钻井液用高性能增黏剂的研制及性能评价

钻井液用高性能增黏剂的研制及性能评价
孙振峰;杨超;李杰;张敬辉;赵凯强;王晨
【期刊名称】《钻井液与完井液》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】为了解决钻井液用增黏剂高温高盐易降解失效的问题,以两性离子单体
N-甲基二烯丙基丙磺酸(MAPS)、甲基丙烯酰胺(MAC)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为聚合单体,以偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,采用自由基共聚法合成了高性
能增黏剂DV-1。

通过正交实验对合成过程中的主要影响因素进行了考察,确定了最佳合成条件:反应温度为50℃,单体浓度为40%,引发剂用量为0.4%,反应时间为4 h。

利用FTIR,1H-NMR,TG-DTA等方法对DV-1进行了表征测试,并对产物的增黏性能、抗高温抗盐性能及长效性能等进行了评价。

评价结果显示,1%的DV-1水溶液表观黏度可达44.7 mPa·s。

180℃、16 h高温老化后,溶液黏度保持率高达
53.2%;DV-1对高浓度盐离子的耐受性能较好。

经180℃老化72 h和120 h后,溶液黏度保持率能够达到50.5%和40.7%,长效性能优异。

DV-1的半致死浓度EC50值为30200 mg·L−1,符合水基钻井液在海域的排放标准。

通过观察DV-1在溶液
中的空间立体形态及对Zeta电位的数据分析,探讨了聚合物起效机理,DV-1的抗温性能主要归因于分子结构中稳定的主链及侧链刚性基团,两性离子结构抑制了侧链
的持续卷曲,提升了DV-1的抗盐性能。

【总页数】8页(P84-91)
【作者】孙振峰;杨超;李杰;张敬辉;赵凯强;王晨
【作者单位】中石化(大连)石油化工研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE254.4
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