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抗高温抗盐聚合物增黏剂的研制与性能评价*

2021-04-09董振华

油田化学 2021年1期

董振华

(中国石油大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院,黑龙江大庆 163000)

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随着深部地层油气勘探开发力度的加大,深部高温、高压及高盐钻井环境给钻井液施工带来了更大的挑战。因此,用于调整钻井液流变性的增黏剂的抗高温、抗盐性能显得至关重要。聚合物类增黏剂具有环保、加量低、性价比高等优势,但在实际施工中,其在高温下会降解失效[1—2]。国内抗高温增黏剂产品的需求高,目前干粉类产品占了绝大部分,但干粉类产品干燥过程中存在性能损失,现场应用过程中存在溶解困难、利用率低等问题[3—4]。乳液类产品不需干燥即可在现场直接加入使用,且具有溶解速率快等优点[5]。为了提高增黏剂抗温能力,其分子一级结构应选择C—C、C—N 和C—S 键为主链的单体,同时其分子二级结构应该具有支链型或体型结构,因此,一是可以选用苯磺酸、苯乙烯等单体增加分子链刚性,二是可以选择具有五元环结构的烷酮抑制分子链的水解。另外,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)分子上的磺酸基不仅可以提高增黏剂的水溶性,还能增加黏土颗粒的水化膜厚度,抑制高温环境对黏土颗粒水化膜的破坏。AM上的酰胺基可通过静电引力和范德华力与黏土颗粒进行牢固吸附。本文针对聚合物类增黏剂抗高温、抗盐等改性需要,采用丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡咯烷为反应单体,采用反相乳液聚合法合成了高相对分子质量抗温抗盐聚合物增黏剂DQVIS,评价了该剂的抗老化性、增黏性和降滤失性。……

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