耐温抗盐聚合物微球降滤失剂的制备与性能评价

发布时间：2022-01-08 17:28

　　为揭示聚合物微球在钻井液中的性能特征,制备具有优良耐温抗盐性能的降滤失剂,以聚乙二醇水溶液为分散介质,丙烯酰胺、丙烯酸、多官能团丙烯酸酯为主要单体,聚丙烯酸为分散稳定剂,采用氧化还原引发体系,通过水分散聚合方法合成了微米级亲水性阴离子型交联聚合物微球。采用粒度分析、扫描电镜等方法表征了聚合物微球的粒径大小及形貌,研究了聚合物微球对钻井液性能的影响。结果表明,制备的聚合物微球为平均粒径小于10μm的球状颗粒材料,能有效降低钻井液滤失量,对钻井液流变性的影响较小,耐温性能优良,其起始分解温度为290.3℃。组成为4%膨润土+3%聚合物微球的钻井液经200℃老化16 h后的滤失量可保持在10.5mL。该聚合物微球降滤失剂具有优良的抗盐抗钙性能,组成为4%膨润土+3%聚合物微球的钻井液在加入NaCl或CaCl₂后的表观黏度、塑性黏度以及动切力变化较小,NaCl加量为2%和CaCl₂加量为1%时的滤失量分别为11.0、14.0 mL,显示出优良的抗盐（钙）污染能力。图3表6参10 

【文章来源】：油田化学. 2020,37(03)北大核心CSCD

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【部分图文】：

聚合物微球粒径大小及分布

由聚合物微球的扫描电子显微镜图片（见图2）可见，聚合物微球呈现规则的球形，大部分微球粒径约为6.0μm。电镜照片反映的是干燥状态下的结构，理应比水分散状态下采用激光粒度分析仪测得的小。根据图1、图2数据，所制备的聚合物微球为粒径小于10μm的球状颗粒材料。2.2 聚合物微球对钻井液性能的影响

在高温环境下，钻井液中的聚合物会发生热降解，从而导致分子结构与性能破坏，影响钻井液体系的抗温能力。不同聚合物对温度的敏感性不同。为了评价聚合物微球的热稳定性，测定了聚合物微球的热失重曲线，结果如图3所示。温度小于200℃时，失重是由聚合物微球中游离水、结合水等水分挥发引起的，失重率为4.3%。当升温至290.3℃时，聚合物微球开始出现明显的失重现象，表明开始有小分子脱出。当升温至408.8℃后，失重曲线出现平台，试样质量不再发生明显变化。由此可知，聚合物微球起始分解温度为290.3℃，具有良好的热稳定性，可以适应较高的地层温度。2.3.2 高温老化对含聚合物微球钻井液性能的影响

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3576974