AMPS-NVP-AA-AM共聚物合成與降濾失性能研究.pdf

1、目前隨著石油可開采量不斷減少，我國淺層油氣經(jīng)過多年開采已日益枯竭，油田勘探開發(fā)慢慢的向復(fù)雜地層、深井、中深井、超深井及海洋方面發(fā)展。固井是石油開采作業(yè)中一個非常重要的過程。為了確保固井作業(yè)的安全，不同的添加劑比如降濾失劑通常被加入到泥漿中以改善泥漿性能。降濾失劑可以控制水分流失到地層中，阻止泥漿脫水。固井降濾失劑產(chǎn)品可分為三大類：微粒材料、水溶性改性天然高分子聚合物、水溶性合成聚合物。由于AMPS單體具有優(yōu)異的耐溫抗鹽性能，所以基于AM

2、PS單體合成的二元、三元水溶性聚合物已成為各國研究人員研發(fā)熱點(diǎn)，而 AMPS四元共聚物的研究較少，本文重點(diǎn)基于AMPS合成的四元共聚物進(jìn)行了研究。
　　(1)以降濾失性能測試（降濾失量）為考察指標(biāo)時，通過正交與單因素實(shí)驗(yàn)，得出四元共聚物 P(AMPS/NVP/AA/AM)的最佳工藝條件為：投料單體摩爾比AMPS:NVP:AA:AM=1:1:1:2，體系反應(yīng)pH為11，反應(yīng)時間4h，反應(yīng)溫度為90℃，通過核磁共振和紅外光譜等驗(yàn)證四元

3、共聚物的結(jié)構(gòu)。
　　(2)利用BROOK FLELD旋轉(zhuǎn)粘度計，測定四元共聚物P(AMPS/NVP/AA/AM)在不同濃度水溶液、不同溫度下水溶液體系的粘度，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)聚合物溶液粘度在隨著濃度的增大而增大、溫度的升高而減小。
　　(3)為進(jìn)一步研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，用單體DEAM、DMAM等摩爾分別代替AM合成 P(AMPS/NVP/AA/DEAM)、P(AMPS/NVP/AA/DMAM)，通過結(jié)構(gòu)表征分別驗(yàn)證了不同

4、四元聚合物的結(jié)構(gòu)。
　　(4)通過降濾失性能比較分析：在淡水體系下 P(AMPS/NVP/AA/AM)和P(AMPS/NVP/AA/DMAM)添加用量為0.5％，26.7℃時，降濾失量分別可以控制在60mL和68mL，而 P(AMPS/NVP/AA/DEAM)降濾失量控制在112mL；在鹽水體系下P(AMPS/NVP/AA/AM)和P(AMPS/NVP/AA/DMAM)添加用量為1.0%，93.3℃時，降濾失量分別可以控制在68m

5、L和64mL，而P(AMPS/NVP/AA/DEAM)降濾失量控制在96mL。
　　(5)在稠化時間測試中：在淡水體系下，51.6℃，加量為0.5%時， P(AMPS/NVP/AA/DEAM)稠化時間178min較 P(AMPS/NVP/AA/AM)166mins和P(AMPS/NVP/AA/DMAM)158mins長；在鹽水體系下，51.6℃，加量為1.0%時，P(AMPS/NVP/AA/DEAM)稠化時間271min