羟甲基化木质素磺酸盐添加剂对钻井液性能的影响

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1、第25卷第4期化学研究中国科技核心期刊2014年7月CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．chinajourna1．net．an羟甲基化木质素磺酸盐添加剂对钻井液性能的影响张黎，张洁，陈月4，杨乃旺。(1．西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065；2．西安市环境监测站，陕西西安710054)摘要：为了进一步优化木质素磺酸盐作为钻井液处理剂的效能，利用其与甲醛的羟甲基化反应制备了羟甲基化木质素磺酸盐；采用红外光谱仪、x射线粉末衍射仪、扫描电镜等分析了其结构；测定了改性前后的木质素磺酸盐对钻井液流变性、降滤失性、黏土水化膨胀抑制性等性能的影响．结果显示，改性后

2、的羟甲基化木质素磺酸盐的整体结构变化不大，但羟基数量增加，与水的相溶性增强．与木质素磺酸盐相比，羟甲基化木质素磺酸盐在室温下对基浆有较强的提黏作用，经180℃高温老化后降黏、降滤失作用有所增强，形成的泥饼厚度降低，对黏土水化膨胀的抑制作用增强．关键词：羟甲基化；木质素磺酸盐；添加剂；钻井液；性能中图分类号：TE254．4文献标志码：A文章编号：1008—1011(2014)04—0423—05EffectofhydroxymethylatedligninsulfonateadditiveontheperformanceofdrillingfluidZHANGLi，ZHANGJie

3、¨，CHENGang，YANGNaiwangt。CollegeofChemistryandChemicalEngineering，Xi’anUniversityofPetroleum，xi’an710065，Shaanxi，China2．Xi’anEnvironmentMonitoringCenter，Xian710054，Shaanxi，China)Abstract：Hydroxymethylatedligninsulfonatewaspreparedviathehydroxymethylationreac—tionofligninsulfonatewithformaldehy

4、deSOastoenhancetheperformanceasadrillingfluidadditive．TheproductwascharacterizedbyFouriertransforminfraredspectrometry，X—raydif—fraction，andscanningelectronmicroscopy．Moreover，theeffectofas—preparedhydroxymeth—ylatedligninsulfonateadditiveontheperformacesofdrillingfluid，includingrheologybehav

5、—ior，filtrationlossreducingability，andinhibitionagainstclayhydrousdisintegrationwasin—vestigated．Resultsshowthathydroxymethylationofligninsulfonateleadstolittlechangeinitsframeworkbutcausesincreaseofthehydroxylgroupamountandtheintermiscibilitywithwa—ter．Ascomparedwithligninsulfonate，thehydrox

6、ymethylatedligninsulfonatecanmoreeffec—tivelvincreasetheviscosityofthebasefluidatroomtemperatureandreducetheviscosityandfiltrationlossafteragingunder180℃．Besides，thehydroxymethylatedligninsulfonategener—atesthinnermud—cakesandexhibitsbetterinhibitionagainstclayhydrousdisintegrationthanlignins

7、ulfonate．Keywords：hydroxymethylation；ligninsulfonate；additive；drillingfluid；performance水基钻井液用高分子处理剂需要具有一定量的极性吸附基和水化基团，吸附基在黏土颗粒上吸附，水化基团起水化作用．羟基、胺基、醚键等是非离子型强吸附基团，并具有一定的极性，易于分散到钻井液中为黏收稿日期：2014—01—22．基金项目：国家自然科学基金项目(50874092)．作者简介：张黎(1976一)，女，在职博