂 J H S D的 研制 [ J ] ．石油天然气学报 ， 2 0 0 9， 3 1 1 8 48 6 ． Re s e a r c h a n d Ev a l u a t i o n o f Po l y me r Te mp o r a r y Pl u g g i ng Ag e n t f o r Dr i l l i n g Fl u i d Me n g L i y a n g Z h a n g Q i l i n Z h a n g X i h o n g Z h e n J i a n w u D r i l l i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h I n s t i t u t e ， Z h o n g y u a n P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n B u r e a u ， P u y a n g， 4 5 7 0 0 1 [ Ab s t r a c t ]T h e r e s e r v o i r t e mp o r a r y p l u g g i n g a g e n t w i t h h i g h t e m p e r a t u r e r e s i s t a n c e w a s s y n t h e s i z e d f r o m t h e r a w m a t e ri a l s i n c l u d i n g t h r e e mo n o m e r s s u c h a s a c r y l a m i d e A M ， 2一a c r y l a m i d o一2一me t h y l p r o p a n e s u l f o n i c a c i d A M P S ， a n d a c r y l i c a c i d A A ， a n i n o r g a n i c s u b s t a n c e ，a n d t w o c r o s s l i n k i n g a g e n t s ．T h e i n f l u e n c e s o f t h e c o n t e n t o f t h e i n o r g a n i c ma t e r i a l a n d t h e u s e o f c r o s s - l i n k i n g a g e n t s o n t h e p e r f o r ma n c e s o f t h e po l y me r we r e i n v e s t i g a t e d． An d t h e r e s u l t s s h o we d t h a t t he p e rfo r ma n c e s o f t h e p o l y me r c o u l d be s i g ni f i c a n t l y i mpr o v e d b y a d d i n g a p p r o p ria t e a mo u nt o f i n o r g a ni c s u b s t a n c e a n d u s i n g c r o s s l i n k i n g a g e n t ． 下转第2 9页 2 0 1 2年 5月 宫毓鹏等． 高比表面积 S i C的制备及在克劳斯尾气脱硫中的应用 2 9 Ca r b 0 t h e r ma l Re d u c t i o n o f a Ca r b o n c o n t a i n i n g Me s o p o r o u s MC M4 8 S i | i c a P h a s e [ J ] ．C e r a m I n t e r ， 2 0 0 2， 2 8 1 ． J i n Gu o q i a n g，Gu o Xi a n g y u n ． Mo r p h o l o g yc o n t r o l l e d S y n t h e ’ s i s 0 f N a n o s t roc t u r e d S i l i c o n C a r b i d e 【 J ] ． M i c r o p o r o u s a n d M e s o p o r o u s Ma t e r ia l s ， 2 0 0 3 ， 6 0 2 0 7 2 1 2 ． At wa te r J E．Ak s e J R，Wa n d T C，e t a 1 ．Pr e p a r a t i o n o f S i l i c o nc a r b i d e c 0 a t e d Ac t i v a t e d Ca r b o n Us i n g a Hi g h t e rn p e r a t u r e F l u i d i z e d B e d R e a c t o r [ J ] ．C h e m ． E n g ．S c i 2 0 0 1 ， 5 6 2 6 8 5 ． [ 1 O ] S c h mi d t W R， [ n t e r r a n t e L V ．P y rol y s i s C h e m i s t r y o f a n O r ’ g a n o m e t a l l i c P r e e u r s o r t o S i l ic o n C arb i d e[ J] ．C h e m Ma t e r 1 9 9 1 ， 3 2 5 7 ． Pr e p a r a t i o n o f S i C wi t h Hi g h S p e c i fic S ur f a c e Ar e a a n d I t s Ap pl i c a t i o n i n De s u l f u r i z a t i o n o f Cl a u s Ta i l Ga s Go n g Yu p e n g 。L i Xi mi n g f 1 ．T i 0 n j i n R e s e a r c hD e s i g n I n s t i t u t e o f c h e mi c a l i n d u s t r y ， C NO O C， T i a n j i n 3 o 0 0 o o ； 2 ．P ip e l i n e E n g i n e e r i n g T e c h n 。 l o g y C o ． ， L t d ． ， C NO O C ， T i a n j i n 3 o o o o o [ Ab s t r a c t ] T h i s p a p e r i n t r o d u c e d t h e m e t h o d p r e p a ri n g S i C w i t h t h e h i g h s p e c i fi c s u r f a c e a r e a w h i c h s u p D 0 r t e d i r 0 n 0 x i d e c a t a l y s t a s f o l i o ws S i O2 ／ C p r e c u r s o r wa s fi r s t o b t a i n e d b y c h e mi c a l v a p o r i n fi l t r a t i o n u s i n g p mp y l e n e a s c a r b o n s o u r c e，i n whi c h t h e p y r o l y t i c c a r bo n wa s i n fil t r a t e d i n t o t h e me s o p o r o us s i l i c a ma t e r i a l S BA一1 5． t h e n t h e S i O， ／ C p r e c u r s o r w a s r e d u c e d t h e r ma l l y b y c a r b o n i n t o S i C u n d e r t h e p r o t e c t i o n o f i n e r t g a s a t 1 2 5 0℃ ．T h e ma t e r i a l s s u c h a s S BA 一1 5， S i O2 ／ C， a n d S i C we r e c h a r a c t e ri z e d b y XRD． T h e s p e c i fi c s u r f a c e a r e a， p o r e v o l u me， a n d p o r e d i a me t e r o f t he ma t e r i a l s we r e d e t e rm i n e d b y N2 p h y s i c a l a d s o r pt i o n ／d e 。 s o m t i o n．T he r e s u h s i n d i c a t e d t ha t s i l i c o n c a r b i d e h a d t he s pe c i fic s u rfa c e a r e a o f 1 0 0 m ／ g，t h e p o r e v o l u me 0 f 0． 2 9 m3 ／g ，a n d t h e a v e r a g e p o r e d i a me t e r o f 1 1 ． 7 n m．I r o n o x i d es u p p o r t e d S i C ma t e r i a l f o r d e s u l f u r i z a t i o n o f C l a u s t a i l g a s h a d l o n g l i f e a n d c a t a l y t i c p e r f o rm a n c e ． [ Ke y w o r d s ] s i l i c o n c a r b i d e ； h i g h s p e c i fi c s u rf a c e a r e a ； c a t a l y s t s u p p o r t ； d e s u l f u r i z a t i o n o f t a i l g a s 上接 第 6页 T h e t e mp o r a r y p l u g g i n g a g e n t h a d fi l t r a t e l o s s r e d u c t i o n a n d t e mp e r a t u r er e s i s t a n c e o f 1 5 0℃ i n f r e s h w a t e r ， b r i n e，s a t u r a t e d b r i n e a n d c o mp l e x b rin e b a s e mu d a n d ha d g o o d c o mp a t i b i l i t y wi t h p o l y s u l f o n