水基钻井液抗高温降失水剂的制备与性能研究.pdf

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1、图书分类号：：学校代码务奪坤十、诚士学位论友论文题回水基钻井液抗温■降失剂的制备与性能研究研究生姓名杨毅导师姓名白小东（副教授）学科专业材料物理与化学水溶性聚合物合成与研究方向二一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本

2、学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密请在以上相应括号内打“”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月厂曰年〈月曰西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡

3、献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名年月艾摘要随着浅部地层油气资源的日益枯竭，石油幵采已逐步向深部地层发展，钻井液作为石油钻井作业中的重要组成部分，其高温稳定性直接决定钻井工程的成败。而钻井液处理剂的抗温耐盐性却是目前面临的一项重大技术难题，因此研制新型、廉价、性能优异的抗高温水基钻井液处理剂具有重要的理论和实际意义。本文根据抗高温钻井液处理剂的分子结构设计的要求，优选了丙烯酰胺基甲基丙磺酸、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和对苯乙烯磺酸钠为结构单体，采用过硫酸铵为引发剂，通过水溶液自由基聚合法合成出一种新型耐温共聚物降失水剂

4、。通过单因素和正交实验对聚合反应条件进行优化，得到了合成四元共聚物的最优合成条件：单体总浓度（质量分数单体配比：：引发剂加量单体总质量的百分比，反应温度°，反应时间。结合红外光谱（、核磁共振氢谱（、热重（、等分析方法对共聚物进行表征，结果表明四元共聚物含有所设计官能团，分子结构合理，且具有良好的热稳定性。通过流变和滤失实验对四元共聚物性能进行评价，结果表明：此共聚物水溶液具有典型高聚物稀溶液特点，流变曲线符合幂率模式，粘度曲线具有剪切稀释性；共聚物在淡水基钻井液、盐水基钻井液和饱和盐水钻井液体系中均有较好的抗高温降滤失能力。由抗温和对比实验可知

5、，四元共聚物具有较强的抗温耐盐降滤失能力，相同条件下性能明显优于、和。通过复配实验，对各种处理剂进行优选及最佳用量的确定，获得了一个抗高温水基钻井液体系配方：土浆重晶石粉。结果表明，该配方具有较好的抗高温降滤失作用且可控制老化°后体系的左右，在左右，符合抗高温水基钻井液体系设计要求。最后，通过粒径分析和电位对共聚物的作用机理进行简要分析与讨论，结果表明，共聚物的加入能显著改善钻井液体系粘土颗粒的粒径大小和分布，有效促进粘土颗粒的水化分散能力，抑制粘土颗粒的聚结作用，通过粘土颗粒的紧密堆积形成致密的滤饼，从而达到降低滤失量的目的。关键词：水基钻井

6、液；降失水剂；抗高温；流变性；降滤失性AbstractWiththeshallowformationofoilandgasresourcesincreasinglyexhausted,oilexploitationhasgraduallyturnedtodeepformation.Drillingfluidisanimportantpartofpetroleumdrillinganditshightemperaturestabilitydirectlydeterminesthesuccessorfailureofdrillingengineer

7、ing.However,theadditivesofdrillingfluidresistanttohightemperatureandsaltbecomethebiggesttechnicalproblemincurrentyears.Soithasimportanttheoreticalandpracticalsignificancetodevelopthenoveladditivesofwaterbaseddrillingfluidresistanttohightemperature.Accordingtothemolecularstru

8、cturedesignrequirementsofthefluidlossadditiveresistanttohightemperature,2-a