鉆井液用黏彈性聚合物MVPP的室內(nèi)合成及性能評價

《鉆井液用黏彈性聚合物MVPP的室內(nèi)合成及性能評價》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com第29卷第3期鉆井液與完井液、，o1．29No．32012年5月DRILLINGFLUID&C0MPLET10NFLUIDMav2012【理論研究與應(yīng)用技術(shù)】鉆井液用黏彈性聚合物MVPP的室內(nèi)合成及性能評價楊倩云，郭保雨(勝利石油管理局鉆井工程技術(shù)公司，山東東營)楊倩云等．鉆井液用黏彈性聚合物MVPP的室內(nèi)合成及性能評價[J]．鉆井液與完井液，2012，29(3)：19—22．摘要疏水性聚合物是一種特殊的新型黏彈性聚合物，其水溶液的力學(xué)行為介于彈性固體和黏性液體之間。由于疏水基團的疏水作用以及靜電、氫鍵或范德華力作用而在分子間自動產(chǎn)生可逆性的巨大

2、的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，致使溶液具有較強的剪切稀釋性。在確定室內(nèi)合成工藝條件、技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，對自制的黏彈性聚合物MVPP進行了室內(nèi)性能評價實驗，并與膨潤土和國內(nèi)外同類聚合物進行了性能對比。結(jié)果表明，黏彈性聚合物具有優(yōu)良的綜合性能：高的黏度、切力值，優(yōu)良的黏彈性、抗鹽抗溫性、剪切稀釋性、抑制性和降濾失能力；其抗溫性遠(yuǎn)高于國內(nèi)外同類處理劑，單劑水溶液能抗100℃高溫，抗NaC1和CaC1的飽和鹽水，具有比膨潤土和國內(nèi)外同類處理劑更加優(yōu)良的增黏提切的能力，可用其代替或部分代替膨潤土，用以配制抗高溫抗鹽低／無固相鉆井液。關(guān)鍵詞增黏劑；黏彈性聚合物；疏水締合；剪切稀釋；抗鹽；抗溫中圖分類號：

3、TE254．4文獻標(biāo)識碼：A文章編號：10015620(2012)03—0019—040引言溫抗鹽性能、降濾失性能和穩(wěn)定性的新型黏彈性聚合物。該黏彈性聚合物將能夠替代或者部分替代膨黏彈性聚合物溶液同時具有表面活性劑和聚合潤土，從而解決高密度下抗高溫抗鹽問題，提高鉆物的性質(zhì)，其水溶液具有黏、彈兼具的流變特征，井液性能，優(yōu)化鉆井液體系及流變參數(shù)，保護油氣為假塑性非牛頓流體?？梢酝ㄟ^設(shè)計使黏彈性聚合層，降低鉆井綜合成本[1-31。物具有獨特的分子結(jié)構(gòu)，增強其剪切稀釋性，在低速下以黏性流動為主，少量聚合物即可提供很大黏1黏彈性聚合物MVPP的室內(nèi)合成度，從而保證鉆井液懸浮攜屑能力，減少鉆井

4、液的1．1MVPP的合成固相含量，替代膨潤土；在高速下，聚合物溶液力利用羥乙基纖維素分子鏈上的活潑羥基與長鏈學(xué)響應(yīng)以彈性為主，在鉆進過程中具有穩(wěn)定井壁的疏水單體發(fā)生Williamson醚化反應(yīng)，將長鏈的疏水能力。此外，其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)束縛大量自由水，使鉆井單體引人到羥乙基纖維素的親水分子鏈上，制備疏液具有優(yōu)良的降濾失能力；分子鏈帶親水性的負(fù)電水締合改性羥乙基纖維素。在確定最佳疏水單體基荷，使其易于水化，在靜電力和水化膜斥力的作用礎(chǔ)上，確定了最佳合成工藝條件，包含反應(yīng)溫度、下，使卷曲的高分子鏈得以伸展，在巖層表面多點活化劑濃度、HEC濃度、疏水單體用量和反應(yīng)時間吸附形成薄膜，對水敏性地層起

5、到減輕侵蝕作用，等，合成了新型的黏彈性聚合物MVPP。對破碎地層具有良好的護壁性能，有利于降低鉆具與井壁泥皮之間的摩擦阻力，減少鉆具磨損。1-2結(jié)構(gòu)表征利用黏彈性聚合物的流變性和溶液結(jié)構(gòu)特點，對HEC經(jīng)過疏水改性后的黏彈性聚合物研制出了配制工藝簡單、具有優(yōu)良剪切稀釋性、耐MVPP，以及本體HEC分別進行了紅外光譜分析，基金項目：中石化基金項目《鉆井液用粘彈性聚合物的研究與應(yīng)用》(JP09006)。第一作者簡介：楊倩云，工程師，2004年獲得中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院碩士學(xué)位，現(xiàn)在主要從事泥漿工藝研究。地址：山東省東營市勝利石油管理局鉆井工程技術(shù)公司泥漿工藝研究所；郵政編碼2570

6、64；電話(0546)8721047；E．mail：yangqianyun．slyt@sinopec．tom。學(xué)兔兔www.xuetutu.com20鉆井液與完井液2012年5月結(jié)構(gòu)見圖1、圖2。對比HEC和MVPP的紅外光譜聚合物溶液濃度越高，黏彈性響應(yīng)越高；當(dāng)頻率由OO圖發(fā)現(xiàn)，經(jīng)疏水改性的HEC在1375cm和1450低到高時，聚合物分子鏈被逐漸剪切拉伸舒展，網(wǎng)cm附近的吸收峰有不同程度的變化，1375cm架結(jié)構(gòu)增強，黏彈性緩慢增加。和1450cm處分別為甲基和亞甲基的對稱彎曲振圖2．1．2溫度對聚合物MVPP黏彈性的影響O圖2動峰和不對稱彎曲振動峰，其峰值增加反映了分子采用美

7、國TA公司AR1500ex流變儀對上述實中烷烴結(jié)構(gòu)的增加。由此可以確認(rèn)，HEC經(jīng)疏水改驗中的0．5％黏彈性聚合物水溶液進行溫度掃描，性后，其分子鏈上引入了長鏈烷烴基團。黏彈性聚合物的黏彈性變化情況見圖4。lOO毒m?！2000300040000．0l30405060708090100110120130a／cm℃HEC的紅外光譜圖圖4溫度對MVPP黏彈性的影響從圖4可以看出，隨著溫度升高，MVPP的儲能模量和耗能模量都先緩慢下降，在100時，黏彈性同時驟降，但彈性模量