新型阳离子聚合物NCP的合成及应用.pdf

第 23 卷 第 3 期 　　　　 　 　 　　钻 　井 　液 　与 　完 　井 　液 　　　　　　　　　　Vol . 23 No . 3 2006 年 5 月 　　 　 　 　　　DR ILL IN G FL U ID COM PL E T ION FL U ID 　 　 　　　　May 2006 文章编号 :100 15620 (2006) 新型阳离子聚合物 N CP 的合成及应用 沈丽 (胜利石油管理局钻井泥浆公司研究所 ,山东东营) 摘要 　介绍了用高分子反应法在固态条件下合成高阳离子度阳离子聚合物 N CP 的方法 ,确定了其最佳反应 条件 ,测定了聚合物阳离子度和反应效率 。采用 L 9 (34 ) 正交试验法得出合成 N CP 的最佳反应条件为 :聚合物与阳 离子化试剂质量比为 11 ∶3 ;催化剂用量为 1. 072 % ,反应时间为 2 . 5 h ;反应温度为 80 ℃。实验结果表明 ,在反应体 系中加入催化剂和少量有机或无机溶剂可显著提高反应速率和效率 ;使用少量润湿剂 ,可最大限度地限制副反应 , 造成反应部位的局部浓度高 ,提高反应效率 。阳离子聚合物 N CP 可作为增粘降滤失剂用于配制正电性钻井液 ,效 果优良,且耐温性能良好 , 同时基于阳离子与阴离子聚合物在溶液中生成凝胶状沉淀物的特性 ,N CP 还可用于解决 注聚区块生产井产出水中含高浓度聚合物的问题 。 关键词 　阳离子聚合物 　合成 　增粘剂 　降滤失剂 　正电性钻井液 　封堵聚合物窜流 中图分类号 : T E254 . 4 T E357 . 43 文献标识码 :A 　　水溶性阳离子聚合物由于其性能优越 ,在造纸 、 物 ,因此固相法是人们一直努力研究的方法 。 纺织 、油田生产等领域得到了广泛的应用 。阳离子 进行了用高分子反应法在固态条件下合成高阳 聚合物的合成方法有两种 :一种是用阳离子型聚合 离子度阳离子聚合物的实验 。实验结果表明 ,在反 物单体为原料通过均聚或共聚反应制得 ; 另一种是 应体系中加入催化剂和少量有机或无机溶剂可显著 用阳离子化试剂与聚合物分子链上的活泼基团如羟 提高反应速率和效率 。该产品可作为主处理剂用于 基 、氨基等进行化学反应而制得 , 简称高分子反应 配制正电性钻井液 ,并可用于解决注聚区块生产井 法 。第一种方法存在着成本高 、制备工艺复杂等缺 出聚合物的问题 ,得到良好的增油降水效果 。 点;第二种方法工艺简单 、成本低 ,产品性能优良,受 1 　室内研究 到人们的重视 。从合成工艺上讲高分子反应法可分 1. 1 　阳离子聚合物 NCP 的合成机理[ 1] 为固相法和液相法 。与有机溶剂法和水溶剂法相 比,固相法具有工艺简单 、反应效率高 、能耗低 、环境 阳离子聚合物 N CP 是由阳离子化试剂与聚合 污染小等特点 ,并能制备高阳离子度的阳离子聚合 物在一定的条件下反应制得 ,主要反应如下 : 　　作者简介 :沈丽 ,助理工程师 ,1978 年生 ,2000 年毕业于青岛大学高分子材料与工程专业 ,现在胜利石油管理局钻井泥浆 ( ) 公司从事钻井液研究 。地址 : 山东省东营市胜利石油管理局钻井泥浆公司研究所 ; 邮政编码 257064 ; 电话 0546 872 1047 ; E mail :annie789 19 @sohu . com 。 　第 23 卷 第 3 期 　 　 　　　　沈丽 :新型阳离子聚合物 N CP 的合成及应用