关于聚胺和聚胺钻井液的几点认识.pdf

关于聚胺和“聚胺”钻井液的几点认识

王中华1袁2

中原石油勘探局钻井液技术公司河南濮阳
(1.袁457001曰
中原石油勘探局钻井工程技术研究院河南濮阳
2.袁457001)

摘要近年来为满足环保要求和降低钻井液成本国外钻井液公司研制了一种以胺基抑制剂为主剂的高性能水基钻井
袁袁
液因其良好的抑制性和环保性能而深受重视近期受国外胺基抑制性钻井液研究与应用的启示国内出现了聚
袁遥袁袁野
胺热聚胺是指重复结构单元中含有胺基的聚合物而钻井液行业所谓的聚胺并非真正意义上的聚胺而是聚
冶遥袁野冶袁袁
醚的胺基化产物即端氨基聚醚或聚醚胺其主要合成方法包括聚醚催化还原加氢胺化法聚醚腈催化加氢法和离
袁袁尧
去基团法胺基聚醚独特的分子结构能很好地镶嵌在黏土层间并使黏土层紧密结合在一起从而有效抑制黏土
遥袁袁袁
和岩屑的分散且其抑制性持久有利于井壁稳定和储层保护可以单独作为钻井液抑制剂或防塌剂也可以形成
袁袁袁袁
胺基聚醚钻井液体系在胺基聚醚钻井液设计中要突出胺基聚醚的主体作用钻井液中胺基聚醚的量的控制及配
遥袁袁
伍处理剂的选择是该体系控制的关键强抑制性及可生物降解是胺基聚醚钻井液体系的突出之处需要指出的是
遥遥袁
胺基聚醚作为一种有效的钻井液抑制剂其抑制性评价方法还需要进一步探讨
袁遥
关键词钻井液氨基聚醚聚胺高性能水基钻井液抑制剂钻井液处理剂合成

员前言2聚胺的概念
近年来为满足环境保护要求并降低钻井液成要准确理解和使用好某一产品或处理剂就必
袁袁
本国外钻井液公司一直在努力寻求能够在强水敏须明确产品的概念特性及结构本文叙述时之所
袁尧袁
或页岩地层代替油基钻井液的水基钻井液体系在以将聚胺加上引号是因为钻井液行业所谓的聚
遥袁野
此背景下一种以胺基抑制剂为主剂的高性能水基胺就其结构而言并非真正意义上的聚胺
袁冶袁袁遥
钻井液因其能够满足环保要求且效果与油基钻聚胺是指重复结构单元中含有胺基的聚合物
袁袁袁
井液相当而深受重视并已广泛应用[1耀4]受国外胺如表所列的一些产品即为典型的聚胺分析这
袁遥1袁遥
基抑制性钻井液研究与应用的启示国内也相继开些产物的结构特征胺基分布在主链上且作为重
袁袁袁
展了一些研究与应用工作并随之出现了聚胺复结构单元这些产品中的环氧氯丙烷二甲胺缩
袁野冶遥-
热聚胺作为一种有效的钻井液抑制剂[5]已在聚物环氧氯丙烷多乙烯多胺缩聚物等作为钻井
遥野冶袁尧-袁
现场应用中见到了初步效果[6袁7]但在对聚胺及液黏土稳定剂具有很强的抑制黏土和页岩水化分
遥野冶袁
其钻井液的认识上还不够全面从近期发表的文献散的作用但由于其与阴离子处理剂配伍性差对
袁袁袁
及初步的应用情况看只是在原水基钻井液配方的黏土的絮凝能力强会严重影响或破坏水基钻井液
袁袁
基础上加入部分聚胺以提高其抑制性在多数的性能因此应用受限
野冶袁袁袁遥
情况下仍然是将聚胺作为一种抑制剂来使用
袁野冶袁
聚胺的作用还没有充分体现真正意义上的聚
野冶袁野本文作者系本刊编委会委员
胺钻井液体系还远未形成遥
冶遥作者简介院王中华袁教授级高级工程师袁享受国务院政府特殊津
为了便于对聚胺钻井液的理解提高对聚
野冶袁野贴袁年毕业于郑州大学化学系袁现任中原石油勘探局副总
胺及钻井液的认识促进聚胺钻井液体系的健1985
冶袁野冶工程师袁主要从事精细化工和油田化学研究工作袁已发表论文
康发展本文从聚胺的概念合成及应用等方面余篇袁出版著作本含与人合著遥
袁野冶尧2704()
对聚胺及钻井液进行探讨院
野冶遥[e-mail]

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而国内外在高性能或强抑制钻井液中所涉及同可分为芳香族和脂肪族两类根据氨基基
袁ATPE遥
的聚胺胺基抑制剂的结构如下团中氢原子被取代的个数又分为伯胺基仲胺基
野冶()院袁尧
由于大分子链的端氨基含有活泼氢能与异
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HNnNH氰酸酯基团和环氧基团等反应因此近年来
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蓘蓡主要用作聚氨酯聚脲材料的合成原料和环氧树脂
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n的环保型交联剂除此之外还可在发动机燃
R=H袁CH3曰=2耀10遥袁ATPE
上述结构的产物是聚胺吗答案是否从结构料油中用作抗混浊抗沉淀添加剂可见胺基聚醚
钥遥尧遥袁
看其重复结构单元中并不含有胺基即并非聚胺在其他领域已经是成熟产品就产品而言并非是
袁袁袁袁袁
而是聚醚的胺基化产物即端氨基聚醚或聚醚胺钻井液行业的创新而是从其他领域引进且国内
袁遥袁袁
端氨基聚醚简称外均有工业产品供应实践证明相对分子质量适
(Amine-TerminatedPolyether袁ATPE)遥袁
是一类具有柔软的聚醚骨架末端以氨基或胺基当的脂肪族伯胺基聚醚可以作为良好的钻井液的
袁
一般为含有活泼氢的仲胺基伯胺基或多胺基基抑制剂这些产品可以从已有商品中选择也可以
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