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在深井、超深井的钻探过程中,由于钻遇高温或高温含钙地层或高含钙盐的高温地层水时,钻井液会被严重污染,性能会发生急剧变化,失去了原有的稳定性从而满足不了安全钻探的要求。针对此种情况,研究高温及钙盐对钻井液污染致使其性能变化的机理是解决问题的关键。
在国内外资料调研基础上,掌握了高温和钙离子对钻井液污染的基本原理。通过优选,确定2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠(AMPS)单体和丙烯酰胺单体(AM),同时创造性地引入N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)单体三种化学单体。利用分子多元共聚反应合成AM/AMPS/NVP三元聚合物作为新型抗温抗钙钻井液降滤失剂NJ-1。
经室内实验验证,NJ-1抗温抗钙降滤失剂具有良好的耐温性,在温度220℃时,经1%NJ-1处理的钻井液常规失水为10ml。在含4%(w/v)NaCl的抗盐土钻井液体系中,加入12%(w/v)CaCl2钻井液体系中加入1.5%的NJ-1时钻井液性能能保持稳定,证明NJ-1具有好的抗温抗钙性能。在国内外的四口井现场试验时,其良好的抗温抗钙降滤失性性能得到进一步的证实。故此NJ-1抗温抗盐降滤失剂的研制成功有利于我国在深井和超深井钻井技术方面进一步提高。