AA／AMPS共聚物钻井液降黏剂的合成及性能评价.PDF

第27卷 第4期 钻 井 液 与 完 井 液 V_o1．27No．4 2010年 7月 DRILLING FLUID ＆ COM PLET10N FLUID July 2010 文章编号：1001．5620(2OLO)04．0016-04 AA／AMPS共聚物钻井液降黏剂的合成及性能评价 谢建宇 ， 王旭 ， 王亚彬 ， 张滨 ， 胡小燕 ， 周乐群 (1．北京化工大学理学院，北京 ；2．中原石油勘探局钻井工程技术研究院，河南濮阳) 摘要 以丙烯酸 (AA)和 2．丙烯酰胺基 一2一甲基丙磺酸 (AMPS)共聚，合成出了一种抗220oC高温的钻井液 降黏剂。对降黏剂的合成条件进行了优化，并对其在钻井液 中的降黏性能进行 了评价。通过 IR对优化条件下合成 的共聚物进行 了表征，借助热分析考察 了共聚物的热稳定性。结果表明，优化条件下产生的共聚物的降黏效果最好， 在淡水基浆中加量为0．5％时，降黏剂的室温降黏率可以达到74．5％；在220℃下老化 16h后，降黏剂的高温降黏 率可以达到89_3％，并且具有较好的抗盐、钙性能，可用于各种类型的水基钻井液体系中。 关键词 钻井液添加剂 ；降黏剂 ；丙烯酸 ；2-丙烯酰胺基一2．甲基丙磺酸共聚物 ；合成 ；高温 中图分类号：TE254．4 文献标识码：A 由于地温梯度的影响，在深井、超深井钻井过 将引发剂过硫酸铵溶解于清水中备用，将体系加热 程中钻井液长时间处于200cc以上的高温下，受黏 至一定温度后，将单体溶液和引发剂溶液同时进行 土高温分散、有机高分子化合物高温降解、处理剂 滴加，滴加结束后将体系加热至90℃反应 1h，得 高温交联等的影响，钻井液流变性变差。目前研制 到质量分数为20％的聚合物溶液，最后将产品用 的降黏剂抗温性能一般不大于 180℃[1-41而且对 NaOH 中和、烘干，得到抗高温聚合物降黏剂。 降黏剂特性黏数与降黏性能关系的报道很少 。采用 1．3 性能测试 丙烯酸与2．丙烯酰胺基 一2．甲基丙磺酸共聚，研制 特性黏数 ：用乌氏黏度计在 25℃下测定清水 出了一种能抗220℃的共聚物钻井液降黏剂，对该 的流出时间靠和聚合物降黏剂溶液的流出时间t， 共聚物的特性黏数与降黏性能的关系及其在钻井液 根据下式计算聚合物的特性黏数。C为聚合物溶液 中的性能进行了考察，并进行了红外光谱及热分析。 的质量浓度 (g／mL)。 1 实验部分 ]一 √2O[-to)／to—hl()] 一 c 1．1 仪器及试剂 降黏性能 ：在淡水基浆中加入质量分数为0．5％ 丙烯酸 (AA)，2．丙烯酰胺基 一2一甲基丙磺酸 的降黏剂，高速搅拌 5min，在 220℃老化 16h后， (AMPS)，工业品；分子量调节剂，NaOH，过硫酸铵， 在室温下用旋转黏度计测定钻井液的读数 。。，并 分析纯。ZNN．D6型六速旋转黏度计，NICOLET 按照下式计算降黏率。 560傅里叶变换红外光谱仪，TG．