包被抑制剂是钻井液用的一种处理剂.docx

一、 概述：在钻井过程中时常出现缩径、起下钻揽活塞、下钻遇阻、大段划眼等复杂情况，影响钻井效益及井下安全。

钻井工程使用的常规钻井液用聚合物包被剂中的残余单体（如丙烯酰胺AM、丙烯腊AN、丙烯酸AA等）为有毒物质，这些残余单体进入环境会造成污染。另外，用于生产聚合物包被剂的单体价格偏高，而且聚合反应的成本也较高。针对这些问题开发了一种高分子两性离子聚合物强力包被剂ST151，两性离子聚合物强力包被剂ST151具有特殊的分子结构，将有机物阳离子基团、阴离子基团和非离子基团引入在同一个分子链上，并可根据钻井工程、地层情况的要求调整分子结构设计，在钻井液中既能起到抑制钻屑分散及粘土膨胀的作用，又能够抑制井径缩小。它主要有以下几种用途：（1）包被钻屑，抑制分散，以利于固相含量的控制；（2）抑制页岩水化膨胀，稳定井壁，抑制缩径和分散垮塌；（3）抑制油气层内粘土成分的膨胀，减小油气层渗透率的损害。

二、 钻井液用两性离子聚合物强力包被剂ST151产品概述

本产品为白色或微黄色粉末，是高分子水溶性聚合物。高分子中有阳离子和阴离子等亲水基团，使其在抑制泥页岩水化作用的同时还具有抗温、抗钙镁和抗盐的能力。是良好的钻井液用包被剂。

两性离子聚合物强包被剂ST151具有特殊的分子结构，将有机物阳离子基团、阴离子基团和非离子基团引入在同一个分子链上，并可根据钻井工程、地层情况的要求调整分子结构设计，达到所需泥浆

性能，在钻井液中用作增粘剂，包被剂，且具有降滤失作用。本品是通过对聚合物泥浆作用的深入研究，找出了现有聚合物泥浆中存在增强泥浆抑制性与维持泥浆性能之间的矛盾与根源的基础上研制出来的。ST151的特殊结构，决定了其有显著不同于阴离子聚合物的作用机理和优越性能，该剂可以有效地抑制泥页岩的水化膨胀，控制地层造浆，并兼有改善流型和降低摩阻，有利于优化钻井。可与各种聚合物组配，无论在淡水，海水和饱和盐水中都能发挥其功效。

本品分子量大，加之引入了一定比例的带正电基团，吸附能力强，更能有效地将岩屑包被好。有利于固控设备将钻屑清除，实现钻井液的低固相和钻井液的稳定。另外，该聚台物分子链长、吸附能力强，能在井壁形成水合物吸附层，阻止了钻井液中的水进入地层，进而达到了稳定井壁和保护储层的效果。钻井液中既能起到抑制钻屑分散及粘土膨胀的作用，又能够抑制井径缩小。有较强的抑制钻屑分散能力，即“包被”能力。

该钻井液用包被剂具有分子量大、无毒性、降滤失好等优点。作用时间长，从而更有效地保护井壁，使井壁不易塌陷。产品另一优点就是润滑性能好，尤其对超深井的钻探使用效果更好。

（2）理化指标

项目

指标

外观

白色或微黄色粉末

1%水溶液表观黏度mPa?s

N30

水分%

W9.0

项目

指标

细度（通过0.9mm孔径标准

筛）%

W15.0

1%水溶液pH值

7.5?9

160°C/16h滚动老化后表观黏

度上升率%

W250.0

滤失量（复合盐水泥浆加7g/L

的聚合物）mL

W10.0

（3）产品特点:

分子链中适当比例的阳离子基团和较大量水化基团（阳离

子基团），使该两性离子聚合物具有较好的流变性、抑制性与造壁性能。

分子量的大幅度增加，提高了产品的包被性、抑制性、热

稳定性与抗盐污染能力，使泥浆流变性大大提高。

高的分子量，适当比例的吸附基团,水化基团和阳离子基

团的协同作用，使该两性离子多元共聚物具有许多优良特性。如:理想

的流变性、造壁性与防塌能力，良好的包被性、抑制性与抗盐污染能

力以及一定的热稳定性和滤失控制能力。

该产品使用方便，可直接用于钻井现场配制钻井液，使用

于水基、油基各种钻井液泥浆体系。

（4）产品功能

能改善钻井液流变性能，ST151配制的钻井液具有良好的携带性能，能获得最佳的井眼清洁效果，有效地包被钻屑，抑制地层造浆，从而提高钻井速度，缩短建井周期。

具有很好的抑制泥页岩水化分散能力，井壁稳定，井径扩大率小。

在油田应用中具有良好的热稳定性，抗温大于180°C。

具有较好的抗盐(钙)能力。适合于淡水、海水、饱和盐水钻井液，

可达到很大的钻井深度，具有很好的剪切稀释能力，也可用于高压喷射钻井。

具有较强的悬浮重晶石的能力，室内和现场实验表明，重晶石加重钻井液静止48小时后，上下部钻井液密度差小于0.01。

能有效的防止油气层污染，增加油气产量。

具有较大的适应性。适用于淡水、海水、饱和盐水等各种水基钻井液。

与其它处理剂配伍性好，可用于不分散钻井液和分散型钻钻井液中。

配制和处理简单，处理剂用量小，钻井液性能稳定，因而能大大地降低现场劳动强度。

(5)主要用途：作为泥浆中的主体聚合物，适用于各种泥浆体系，该高分

子量多元共聚物具有很强的包被性、抑制性和热稳定性，有