无固相钻井液用增黏剂的合成

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1、学兔兔www.xuetutu.com精细石油化工第33卷第1期SPECIALITYPETROCHEMICALS2016年1月无固相钻井液用增黏剂的合成陈曦，郭丽梅，薛锦华(1．天津市现代职业技术学院，天津300350；2．天津科技大学化工与材料学院，天津300457)摘要：以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体，采用氧化还原引发剂水溶液聚合法合成了钻井液用增黏降滤失剂。通过单因素和正交实验确定了合成最

2、优条件，并对产品的耐盐、耐温和降滤失性能进行评价。实验结果表明：在单体质量分数为37．5、n(SSS)：(AMPS)：(AM)：n(DMC)=1．5：4．5：9：1、反应温度为45℃、引发剂用量为0．75和pH=9条件下合成的聚合物具有较好的增黏、耐盐、耐温和降滤失性以及与其他钻井液添加剂有较好的配伍性。关键词：钻井液增黏剂降滤失丙烯酰胺中图分类号：TE2544文献标识码：A钻井液是油气钻探过程中钻孔内使用的循环业级，上海德茂化工有限公司；氢氧化钠、过硫酸冲洗介质。钻井液中的固相颗粒能够造成油气

3、储钾、无水亚硫酸钠，分析纯，天津市化学试剂一厂。层伤害，降低油气采收率I】]，因此降低钻井液中聚丙烯酰胺(PAM)，M一1200×10)；XJH—I，固相含量能有效保护油气储层。无固相钻井液不自制。含黏土颗粒，能够有效地保护油气储层_3。]。增黏WKUF一510型傅里叶变换红外光谱仪，天津剂在无固相钻井液中起到增黏、携带岩屑和改善布兰顿科技公司；ZNN—D6II型电动六速黏度计，流体流型等重要作用[8。。，随着钻井深度加深，井青岛森欣机电设备有限公司；SD六联中压滤失底度和矿化度升高，常规使用的

4、增黏剂容易降解，仪、滚子加热炉、老化罐，青岛胶南分析仪器厂。或者在高矿度下盐析从而失去其作用。目前市场1．2实验方法上使用耐矿化度降滤失剂、防塌剂和润滑剂等钻在三口烧瓶中依次加入一定量的AM、井液助剂主要为阴离子聚合物，由于黏土颗粒带AMPS和SSS，用氢氧化钠溶液中和，再加入一定有负电，因此阴离子聚合物对黏土颗粒的抑制性量的DMC，在恒温条件下通氮气并搅拌，通氮30差。笔者通过引入对苯乙烯磺酸钠聚合单体及季min后，向溶液中加入配制好的引发剂，搅拌反应铵盐阳离子单体增加体系的抗盐、抗温及抑制性

5、4～6h得到胶状产物(代号：XJH-II)。将其置于能。对苯乙烯磺酸钠结构中不含酰胺基团，高温恒温水浴锅中静置24h，然后进行造粒、粉碎，烘稳定性显著增加，含有苯环刚性结构，耐二价盐能干后备用。力显著提高，季铵盐阳离子结构具有显著的耐盐、1．3特性黏数的测定降滤失作用，同时不影响与其他钻井液助剂的配特性黏数的测定参照GB12005．1—89《聚丙伍性，提高无固相钻井液体系性能，减少开发过程烯酰胺特性黏数测定方法》。采用一点法，测定温中对油气储层的伤害。度为(30±0．05)℃。1实验部分1．4黏

6、度保留率1．1原料和仪器黏度保留率(D)按下式计算：2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)，工业收稿日期：2015—06—05；修改稿收到日期：2015一ll一02级，河南辉县振兴化工厂；丙烯酰胺(AM)、对苯作者简介：陈曦(1984一)，女，讲师，硕士，主要从事环境科学与工程教学及科研工作。乙烯磺酸钠(SSS)，工业级，天津市北方天医化工基金项目：国家科技重大专项(2011ZX05013)。厂；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)，工*通信联系人，E—mail：glmei@tust．ed

7、u．cn。学兔兔www.xuetutu.com第33卷第1期陈曦，等．无固相钻井液用增黏剂的合成D—Vl／Vo×100特性黏数先增后降低。由于AMPS中含有长链分式中：。一1聚合物溶液表观黏度，mPa·S；子结构，其活性低于AM，因此随着AM含量的增一1聚合物在2NaC1盐溶液表观黏度，加，聚合反应速率加快，聚合物相对分子质量增mPa·S。大，特性黏数增加；当AM含量过高时，聚合反应2结果与讨论速率过快，聚合反应产生的热量不能及时排除，反2．1工艺条件的确定应体系局部温度过高，AM链转移常数增大

8、m]，2．1．1SSS用量使得聚合物相对分子质量减小，特性黏数降低。在反应温度5O℃、单体质量分数3O、pH2．1．3阴离子单体用量值7～8、引发剂用量0．6(与总单体质量比，下在反应温度5O℃、单体质量分数3O、pH同)条件下，考察了SSS用量对聚合物特性黏数值7～8、引发剂用量0．6条件下，考察阴离子单的影响，结果见图1。体用量对聚合物特性黏数的影响，结果见图3。●●曼旦巅桴鼗0．5：1．5：9：1l：：：11．5：4．5：9：l2：6：9：l2．5：7．5：9：1n(sss)：n(AMP)