适用于深水水基钻井液的温敏聚合物流型调节剂

吕开河，王中义，黄贤斌，王金堂，杨峥，王韧，邵子桦

（1.非常规油气开发教育部重点实验室·中国石油大学（华东），山东青岛 266580；2.中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛 266580；3.中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京 102206）

0 引言

深水钻探过程中，遇低温会使钻井液明显增稠，也使循环当量密度增大，套管鞋处容易被压漏，严重影响钻井工程的安全、经济与高效。随着国家对海洋资源的愈加重视，低温流变调控成为了深水钻井液面临的一大挑战[1-7]。

目前，国内深水水基钻井液流型调节剂的研究主要集中在天然聚合物和人工合成聚合物2 方面[8]。许明标等[9]用黄原胶、沙蒿胶、魔芋胶等为原料研发了一种钻井液流型调节剂。该流型调节剂有较高的表观黏度和低剪切速率黏度，且聚合物内部与黄原胶在羟基作用下与水分子能够协同增黏，使钻井液具备良好的剪切稀释性；黄孟等[10]以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为原料合成了一种水基钻井液恒流变流型调节剂。该聚合物流型调节剂具有微米核-壳球型结构，核-壳结构使得损耗的基团能够得到补充，保持基团数量的相对稳定，提高了钻井液的稳定性。但是此两者对温度变化的响应程度略有不足，在低温段和常温段的流变调控能力略显不足。

利用温敏聚合物在对温度响应的过程中有显著的流体力学体积和分子构象的变化的性质[11-13]，将温敏聚合物单体NIPAM（N-异丙基丙烯酰胺）作为反应……