無滲透鉆井液處理劑合成與表征.pdf

1、無滲透鉆井液體系是目前國內(nèi)外都熱切關(guān)注研制開發(fā)的一種新型鉆井液體系，通過在常規(guī)鉆井液中加入無滲透鉆井液處理劑轉(zhuǎn)化而成?！盁o滲透”的意思是無液相與固相侵入損害。無滲透鉆井液處理劑通過降低滲漏而穩(wěn)定砂巖和頁巖，降低泥餅厚度，從而提高鉆井效率和鉆井成功率，并且能通過降低滲漏減少泥漿對巖層的污染，從而保護(hù)油氣層。 在本論文中，采用纖維素及廢舊橡膠粉為基體對其進(jìn)行接枝改性，制備性能優(yōu)良的無滲透鉆井液處理劑。 采用硫酸高鈰與過硫酸鉀

2、為引發(fā)劑，在纖維素表面接枝丙烯酸與丙烯酰胺，使其起降濾失作用。探討了接枝改性的可行性，并對結(jié)果進(jìn)行了分析與討論。運(yùn)用紅外光譜對接枝聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并采用標(biāo)準(zhǔn)API濾液測試對其性能進(jìn)行檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種引發(fā)劑均可引發(fā)纖維素的接枝共聚，但過硫酸鉀的引發(fā)效果更好。經(jīng)過硫酸鉀引發(fā)接枝改性后的纖維素具有非常好的防滲性能。標(biāo)準(zhǔn)API濾液測試表明，在同等條件下該材料的封閉濾失量(4．5ml)小于FLC2000的封閉濾失量(11．0ml)

3、。同樣的測試，高溫(120℃)下該材料的封閉濾失量(9．0ml)小于FLC2000的封閉濾失量(26ml)。 廢舊橡膠粉里存在的豐富雙鍵為改性提供了一條新思路——對橡膠粉接枝改性，制備具有特殊功能的新材料。本課題主要采用乳液聚合的方法在橡膠粉表面上接枝丙烯酸等單體，與接枝改性的纖維素類似，它能有效防止泥漿中的液體(主要是水)向地層中滲漏，起到護(hù)井和保護(hù)油氣層的作用。通過碘值法對原料橡膠粉雙鍵含量進(jìn)行了測定，探討了接枝改性的可行性

4、。橡膠粉的前處理方法和工藝對接枝聚合反應(yīng)有顯著的影響。未經(jīng)處理的橡膠粉無法進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)。經(jīng)過丙酮、堿液和酸液進(jìn)行處理，可以進(jìn)行丙烯酸和丙烯酰胺接枝聚合反應(yīng)。利用紅外光譜及掃描電鏡對接枝產(chǎn)物進(jìn)行了表征。結(jié)果表明單體已經(jīng)接枝到橡膠粉上。并且研究了反應(yīng)時間，反應(yīng)溫度，引發(fā)劑用量等因素對接枝共聚反應(yīng)的影響。接枝共聚反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)時間：4h；反應(yīng)溫度：65℃；引發(fā)劑濃度：2.5％。此時接枝率為40％。標(biāo)準(zhǔn)API濾液測試表明，該產(chǎn)物