聚合物-無(wú)機(jī)物納米復(fù)合降濾失劑的研究.pdf

1、日益增加的能源壓力,石油勘探鉆井工作不斷深入,遇到深井和超深井越來越多,復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境層出不窮,因此高溫和高鹽一直是鉆井工作必須面對(duì)的問題,也是鉆井液研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前常用鉆井液降濾失劑多是相對(duì)分子量大的天然或合成聚合物,它們?cè)诮档豌@井液濾失量的同時(shí),也不同程度的提高了鉆井液黏度,引起高溫增黏和遇到污染增黏的問題。一些相對(duì)分子量小的降濾失劑在使用過程中,雖然滿足了現(xiàn)場(chǎng)需要,代價(jià)是降濾失劑的量越用越多,因此投入的成本也逐漸升高。

2、>　　 抗溫抗鹽、成本低廉和來源廣以及易于工業(yè)化的鉆井液降濾失劑成了當(dāng)前急需的鉆井液處理劑之一。本文針對(duì)納米材料的獨(dú)有的特性,用無(wú)機(jī)納米結(jié)構(gòu)材料對(duì)聚合物進(jìn)行納米化改性,制備系列聚合物/無(wú)機(jī)化合物納米復(fù)合降濾失劑,對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征,對(duì)其作用機(jī)理進(jìn)行了研究。本文有以下創(chuàng)新點(diǎn):
　　 (1)成功的制備了P(AM/AMPS)/有機(jī)膨潤(rùn)土、P(AM/AA)/有機(jī)膨潤(rùn)土和P(AMPS/AM/AA)/有機(jī)膨潤(rùn)土三種納米復(fù)合材料。FT-

3、IR分析表明,單體和膨潤(rùn)土發(fā)生了接枝反應(yīng);XRD分析結(jié)果顯示,膨潤(rùn)土的層間結(jié)構(gòu)被單體和膨潤(rùn)土的聚合反應(yīng)所產(chǎn)生的能量不同程度的剝離或完全“撐開”,SEM分析結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了XRD的結(jié)論。降濾失性能測(cè)試結(jié)果表明,三種納米復(fù)合降濾失劑在高溫(200℃)、高鹽濃度(36％飽和鹽水)下,都有良好的降濾失和不增黏的效果。
　　 (2)成功的制備了SiO2/SSMA納米復(fù)合高溫降黏降濾失劑,并對(duì)其進(jìn)行了FT-IR、XRD、SEM結(jié)構(gòu)表征和TG

4、A熱穩(wěn)定性分析以及性能測(cè)試。結(jié)果表明,得到的納米復(fù)合材料的粒徑在200nm左右,熱穩(wěn)定性比SSMA好;該復(fù)合降濾失劑具有高溫降黏降濾失的雙重功能,當(dāng)老化溫度為200℃,復(fù)合材料的加量為0.5％時(shí),復(fù)合材料的降黏率達(dá)到81％;在老化溫度為180℃,復(fù)合材料的加量為0.2％時(shí),淡水泥漿的濾失量就從23mL降低到8mL。
　　 (3)成功的制備了腐植酸改性聚合物/Fe3+納米復(fù)合高溫降黏降濾失劑。該降濾失劑在加量為1.5％時(shí),老化溫度