龐少聰,安玉秀,馬京緣
(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)院,北京100083)
隨著能源資源消耗量持續(xù)增加以及油氣勘探、開發(fā)技術(shù)不斷提高,導(dǎo)致深井鉆探需求日益凸顯。深井井底地質(zhì)情況復(fù)雜,溫度越來(lái)越高、壓力越來(lái)越大[1],高溫會(huì)對(duì)鉆井液造成高溫分散、高溫聚結(jié)、高溫鈍化現(xiàn)象。其中,高溫分散使鉆井液中粘土顆粒變細(xì)、含量增加,從而引起鉆井液流變性變差,出現(xiàn)高溫稠化[2],具體表現(xiàn)為高溫增粘、固結(jié)兩種形式,增粘導(dǎo)致鉆井液流變性變差,固結(jié)使其粘度增加,嚴(yán)重影響深井鉆井工程進(jìn)展。在鉆井液中加入降粘劑以解決此類問(wèn)題,致使鉆井液用降粘劑研究與應(yīng)用成為迫切需要,成為不可缺少的鉆井液處理劑之一[3]。起初人們使用無(wú)機(jī)磷酸鹽來(lái)處理鉆井液粘度過(guò)大帶來(lái)的問(wèn)題,主要以木質(zhì)素、單寧和栲膠類改性產(chǎn)品為代表的鉆井液降粘劑開始進(jìn)入人們的視野,其中最常用是鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽(FCLS),它是一種水基鉆井液降粘劑,且有較好的抗溫抗鹽能力及一定的降濾失作用。但隨著國(guó)家新環(huán)保法頒布以及人們環(huán)保意識(shí)不斷提高,鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽(FCLS)降粘劑,因其主要含鉻,毒性大,污染嚴(yán)重,已不能完全適用[4]。用磺化單寧代替了抗溫能力不足、抗鹽污染能力差、容易起泡的單寧、栲膠。后期,高溫鉆井液逐漸受到重視,由于合成聚合物可以通過(guò)接枝共聚引入一些優(yōu)秀的基團(tuán),因此對(duì)合成聚合物類降粘劑的研究逐漸興起。以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、馬來(lái)酸酐(MA)為代表的合成聚合物類降粘劑居多,大多數(shù)用于抗高溫鉆井液體系,同樣具有優(yōu)秀的抗鹽、鈣污染能力。近來(lái)對(duì)合成聚合物類降粘劑的研究量居多,對(duì)天然材料改性類的研究量次之,兩者均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中,天然材料改性類聚合物中改性栲膠類產(chǎn)品數(shù)量減少,改性木質(zhì)素類產(chǎn)品數(shù)量上漲,合成聚合物類降粘劑依舊以含磺酸基團(tuán)、羧酸基團(tuán)降粘劑為主,此類產(chǎn)品具備降粘作用的同時(shí)兼具優(yōu)秀的抗溫抗鹽能力,近幾年沒有鉆井液降粘劑研究進(jìn)展的相關(guān)文獻(xiàn)綜述。針對(duì)此種趨勢(shì),本文將重點(diǎn)講述合成聚合物類降粘劑(含羧酸基團(tuán),含磺酸基團(tuán),含陰、陽(yáng)離子基團(tuán)的兩性),同時(shí)介紹天然材料改性產(chǎn)物類(改性木質(zhì)素,改性腐殖酸,改性栲膠)以及利用工業(yè)廢料制備的降粘劑共3 大類來(lái)綜述近10 年國(guó)內(nèi)鉆井液降粘劑的研究進(jìn)展。
鉆井液被稱為鉆井的“血液”,在鉆井工程中起著改善流變性、攜帶巖屑、穩(wěn)定井壁等作用。降粘劑作為一種鉆井液化學(xué)處理劑能夠降低鉆井液粘度、切力,改善鉆井液流變性。鉆井液稠化主要是由于其粘土顆粒間形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),大量自由水被包裹在網(wǎng)格中導(dǎo)致自由水大量減少,致使鉆井液稠化。降粘劑通過(guò)氫鍵作用、離子偶極作用、疏水締合等作用吸附在粘土顆粒表面上,提高粘土顆粒負(fù)電性,使其顆粒間靜電斥力增大,阻礙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成。另外,降粘劑通過(guò)吸附作用直接拆散粘土顆粒已經(jīng)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)釋放出自由水,從而起到降低鉆井液粘度的作用,見圖 1[5]。
圖1 降粘劑作用機(jī)理示意Fig.1 Working mechanism of the viscosity reducer
天然分子材料是結(jié)構(gòu)已定的一種生物大分子,僅能通過(guò)化學(xué)改性在分子鏈上連接具有優(yōu)秀能力的官能團(tuán)。合成聚合物類降粘劑有自己的一大優(yōu)勢(shì),采用分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)共聚反應(yīng)合成指定鏈結(jié)構(gòu)的聚合物,由此合成一種能滿足特定需要的鉆井液降粘劑。目前雖然在合成聚合物類降粘劑研究較多,但就合成單體材料而言,多以AMPS、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、MA 等單體材料為主,與之前沒有太大區(qū)別。盡管針對(duì)一些單體的研究工作初具規(guī)模,但其生產(chǎn)工藝復(fù)雜,產(chǎn)品收率低、成本高,限制了其應(yīng)用。隨著高溫、深井等帶來(lái)的各種井下復(fù)雜條件的出現(xiàn),還需要合成新型單體,以及在其合成方法、工藝與生產(chǎn)工藝上繼續(xù)攻關(guān),為新型高效鉆井液降粘劑開發(fā)新原料。
經(jīng)查閱文獻(xiàn),近10 年來(lái)合成聚合物類降粘劑匯總見表 1[6-23]。
表1 聚合物類降粘劑匯總Table 1 Summary of polymer viscosity reducers
以苯乙烯(St)與 AMPS 和 AA 為原料,N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑制得St/AMPS/AA 共聚物。其分子具有苯環(huán)和C-C 主鏈結(jié)構(gòu),熱穩(wěn)定性很好,磺酸基和酰胺基提高其抗溫性能的同時(shí)也與極性基團(tuán)羧基在水中解離形成擴(kuò)散雙電層,提高粘土顆粒表面負(fù)電性,增加水化層厚度,拆散粘土顆粒網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),故可用作抗高溫降粘劑,具有良好降粘效果[6]。AA、AMPS 為單體,在過(guò)硫酸銨引發(fā)體系下,以具有抗氧化能力次亞磷酸鈉作為鏈轉(zhuǎn)移劑制備降粘劑,即使在200 ℃下也有更好的降粘性能[7]。以 AMPS、AA、丙烯酸甲脂和二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)作為聚合物單體,在過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉引發(fā)體系下合成低分子量聚合物KGDP,其分子鏈熱穩(wěn)定性強(qiáng),抗溫性能優(yōu)異,降粘效果相較于同類降粘劑而言表現(xiàn)更出色[8]。以乙烯基為單體采用二元共聚與三元共聚方法,二元共聚AMPS/AA,三元共聚AA/AMPS/MA、AA/AMPS/AM、AA/AMPS/AMAC(丙烯基三甲基氯化銨),再加入引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑合成一種乙烯基聚合物降粘劑產(chǎn)品,此產(chǎn)品抗高溫可達(dá)200 ℃,現(xiàn)場(chǎng)使用配伍性好,降粘效果優(yōu)異,有較好的抗鹽性能[9]。以 AA、AMPS、不飽和脂(UA)、DMDAAC按單體比例為 9∶11∶6∶6 反應(yīng)得低分子量聚合物HTP-2,熱穩(wěn)定性好(240 ℃)、抗鹽、抗鈣性能強(qiáng),降粘效果突出[10]。以 AMPS、MA 為單體,采用水溶液自由基共聚方式合成了AMPS/MA 共聚物降粘劑,并利用紅外光譜儀和核磁共振儀對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征并分析降粘性能,結(jié)果表明,此共聚物降粘劑產(chǎn)品加量0.5%時(shí)降粘效果最佳,降粘率>50%,即使高溫下降粘效果也較好,抗鈣達(dá)20 g/L,適用于高鹽含量高密度鉆井液基漿[11]。選用MA、苯乙烯作為原料在引發(fā)劑過(guò)氧化苯甲酰BPO 作用下合成聚合物用作降粘劑,抗溫可達(dá)150 ℃,在加量為1%時(shí)降粘率可達(dá)到最大值 48.57%[12]。以 AM、AMPS、AAI 為原料,單體摩爾比為1∶2∶2,過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑通過(guò)水溶液聚合反應(yīng),制得了AM/AMPS/AAI,降粘效果較好,抗溫達(dá)220 ℃,同時(shí)具有較好的抗鹽性能[13]。以 AMPS、MA、AA 等單體
為原料,異丙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑,過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑,通過(guò)水溶液共聚合方法,合成了一種新型高效鉆井液用降粘劑HRT,在高溫老化后仍具有較好的降粘效果和抗鹽能力[14]。
含羧酸基團(tuán)類多元共聚物鉆井液降粘劑是指含羧酸基團(tuán)的單體與AM 等單體聚合得到的共聚物降粘劑。其羧酸基團(tuán)易水化,相對(duì)分子質(zhì)量低,易溶于水,無(wú)毒無(wú)污染,高溫穩(wěn)定性好。
以對(duì)SSS、MA 為原料,在鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑的共同作用下聚合得到苯乙烯-馬來(lái)酸酐(SMA),經(jīng)磺化后得到磺化苯乙烯-馬來(lái)酸酐(SSMA),含磺酸基團(tuán)的SSMA 能有效地拆散鉆井液中的粘土顆粒結(jié)構(gòu)、降低鉆井液的粘度和切力,有更好的抗鹽性能,抗高溫性能[15]。以 AA、IA、AMPS 和苯乙烯為單體,分別合成了AMPS/St/AA 和AMPS/St/IA兩種聚合物降粘劑,在相同加量情況下,AMPS/St/AA 共聚物降粘劑相比AMPS/St/IA 共聚物降粘劑有更好的降粘、抗高溫、抗鹽能力[16]。以AA、DMDAAC 為原料,通過(guò)引入其他功能性單體進(jìn)行反應(yīng)得到一種新型降粘劑,該產(chǎn)品只需加入較少的量就有不錯(cuò)的抗溫、抗鹽、降粘能力[17]。以MA、丙烯磺酸鈉(SAS)、AMPS 為原料,過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑,單體摩爾比為5∶4∶4,合成了一種耐高溫水基鉆井液降粘劑MA/SAS/AMPS,在常溫下用于水基鉆井液降粘率可超80%,保持鉆井液降粘率為65%的情況下抗高溫達(dá) 240 ℃[18]。以 AMPS、MA 為原料進(jìn)行溶液聚合制得AMPS/MA 二元共聚物降粘劑,經(jīng)紅外分析表明含有磺酸和羧酸水化基團(tuán),加量為0.5%時(shí),可在高含鹽量高密度泥漿高溫老化條件下達(dá)到超過(guò)20%的降粘率[19]。以馬來(lái)酸酐-磺酸鹽共聚物為主體合成了新型降粘劑,降粘率可達(dá)90%以上,抗高溫達(dá)180 ℃,具有環(huán)保對(duì)環(huán)境無(wú)毒、加量少的特點(diǎn),同時(shí)具有較好的抗鹽能力[20]。以SSS、AM 和 AA 為原料,以最佳單體摩爾比n(SSS)∶n(AM)∶n(AA)=2∶1∶4 合成 了 SSS/AM/AA 共聚物降粘劑,有較好的抗溫能力,在鹽濃度為30%的鹽水泥漿中降粘率仍可達(dá)60%以上[21]。
含磺酸基團(tuán)類聚合物一般指含磺酸基團(tuán)的單體與AM、MA 等單體的共聚物,相較于含羧酸基單體共聚物在鉆井液中有更強(qiáng)的抗溫抗鹽能力。因此應(yīng)用此類降粘劑能提高鉆井液的抗溫抗鹽能力,改善其綜合性能。
一些鉆井實(shí)踐表明,陰離子型鉆井液體系的局限性很多,如鉆井液的靜結(jié)構(gòu)力強(qiáng),抑制鉆屑及粘土的水化分散能力不足等,故引入具有不同結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子單體進(jìn)行合成,可得到一系列兩性離子型共聚物。用AA 和AMPS 為原料,異丙醇作鏈轉(zhuǎn)移劑,過(guò)硫酸銨作引發(fā)劑合成了低相對(duì)分子質(zhì)量聚合物,然后加入二甲胺和環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行反應(yīng)得陽(yáng)離子聚合物,將合成的AA/AMPS 聚合物水溶液和陽(yáng)離子聚合物水溶液復(fù)配制備了一種抗高溫降粘劑MHRT,降粘效果好,抗溫高達(dá)250 ℃[22]。單體甲基丙烯酰胺異丙基磺酸鈉鹽(MAIS),N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC),其單體摩爾質(zhì)量配比4∶6∶5,與鏈轉(zhuǎn)移劑異丙醇與引發(fā)劑過(guò)硫酸銨一起反應(yīng)得兩性離子聚合物降粘劑產(chǎn)品HF-2 適用于各種鉆井液體系中,降粘效果好且加量低,抗溫可達(dá) 200 ℃以上[23]。
此類聚合物降粘劑的分子結(jié)構(gòu)同時(shí)含有陽(yáng)離子和陰離子,相較于傳統(tǒng)的陰離子型聚合物,兩性離子聚合物類降粘劑性能更強(qiáng)。深井鉆進(jìn)導(dǎo)致的高溫容易造成鉆井液基漿中粘土顆粒膨脹分散導(dǎo)致基漿變粘,聚合物的抗溫能力與能否抑制粘土分散有很大關(guān)系,因此引入陽(yáng)離子聚合物使產(chǎn)品中含有少量的陽(yáng)離子基團(tuán)與粘土顆粒發(fā)生離子性吸附,有效抑制粘土水化分散。
天然材料改性產(chǎn)物類降粘劑主要有改性木質(zhì)素、改性腐殖酸、改性栲膠,具有原料豐富、價(jià)格低廉、環(huán)保無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn),但其不能直接用于鉆井作業(yè)流體中,材料本身抗溫抗鹽能力不足,故需通過(guò)高分子化學(xué)改性、接枝共聚改性方法對(duì)天然材料進(jìn)行深度改性,合成具有優(yōu)秀抗溫抗鹽能力的天然材料改性產(chǎn)物類降粘劑。
以AA 和木質(zhì)素磺酸鈣(SL)為原料,通過(guò)自由基共聚反應(yīng)對(duì)SL 進(jìn)行羧基接枝改性,合成的接枝共聚物SL-AA 具有明顯的降粘作用,通過(guò)氫鍵吸附于粘土表面帶來(lái)高的負(fù)電荷密度及提高其水化層厚度,拆散粘土顆粒形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。由于引入磺酸基團(tuán),所以SL-AA 抗溫及抗鹽抗鈣能力較強(qiáng),并且環(huán)保、原料豐富、價(jià)格低廉,利于推廣使用[24]。以苯乙烯磺酸鈉、MA、SL 為原料,在過(guò)硫酸銨引發(fā)體系下合成的接枝改性木質(zhì)素磺酸鈣降粘劑(SMLS),降粘性能優(yōu)異,在淡水、鹽水及鈣處理鉆井液中的降粘率均可達(dá)70%以上,由于其分子鏈引入大量磺酸基,故抗鹽、抗溫性能好[25]。木質(zhì)素磺酸鈉(MLSS)經(jīng)化學(xué)改性并與三聚磷酸鈉配伍,制得復(fù)合改性木質(zhì)素基鉆井液用降粘劑(CMLS),具有明顯的降粘效果、優(yōu)異的抗溫性能,其中Fe3+、Mn2+抑制高溫下粘土水化,也抑制高溫下降粘劑降解[26]。無(wú)機(jī)磷酸鹽類降粘劑抗溫能力差,F(xiàn)CLS 降粘劑不環(huán)保,由此將無(wú)機(jī)降粘劑與改性無(wú)鉻木質(zhì)素以馬尾松硫酸鹽制漿黑液為原料,進(jìn)行化學(xué)改性,最終得復(fù)合型改性木質(zhì)素基鉆井液用降粘劑。該降粘劑既能發(fā)揮無(wú)機(jī)降粘劑良好的降粘作用,又具有木質(zhì)素系降粘劑良好的抗溫、抗鹽效果,具有較好的協(xié)同作用[27]。接枝改性木質(zhì)素磺酸鈣鉆井液降粘劑,原料為木質(zhì)素磺酸鈣、抗溫耐鹽型單體NS-1、AM和AA,在硝酸鈰銨引發(fā)體系下通過(guò)水溶液聚合法制得。其加量為1.5%時(shí),降粘率可達(dá)81.83%,在120 ℃的條件下,降粘率為61%,在10% NaCl、1.5% CaCl2的鉆井液中,降粘率均能達(dá)到60% 及以上[28]。
木質(zhì)素作為制漿造紙工業(yè)的副產(chǎn)品,其儲(chǔ)量豐富,經(jīng)過(guò)化學(xué)改性作為鉆井液處理劑,可實(shí)現(xiàn)其價(jià)值最大化,是今后木質(zhì)素改性利用的重點(diǎn)。
腐殖酸和聚丙烯腈作為主要原料,與復(fù)合交聯(lián)劑進(jìn)行接枝共聚合制得一種新型腐殖酸接枝聚合物降粘劑。其中,小分子鈉鹽需要通過(guò)聚丙烯腈水解、氧化制得,再將小分子鈉鹽與腐殖酸接枝共聚得到HMPS,有一定降粘能力但抗鹽性能不佳。故以尿素和乙酸鋅做交聯(lián)劑對(duì)小分子鈉鹽和腐殖酸兩者進(jìn)行交聯(lián)得降粘劑樣品FQ,降粘效果明顯提升且與鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽FCLS 降粘效果相當(dāng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表 2[29]。
表2 FQ 與FCLS 性能對(duì)比評(píng)價(jià)Table 2 Comparison of FQ and FCLS performance
此種改性腐殖酸類降粘劑產(chǎn)品比較環(huán)保,不存在污染環(huán)境的問(wèn)題。抗溫、抗鹽性與鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽性能相當(dāng)?shù)耐瑫r(shí)也降低了降粘劑的生產(chǎn)成本,使產(chǎn)品更具性價(jià)比與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
從最初的栲膠堿液到磺化栲膠一直到接枝改性產(chǎn)物,在鉆井液中起降粘作用的同時(shí)具有一定的降濾失作用。利用栲膠分子的化學(xué)活性,引入新的水化基團(tuán)、抗溫抗鹽基團(tuán),使其具有更好的水溶性和抗溫抗鹽能力。以改性栲膠作為原料,既不像聚合物類降粘劑對(duì)pH 值有較嚴(yán)格的要求,又不像鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽類含鉻降粘劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,并且栲膠原料豐富、制作工藝簡(jiǎn)單,因此改性栲膠類降粘劑成為在現(xiàn)有眾多鉆井液降粘劑中重要的一部分[30]。以栲膠為原料與亞硫酸氫鈉和甲醛反應(yīng),制得適用于水基鉆井液的降粘劑產(chǎn)品,具有較好的耐溫抗鹽能力,能用于深井底部高溫環(huán)境中[31]。栲膠與AMPS、AA 進(jìn)行接枝共聚得到用于水基鉆井液降粘劑產(chǎn)品,其可適用于深井高溫鉆井,有較好的抗鹽、抗鈣性能,同時(shí)具有一定的降濾失和防塌作用[32]。
盡管在栲膠改性方面取得了一些成就,但仍需要對(duì)栲膠的深度改性做更多的工作,以更好地應(yīng)用于改善鉆井液的流變性。
利用工業(yè)廢料制備降粘劑在目前降粘劑材料成本不斷上升的形勢(shì)下顯得尤其重要,高性能低成本鉆井液處理劑一直是人們的追求。我國(guó)每年產(chǎn)生成百上千噸工業(yè)廢料,且大部分具有可再生性,意味著其儲(chǔ)量豐富,同時(shí)價(jià)格低廉、綠色環(huán)保。有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢料價(jià)值最大化,符合可持續(xù)發(fā)展理念。針對(duì)此方面的研究有一些報(bào)道,但真正應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的不多。加強(qiáng)對(duì)此類降粘劑的深入研究及其研究成果的轉(zhuǎn)化與推廣,對(duì)于促進(jìn)鉆井液技術(shù)進(jìn)步意義重大。
為此,利用有機(jī)環(huán)保的磺化劑對(duì)造紙廠廢液堿木素通過(guò)化學(xué)改性深加工成一種鉆井液用抗溫抗鹽降粘劑TX,適用于高密度、高固相含量鉆井液。沒有類似鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽、磺化丹寧和磺化褐煤的細(xì)分散缺點(diǎn),抗溫可達(dá)200 ℃,抗鈣達(dá)5 g/L 以上。此降粘劑降低了鉆井液粘度與切力、改善流變性和觸變性的同時(shí)具有良好的抗溫、抗鹽抗鈣能力且不起泡,無(wú)副作用[33]。我國(guó)年產(chǎn)生 150 萬(wàn) t 的林產(chǎn)廢棄物板栗刺殼,對(duì)其進(jìn)行栲膠的提取、改性,以栲膠∶KOH(質(zhì)量比)=5∶3,加入量為10 mL 時(shí)得到的降粘劑可以產(chǎn)生較好的降粘效果,但在鹽分含量較多的油田中不能產(chǎn)生較好的降粘效果。同時(shí)具有一定的抑制性和降濾失性,也有很好的抗溫性能。由此可得出結(jié)論,利用生產(chǎn)廢料板栗刺殼栲膠制備降粘劑具有可行性[34]。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)在鉆井液降粘劑研究方面取得了可喜的進(jìn)展,尤其是隨著高溫深井鉆進(jìn)以及特殊鉆井條件需求日益突出,對(duì)適用于高溫、高鹽和高密度鉆井液降粘劑展開了深入的研究。近來(lái)對(duì)合成聚合物類降粘劑的研究量居多,對(duì)天然材料改性類的研究量次之,兩者均呈增長(zhǎng)趨勢(shì),利用工業(yè)廢料制備環(huán)保降粘劑也逐漸受到重視。但還存在一些不足,如天然材料改性類降粘劑其改性大多基于傳統(tǒng)方法,沒有更好的新思路、新方法。合成聚合物類成本普遍偏高,且大多利用一些老式單體進(jìn)行二元或多元共聚物的合成,未能使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化。就利用工業(yè)廢料制備降粘劑方面并未展開很多研究,涉及面比較窄。綜述這3 大類降粘劑產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)多數(shù)是基于室內(nèi)研究進(jìn)行評(píng)價(jià),未能應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。
為今后加強(qiáng)鉆井液降粘劑的研究與應(yīng)用,進(jìn)一步提高鉆井液降粘劑技術(shù)水平,滿足工業(yè)發(fā)展的需要,降粘劑研究方向?yàn)椋?/p>
(1)降粘效果優(yōu)異是降粘劑的前提,同時(shí)成本低、環(huán)保[35]、更好的抗溫抗鹽能力始終是鉆井液降粘劑的發(fā)展目標(biāo)。
(2)隨著深井、超深井的需求日益增長(zhǎng),意味著鉆井液能否適用于高溫、高鹽、高壓地層變得十分關(guān)鍵[36],高溫高密度鉆井液用降粘劑是未來(lái)的發(fā)展方向與趨勢(shì)。
(3)在繼承的基礎(chǔ)上,合成新型單體用于共聚反應(yīng),對(duì)于處理劑合成,要真正上升到分子設(shè)計(jì)的層次,準(zhǔn)確理解分子設(shè)計(jì)。
(4)應(yīng)時(shí)刻加強(qiáng)對(duì)鉆井液降粘劑理論深入的研究,研發(fā)更多新型鉆井液降粘劑,在室內(nèi)研究的基礎(chǔ)上還應(yīng)進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化,更好地投入實(shí)踐應(yīng)用中。
(5)更加重視工業(yè)廢料的利用,這既能高效利用廢料,降低鉆井液成本,又有利于環(huán)保。