王国超 席明利

摘      要：钻井液中木质素类化合物的添加可以有效降低钻井工作液的黏度。通过木质素磺酸盐（LSS）与铁盐络合得到一种改性铁铬合木质素磺酸盐（FLSS），阐述了其实验室内具体制备过程，评价分析了其在钻井液中的应用性能。实验结果表明：磺酸化木质素盐与三氯化铁的最佳质量比为6∶1，FLSS-2对黏土水化膨胀抑制效果较好;180 ℃时FLSS-2可降低工作液黏度从3.4至2.2，降黏率达到22.85%;120 ℃时，在杂多糖甙和PAM处理浆中加入FLSS-3后所得钻井工作液表观黏度和塑性黏度显著降低，且对FL和tg没有明显的削弱作用，因此具有较好的配伍性。

关  键  词：木质素;钻井液;木质素磺酸盐;杂多糖甙;配伍性

中图分类号：TE622.1+1       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2020）05-0790-04

Abstract： The addition of lignin compounds in drilling fluid can effectively reduce the viscosity of drilling fluid. In this paper， a modified iron-chromium lignosulfonate （FLSS） was synthesized by complexing lignosulfonate （LSS） with iron salt. The preparation process in laboratory was described， and its application performance in drilling fluid was evaluated and analyzed. The experimental results showed that the optimum mass ratio of sulfonated lignin salt to ferric chloride was 6∶1， and FLSS-2 had better inhibition effect on clay hydration swelling; FLSS-2 reduced the working fluid viscosity from 3.4 to 2.2 at 180 ℃， and the viscosity reduction rate reached 22.85%; The appearance viscosity and plastic viscosity of the drilling fluid obtained by adding FLGS-3 to the heteropolysaccharide and PAM treated slurry at 120 ℃ decreased significantly， and had no obvious weakening effect on FL and tg， so they had good compatibility.

Key words： Lignin; Drilling fluid; Lignin sulfonate; Heteropolysaccharide glycosides; Compatibility

鉆井液被喻为钻井工程的血液，其在钻井过程中始终起着极其重要的作用[1-3]。为了解决钻井过程中由于复杂地层条件引发的种种问题，通常会选择不同种类的添加剂用以改善效果，如延长设备器具使用寿命、改善干孔作业、稳定孔壁、携带清除岩屑等[4-8]。早期在钻井液的选择过程中往往过于重视化学添加剂的技术效果，忽视了其对环境的影响[9，10]。随着人类对保护环境的意识不断加强，环保型水基钻井液已得到广泛的应用，如木素磺酸盐及NOLS[11-14]，但它们始终在技术性能及热稳定性方面存在缺陷[15]。为了改善水基钻井液的耐温性能，铁和铬被引入添加剂中，但是后者却具有毒性，对环境不友好[16]。而木质素因具有廉价、无毒、易获取等优点，已被广泛应用于石油天然气行业。……