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1聚合物的合成

聚合物由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸鉀(KAA)和功能單體C4A或C6A聚合而成。C4A、C6A分別由甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯與1-溴丁烷、1-溴己烷經季銨化反應制得，具體反應步驟見參考文獻[4]。聚合物P的合成步驟^5"71：在250毫升四口燒瓶中,加人乳化劑（Span80)和白油，加熱溶解，然后加人配制好的AM、KAA、C4A溶液(摩爾比1:1:1)或C6A溶液，充分攪拌并通氮氣30min后加入引發劑,反應溫度控制在60T左右至反應完全。反應結束后在常溫下用烏氏黏度計測量表觀黏度和特性黏數。按石油天然氣行業標準《驅油用丙烯酰胺類聚合物性能測定》評價聚合物的性能。

2結果與討論

特性點數3=15mL/g,固含量>30%,pH值約為7。攪拌下，向100mL水中加人兩種乳液聚合物1.0g，聚合物迅速分散，完全溶解時間均小于5min。由此可見，乳液聚合物鉆井液添加劑易溶于水，可直接加人鉆井液中使用，縮短現場水化及配漿時間,可在極短的時間內達到預期的效果。聚合物性能評價對基漿性能的影響乳液聚合物對基漿性能的影響?？梢?，乳液聚合物可增大基漿的表觀黏度OiV0、塑性點度(pv)及動切力(作),減少濾失量(凡)?？箿匦詫⑺铣傻木酆衔颬加入淡水基漿后在150T下老化16h，考察聚合物在基漿中的抗溫性能可見，乳液聚合物的耐溫性能較好。基漿老化后的濾失量為39.8mL，而含0.6%乳液聚合物P的基漿老化后的濾失量分別為14.2和16.6mL，降濾失效果較好，可以滿足鉆井液在高溫下的降濾失要求；同時，加入0.6%的兩種乳液聚合物后，基漿體系的有較大的提高，沙為6.5?8.5Pa,基漿性能得到改善。對盆7K基漿性能的影響為了考察乳液聚合物的抗鹽能力，在不同氯化鈉含量的基漿中加人0.6%的乳液聚合物P,鹽水基漿性能測試結果?？梢钥闯觯瑑煞N乳液聚合物抗鈉鹽的能力較強，在加量為0.6%時就顯示出較好的增黏、提切、降失水效果,可以看出所合成的兩種乳液聚合物在增黏、提切和降濾失方面的性能基本接近,但是合成P所用的原料一溴己烷比合成P(AM/KAA/C4A)所用的一溴丁烷價格要高。因此，后續實驗選用聚合物P作為鉆井液添加劑。抗老化實驗在基漿中加人0.6%乳液聚合物P,150T下老化不同時間后，測得的鉆井液性能?？梢?在高溫老化時間超過16h后，體系黏度稍有降低、濾失量稍有增加,但并不影響鉆井液的綜合性能。室內井漿實驗樁23-13-9井井漿密度1.56kg/L，pH值為8.5，固相含量K為21.8%，加重材料質量濃度K為39g/L0在6000r/min下高速攪拌20mill后，考察0.3%乳液聚合物P(AM/KAA/C4A)對井漿性能的影響，結果?？梢?，在室溫下，井漿中加入0.3%乳液聚合物后，原井漿押由33mPa.s增至45mPa.s，yP由15?&增至181?3,瞬時失水從4.211^降至3.3mL,可以入井試驗。不同乳液聚合物對鉆并液性能的影響在復合鹽水基漿中加人0.6%大慶乳液聚合物、河北乳液聚合物和自制的乳液聚合物，考察其對復合鹽水基漿性能的影響?？梢?，老化前三種聚合物均可使復合鹽水基漿的從、外、IP提高,Fi降低，自制乳液聚合物對復合鹽水基漿的增黏、提切、降濾失效果最好。在150T老化16h后，加入自制乳液聚合物復合鹽水基漿的為14.0|11?3-3,/^為8.0111?3.8,凡為均比加入大慶和河北乳液聚合物復合鹽水基漿的髙，FL低,自制乳液聚合物的性能更好。加人自制乳液聚合物復合鹽水基漿在老化后的各項性能滿足鉆井液的要求。

作者：張嘉蒲春生孫猛劉淑梅舒俊峰王俊華單位：中國石油大學