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1聚合物的合成

聚合物由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸鉀(KAA)和功能單體C4A或C6A聚合而成。C4A、C6A分別由甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯與1-溴丁烷、1-溴己烷經(jīng)季銨化反應(yīng)制得，具體反應(yīng)步驟見參考文獻(xiàn)[4]。聚合物P的合成步驟^5"71：在250毫升四口燒瓶中,加人乳化劑（Span80)和白油，加熱溶解，然后加人配制好的AM、KAA、C4A溶液(摩爾比1:1:1)或C6A溶液，充分?jǐn)嚢璨⑼ǖ獨(dú)?0min后加入引發(fā)劑,反應(yīng)溫度控制在60T左右至反應(yīng)完全。反應(yīng)結(jié)束后在常溫下用烏氏黏度計(jì)測(cè)量表觀黏度和特性黏數(shù)。按石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《驅(qū)油用丙烯酰胺類聚合物性能測(cè)定》評(píng)價(jià)聚合物的性能。

2結(jié)果與討論

特性點(diǎn)數(shù)3=15mL/g,固含量>30%,pH值約為7。攪拌下，向100mL水中加人兩種乳液聚合物1.0g，聚合物迅速分散，完全溶解時(shí)間均小于5min。由此可見，乳液聚合物鉆井液添加劑易溶于水，可直接加人鉆井液中使用，縮短現(xiàn)場(chǎng)水化及配漿時(shí)間,可在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)期的效果。聚合物性能評(píng)價(jià)對(duì)基漿性能的影響乳液聚合物對(duì)基漿性能的影響?？梢?，乳液聚合物可增大基漿的表觀黏度OiV0、塑性點(diǎn)度(pv)及動(dòng)切力(作),減少濾失量(凡)?？箿匦詫⑺铣傻木酆衔颬加入淡水基漿后在150T下老化16h，考察聚合物在基漿中的抗溫性能可見，乳液聚合物的耐溫性能較好?；鶟{老化后的濾失量為39.8mL，而含0.6%乳液聚合物P的基漿老化后的濾失量分別為14.2和16.6mL，降濾失效果較好，可以滿足鉆井液在高溫下的降濾失要求；同時(shí)，加入0.6%的兩種乳液聚合物后，基漿體系的有較大的提高，沙為6.5?8.5Pa,基漿性能得到改善。對(duì)盆7K基漿性能的影響為了考察乳液聚合物的抗鹽能力，在不同氯化鈉含量的基漿中加人0.6%的乳液聚合物P,鹽水基漿性能測(cè)試結(jié)果?？梢钥闯?，兩種乳液聚合物抗鈉鹽的能力較強(qiáng)，在加量為0.6%時(shí)就顯示出較好的增黏、提切、降失水效果,可以看出所合成的兩種乳液聚合物在增黏、提切和降濾失方面的性能基本接近,但是合成P所用的原料一溴己烷比合成P(AM/KAA/C4A)所用的一溴丁烷價(jià)格要高。因此，后續(xù)實(shí)驗(yàn)選用聚合物P作為鉆井液添加劑。抗老化實(shí)驗(yàn)在基漿中加人0.6%乳液聚合物P,150T下老化不同時(shí)間后，測(cè)得的鉆井液性能?？梢?在高溫老化時(shí)間超過16h后，體系黏度稍有降低、濾失量稍有增加,但并不影響鉆井液的綜合性能。室內(nèi)井漿實(shí)驗(yàn)樁23-13-9井井漿密度1.56kg/L，pH值為8.5，固相含量K為21.8%，加重材料質(zhì)量濃度K為39g/L0在6000r/min下高速攪拌20mill后，考察0.3%乳液聚合物P(AM/KAA/C4A)對(duì)井漿性能的影響，結(jié)果。可見，在室溫下，井漿中加入0.3%乳液聚合物后，原井漿押由33mPa.s增至45mPa.s，yP由15?&增至181?3,瞬時(shí)失水從4.211^降至3.3mL,可以入井試驗(yàn)。不同乳液聚合物對(duì)鉆并液性能的影響在復(fù)合鹽水基漿中加人0.6%大慶乳液聚合物、河北乳液聚合物和自制的乳液聚合物，考察其對(duì)復(fù)合鹽水基漿性能的影響?？梢?，老化前三種聚合物均可使復(fù)合鹽水基漿的從、外、IP提高,Fi降低，自制乳液聚合物對(duì)復(fù)合鹽水基漿的增黏、提切、降濾失效果最好。在150T老化16h后，加入自制乳液聚合物復(fù)合鹽水基漿的為14.0|11?3-3,/^為8.0111?3.8,凡為均比加入大慶和河北乳液聚合物復(fù)合鹽水基漿的髙，F(xiàn)L低,自制乳液聚合物的性能更好。加人自制乳液聚合物復(fù)合鹽水基漿在老化后的各項(xiàng)性能滿足鉆井液的要求。

作者：張嘉蒲春生孫猛劉淑梅舒俊峰王俊華單位：中國(guó)石油大學(xué)