腐殖酸类处理剂是石油钻探工业中一类十分重要的钻井液添加剂,具有良好的降粘稀释性能,应用十分广泛;然而,其降滤失性能却有待提高。本文以原料极其丰富,价格低廉又对环境无危害的天然高分子物质腐殖酸作为基本原料,通过对其进行接枝改性来提高腐殖酸类钻井液添加剂的抗温能力和降滤失性能。进行了一系列的研究,主要研究内容包括对磺化酚醛树脂接枝改性腐殖酸和水解聚丙烯腈接枝改性腐殖酸的研究。红外(IR)和凝胶渗透色谱(GPC)表征结果证实腐殖酸和磺化酚醛树脂之间可以通过缩合反应完成有效接枝,经对接枝改性样品的降滤失性能、流变性能、抗温性能的测试,接枝样品能够在保持腐殖酸原有降粘稀释性能的前提下,大幅增加其抗温能力和降滤失性能。利用泥饼的形貌表征、渗透率、接枝样品在粘土颗粒上的吸附性能和泥浆体系的ζ-电位对腐殖酸接枝样品性能提高机理进行了探讨,腐殖酸经过磺化酚醛树脂接枝改性后更有利于在粘土表面的吸附,能够对粘土水分散体系的稳定性起到更好的保护作用。另外,对水解聚丙烯腈接枝腐殖酸研究结果表明接枝样品同样表现出优良的降滤失性能和抗温能力,并且抗盐能力也得到了有效提高。(1)煤碱剂的制备及其作为钻井液处理剂的性能研究本实验首先将腐殖酸分子进行预处理得到样品,对样品进行了红外、降滤失性能、流变性能以及抗温性能的测试,为下面的接枝研究提供对比依据。(2)磺化酚醛树脂接枝腐殖酸共聚物的制备及其作为钻井液处理剂的性能研究实验中将磺化酚醛树脂分子成功接枝到腐殖酸分子上,制备得到一种共聚物。同样对所得样品进行了红外、降滤失性能、流变性能、吸附性能等一系列的性能研究,结果表明,制备得到的共聚物具有很好的降滤失性能以及流变性能,而且具备抗高温的性质。(3)水解聚丙烯腈接枝腐殖酸共聚物的制备以及其作为钻井液处理剂的性能研究本实验制备了一种低粘度的降滤失剂,水解聚丙烯腈钠盐,测定了其抗温性能、耐盐性能,以及流变性能,结果表明,制备的样品克服了传统聚丙烯腈产品的缺点,不会引起钻井液基浆增稠而且同时可以抗150℃高温,具有较好的耐盐性能;并将水解聚丙烯腈接枝到腐殖酸分子上,对其进行抗高温高压性能测试,结果表明,所制备的样品具有良好的抗高温性能,对泥浆高温高压滤失量控制的效果良好。