水溶性梳型聚合物降濾失劑的合成與性能評(píng)價(jià).pdf

1、隨著石油工業(yè)的發(fā)展，石油開(kāi)采呈現(xiàn)出向深井和超深井發(fā)展的趨勢(shì)，這對(duì)鉆井液耐溫耐鹽的性能提出了更高的要求。作者通過(guò)大量的文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的合成聚合物類降濾失劑大都為直鏈型，這些聚合物具有良好的抗溫和耐鹽的特性，但在維持鉆井液體系的穩(wěn)定性和流變性卻不盡人意，尤其是在高溫老化后或者高價(jià)陽(yáng)離子存在下，體系會(huì)發(fā)生沉降，導(dǎo)致鉆井液性能下降，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求。本文選擇親水的EO鏈作為支鏈通過(guò)大單體共聚法制備了梳型聚合物降濾失劑。發(fā)現(xiàn)梳型聚合物不僅具

2、有抗高溫耐鹽降濾失性，還能調(diào)控鉆井液的流變性能，維持體系的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
　　 論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 1.梳型聚合物的合成及表征
　　 選用聚乙二醇單甲醚(PEGM)與丙烯酸（AA）酯化反應(yīng)得到大分子單體作為親水支鏈，再與丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)兩種單體，采用水溶液聚合法共聚得到梳型聚合物降濾失劑PEAAA。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)確定了各單體的最佳配

3、比，即單體摩爾比PEGM-AA∶AM∶AMPS=1∶6∶4。運(yùn)用紅外光譜表征了大分子單體和聚合物結(jié)構(gòu)中存在各官能團(tuán)，證明了所得聚合物為目標(biāo)產(chǎn)物;利用元素分析確定了聚合物中各結(jié)構(gòu)單元所占比例;通過(guò)測(cè)定特性粘度近似計(jì)算得梳型聚合物分子量;熱重-差示掃描量熱(TG-DSC)實(shí)驗(yàn)表明合成的梳型聚合物具有較好的耐溫性;運(yùn)用鈣離子選擇電極測(cè)定了聚合物在溶液中于鈣離子的結(jié)合度并與直鏈型聚合物進(jìn)行對(duì)比，表明梳型聚合物具有更好的抗鈣離子能力。
　　

4、 2.梳型聚合物在不同泥漿體系中降濾失效果的評(píng)價(jià)
　　 采用API濾失評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)了梳型聚合物在不同基漿體系中的降濾失效果。實(shí)驗(yàn)表明梳型聚合物PEAAA在淡水基漿、鹽水基漿、飽和鹽水基漿和鈣鹽基漿中高溫老化前后均具有良好降濾失效果。與降濾失劑DriscalD對(duì)比發(fā)現(xiàn)，梳型聚合物PEAAA除良好的濾失性能外，還能夠使淡水基漿、鹽水基漿、飽和鹽水基漿和鈣鹽基漿的粘度及切力維持在一個(gè)相對(duì)恒定的范圍內(nèi)，具有較好流變調(diào)控能力。

5、　　 3.梳型聚合物對(duì)蒙脫土分散體系流變性的影響
　　 利用哈克流變儀研究了梳型聚合物PEAAA對(duì)淡水基漿、鹽水基漿、鈣鹽基漿流變性的影響。并且運(yùn)用冪律模型對(duì)流變曲線進(jìn)行擬合，得到了相應(yīng)的流變學(xué)參數(shù)。隨著梳型聚合物PEAAA的加入，淡水基漿、鹽水基漿、鈣鹽基漿的屈服值、粘度和模量顯著增加，剪切稀釋性增強(qiáng)。
　　 4.梳型聚合物對(duì)蒙脫土分散體系穩(wěn)定性的影響
　　 通過(guò)沉降實(shí)驗(yàn)表明，梳型聚合物PEAAA的加入改善了