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摘 要： 胜利油田无棣车古区块、桩169区块，深部潜山油藏主要以构造裂缝、风化裂缝、溶蚀缝为主要储集空间；岩性以灰岩为主；具有埋藏深、温度高（地温梯度3.7度）、压力低、裂缝孔洞发育等特点，属于高温低压油气藏[1-3]。目前，主要使用以聚阴离子纤维素和磺酸盐共聚物为主要处理剂的清水无固相钻井液体系，该体系可以减少目的层应力敏感性损害及固相损害；但是滤失量大，抑制性差，无法消除水锁效应对储层的伤害。同时该体系高温稳定性差，抗温低于150℃[4-6]，在使用过程中性能呈现出黏度高，切力低的特点，且随温度增高，主要处理剂降解失效导致黏切迅速下降，不利于悬浮携带岩屑；容易导致卡钻等井下复杂问题。因此针对当前深部潜山储层钻井液的主要技术难点，拟研制抗高温无固相流型调节剂，构建一套适合深部潜山储层保护的新型无固相钻井液体系（抗温能力达150℃），能够保持稳定的性能具有较好的携岩能力，同时使钻井速度显著提高，并能够满足深井钻探的要求且不会对储层造成伤害，对车古区块、桩169等区块的油层保护及开发具有重要的现实意义。
关键词： 抗高温；无固相；流型调节剂
【中图分类号】 TE3 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）06-0138-01
1.合成方法
在三口反应瓶中将AMPS 配成一定浓度的水溶液，用20%NaOH水溶液调节AMPS溶液的pH值至中性，在搅拌情况下依次加入一定量的SDS、NVCL、AIBN 和DVB，并连续搅拌至形成均匀的混合液；将反应瓶密封，通氮气除氧，将恒温水浴升温至设定值，在氮气保护和连续搅拌的条件下反应一定时间，得白色凝胶状产物；将产物用丙酮沉淀，并反复洗涤，然后将白色沉淀物烘干粉碎，即得粉末状增黏剂EXPFLA样品。
2. EXPFLA无固相钻井液的性能
分别在不同类型的无固相水基钻井液中加入不同量的增稠剂EXPFLA（或E300），实验结果表明：EXPFLA在各种无固相钻井液基浆中均具有较好抗温增黏作用，其中，EXPFLA在淡水、盐水无固相钻井液体系中的抗温能力达150℃，抗温增黏能力明显优于HE300；EXPFLA在饱和盐水基浆和氯化钙氯化钠复合盐水基浆中的抗温能力达150℃ ，抗温、抗盐和抗钙效果也优于HE300。测试结果表明，EXPFLA具有良好的抗高温、抗盐和抗钙增黏性能。
3. 增黏机理
质量分数为1%的EXPFLA水（盐水）溶液的黏度随温度的变化如图1所示。从图1 可以看到，随着温度的升高，EXPFLA水溶液的黏度先略微降低，后急剧上升至最大黏度，而后又迅速下降。这是因为EXPFLA分子VCL侧链中同时含有疏水链—（CH2）5—和亲水基—CONH—，当温度较低时，聚合物分子中极性基团的水化作用随着温度的上升而减弱，导致黏度下降；当温度高于临界增稠温度时，随着温度的继续升高，聚合物分子链的水化程度进一步减弱，而分子中疏水链—（CH2）5—间的缔合作用逐渐增强，此时溶液中产生大量的疏水缔合微区。EXPFLA分子中磺酸基的含量较高，因而确保EXPFLA分子主链具有较强亲水性，使得缔合结构相处于微相分离态，而不出现沉析现象，致使EXPFLA分子流体力学体积增大，宏观表现为黏度明显增高，且疏水缔合结构会随着温度的升高而进一步增强。但过高的温度会导致产生的疏水缔合结构过强，聚合物分子析出，致使溶液黏度下降。从该图1 可看到，在150℃高温下，EXPFLA水溶液黏度远高于其在室温下的黏度，具有优良高温增黏特性。
由图1还可看出，加入NaCl 后，EXPFLA盐水溶液在一定的温度范围内仍具有高温增黏特性。当温度低于临界增稠温度时，由于盐的电解质屏蔽作用，EXPFLA溶液黏度随着盐的加入而明显下降；当温度高于临界增稠温度时，EXPFLA 溶液的温敏增稠能力随着盐的加入而增强，表现为温敏增稠段曲线斜率增加。这是因为：①盐的电解质屏弊作用降低了疏水链段-（CH2）5-间缔合所需克服的静电排斥力，因此间接促进了疏水缔合作用；②盐析效应导致溶液极性增强，疏水链段-（CH2）5-间的缔合作用增强，所以在较短的温度范围内，侧链间缔合作用更容易产生。从该图可看到，当NaCl 加量为0.6%时，EXPFLA盐水溶液在110℃高温下的黏度远高于其在室温下的黏度，具有一定的高温增稠特性。
4.结论
（1）合成的抗高温无固相流型调节剂EXPFLA 具有良好的增黏性和热稳定性，能有效提高无固相钻井液的黏度，在淡水、盐水无固相钻井液中的抗温能力150℃，抗温增黏效果优于国外同类代表性处理剂HE300。
（2）提切剂EXPFLA的相对分子質量不高，其优良的增黏抗盐能力主要依赖于分子中的疏水侧链（VCL 链）和微交联结构（DVB），流变测试结果表明，EXPFLA 水溶液在高温下的黏度远高于其在室温下的黏度，具有优良高温增黏特性，且在盐水中也具有一定的高温增黏特性。
参考文献
[1] 武学琴，李公让，李斌，等. 胜利油田无固相抗高温钻井液体系的研究和应用[J]. 钻井液与完井液，2005，22（5）：41-43.
[2] 叶艳，鄢捷年，邹盛礼，等. 保护裂缝性储层的复合盐弱凝胶钻井完井液[J]. 天然气工业，2008，28（1）：97-99.
[3] 李玉光，曹砚锋，何保生. 潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨[J]. 中国海上油气，2005，17（6）：403-407.
[4] Martins A L，Waldmann A T A，Ribeiro D C，et al. TPEconceptual design of a non-invasive solids free drill-in fluid[R].SPE 94287，2005：1-5.
[5] 张冬玲，薛玉志，马云谦，等.无固相抗高温钻井完井液在渤深6区块的应用[J]. 钻井液与完井液2008，25（1）：12-15.
[6] 吕开河，杨鹏，李建成，等. 抗高温无黏土相钻井液体系研究与性能评价[J].石油钻探技术2012，40（5）：30-34.
关键词： 抗高温；无固相；流型调节剂
【中图分类号】 TE3 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）06-0138-01
1.合成方法
在三口反应瓶中将AMPS 配成一定浓度的水溶液，用20%NaOH水溶液调节AMPS溶液的pH值至中性，在搅拌情况下依次加入一定量的SDS、NVCL、AIBN 和DVB，并连续搅拌至形成均匀的混合液；将反应瓶密封，通氮气除氧，将恒温水浴升温至设定值，在氮气保护和连续搅拌的条件下反应一定时间，得白色凝胶状产物；将产物用丙酮沉淀，并反复洗涤，然后将白色沉淀物烘干粉碎，即得粉末状增黏剂EXPFLA样品。
2. EXPFLA无固相钻井液的性能
分别在不同类型的无固相水基钻井液中加入不同量的增稠剂EXPFLA（或E300），实验结果表明：EXPFLA在各种无固相钻井液基浆中均具有较好抗温增黏作用，其中，EXPFLA在淡水、盐水无固相钻井液体系中的抗温能力达150℃，抗温增黏能力明显优于HE300；EXPFLA在饱和盐水基浆和氯化钙氯化钠复合盐水基浆中的抗温能力达150℃ ，抗温、抗盐和抗钙效果也优于HE300。测试结果表明，EXPFLA具有良好的抗高温、抗盐和抗钙增黏性能。
3. 增黏机理
质量分数为1%的EXPFLA水（盐水）溶液的黏度随温度的变化如图1所示。从图1 可以看到，随着温度的升高，EXPFLA水溶液的黏度先略微降低，后急剧上升至最大黏度，而后又迅速下降。这是因为EXPFLA分子VCL侧链中同时含有疏水链—（CH2）5—和亲水基—CONH—，当温度较低时，聚合物分子中极性基团的水化作用随着温度的上升而减弱，导致黏度下降；当温度高于临界增稠温度时，随着温度的继续升高，聚合物分子链的水化程度进一步减弱，而分子中疏水链—（CH2）5—间的缔合作用逐渐增强，此时溶液中产生大量的疏水缔合微区。EXPFLA分子中磺酸基的含量较高，因而确保EXPFLA分子主链具有较强亲水性，使得缔合结构相处于微相分离态，而不出现沉析现象，致使EXPFLA分子流体力学体积增大，宏观表现为黏度明显增高，且疏水缔合结构会随着温度的升高而进一步增强。但过高的温度会导致产生的疏水缔合结构过强，聚合物分子析出，致使溶液黏度下降。从该图1 可看到，在150℃高温下，EXPFLA水溶液黏度远高于其在室温下的黏度，具有优良高温增黏特性。
由图1还可看出，加入NaCl 后，EXPFLA盐水溶液在一定的温度范围内仍具有高温增黏特性。当温度低于临界增稠温度时，由于盐的电解质屏蔽作用，EXPFLA溶液黏度随着盐的加入而明显下降；当温度高于临界增稠温度时，EXPFLA 溶液的温敏增稠能力随着盐的加入而增强，表现为温敏增稠段曲线斜率增加。这是因为：①盐的电解质屏弊作用降低了疏水链段-（CH2）5-间缔合所需克服的静电排斥力，因此间接促进了疏水缔合作用；②盐析效应导致溶液极性增强，疏水链段-（CH2）5-间的缔合作用增强，所以在较短的温度范围内，侧链间缔合作用更容易产生。从该图可看到，当NaCl 加量为0.6%时，EXPFLA盐水溶液在110℃高温下的黏度远高于其在室温下的黏度，具有一定的高温增稠特性。
4.结论
（1）合成的抗高温无固相流型调节剂EXPFLA 具有良好的增黏性和热稳定性，能有效提高无固相钻井液的黏度，在淡水、盐水无固相钻井液中的抗温能力150℃，抗温增黏效果优于国外同类代表性处理剂HE300。
（2）提切剂EXPFLA的相对分子質量不高，其优良的增黏抗盐能力主要依赖于分子中的疏水侧链（VCL 链）和微交联结构（DVB），流变测试结果表明，EXPFLA 水溶液在高温下的黏度远高于其在室温下的黏度，具有优良高温增黏特性，且在盐水中也具有一定的高温增黏特性。
参考文献
[1] 武学琴，李公让，李斌，等. 胜利油田无固相抗高温钻井液体系的研究和应用[J]. 钻井液与完井液，2005，22（5）：41-43.
[2] 叶艳，鄢捷年，邹盛礼，等. 保护裂缝性储层的复合盐弱凝胶钻井完井液[J]. 天然气工业，2008，28（1）：97-99.
[3] 李玉光，曹砚锋，何保生. 潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨[J]. 中国海上油气，2005，17（6）：403-407.
[4] Martins A L，Waldmann A T A，Ribeiro D C，et al. TPEconceptual design of a non-invasive solids free drill-in fluid[R].SPE 94287，2005：1-5.
[5] 张冬玲，薛玉志，马云谦，等.无固相抗高温钻井完井液在渤深6区块的应用[J]. 钻井液与完井液2008，25（1）：12-15.
[6] 吕开河，杨鹏，李建成，等. 抗高温无黏土相钻井液体系研究与性能评价[J].石油钻探技术2012，40（5）：30-34.