1聚合物的合成

聚合物由丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钾(KAA)和功能单体C4A或C6A聚合而成。C4A、C6A分别由甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯与1-溴丁烷、1-溴己烷经季铵化反应制得，具体反应步骤见参考文献[4]。聚合物P的合成步骤^5"71：在250毫升四口烧瓶中,加人乳化剂（Span80)和白油，加热溶解，然后加人配制好的AM、KAA、C4A溶液(摩尔比1:1:1)或C6A溶液，充分搅拌并通氮气30min后加入引发剂,反应温度控制在60T左右至反应完全。反应结束后在常温下用乌氏黏度计测量表观黏度和特性黏数。按石油天然气行业标准《驱油用丙烯酰胺类聚合物性能测定》评价聚合物的性能。

2结果与讨论

特性點数3=15mL/g,固含量>30%,pH值约为7。搅拌下，向100mL水中加人两种乳液聚合物1.0g，聚合物迅速分散，完全溶解时间均小于5min。由此可见，乳液聚合物钻井液添加剂易溶于水，可直接加人钻井液中使用，缩短现场水化及配浆时间,可在极短的时间内达到预期的效果。聚合物性能评价对基浆性能的影响乳液聚合物对基浆性能的影响。可见，乳液聚合物可增大基浆的表观黏度OiV0、塑性點度(pv)及动切力(作),减少滤失量(凡)。抗温性将所合成的聚合物P加入淡水基浆后在150T下老化16h，考察聚合物在基浆中的抗温性能可见，乳液聚合物的耐温性能较好。基浆老化后的滤失量为39.8mL，而含0.6%乳液聚合物P的基浆老化后的滤失量分别为14.2和16.6mL，降滤失效果较好，可以满足钻井液在高温下的降滤失要求；同时，加入0.6%的两种乳液聚合物后，基浆体系的有较大的提高，沙为6.5?8.5Pa,基浆性能得到改善。对盆7K基浆性能的影响为了考察乳液聚合物的抗盐能力，在不同氯化钠含量的基浆中加人0.6%的乳液聚合物P,盐水基浆性能测试结果。可以看出，两种乳液聚合物抗钠盐的能力较强，在加量为0.6%时就显示出较好的增黏、提切、降失水效果,可以看出所合成的两种乳液聚合物在增黏、提切和降滤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)所用的一溴丁烷价格要高。因此，后续实验选用聚合物P作为钻井液添加剂。抗老化实验在基浆中加人0.6%乳液聚合物P,150T下老化不同时间后，测得的钻井液性能。可见,在高温老化时间超过16h后，体系黏度稍有降低、滤失量稍有增加,但并不影响钻井液的综合性能。室内井浆实验桩23-13-9井井浆密度1.56kg/L，pH值为8.5，固相含量K为21.8%，加重材料质量浓度K为39g/L0在6000r/min下高速搅拌20mill后，考察0.3%乳液聚合物P(AM/KAA/C4A)对井浆性能的影响，结果。可见，在室温下，井浆中加入0.3%乳液聚合物后，原井浆押由33mPa.s增至45mPa.s，yP由15?&增至181?3,瞬时失水从4.211^降至3.3mL,可以入井试验。不同乳液聚合物对钻并液性能的影响在复合盐水基浆中加人0.6%大庆乳液聚合物、河北乳液聚合物和自制的乳液聚合物，考察其对复合盐水基浆性能的影响。可见，老化前三种聚合物均可使复合盐水基浆的从、外、IP提高,Fi降低，自制乳液聚合物对复合盐水基浆的增黏、提切、降滤失效果最好。在150T老化16h后，加入自制乳液聚合物复合盐水基浆的为14.0|11?3-3,/^为8.0111?3.8,凡为均比加入大庆和河北乳液聚合物复合盐水基浆的髙，FL低,自制乳液聚合物的性能更好。加人自制乳液聚合物复合盐水基浆在老化后的各项性能满足钻井液的要求。

作者：张嘉蒲春生孙猛刘淑梅舒俊峰王俊华单位：中国石油大学