鹽響應聚合物刺激響應機理及在飽和鹽水鉆井液中的應用

作者：賀垠博,蔣官澄,董騰飛,楊麗麗,李小慶

摘要：以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)與3-丙烯酰胺丙基-三甲基氯化銨(TAC)為單體,通過改變投料比例,采用水溶液聚合法合成了一系列電荷分布不同的AM-AMPS-TAC聚合物,通過室內實驗研究聚合物的鹽響應行為、鹽響應性致因以及聚合物分子結構對鹽響應性的影響,并進行應用分析。采用分步剪切模式進行流變性測試,結果證明AM-AMPS-TAC聚合物具有鹽響應特性,且AMPS與TAC投料量越接近鹽響應性越顯著。通過濁度測試與微觀形貌分析研究了聚合物分子鏈構象隨鹽刺激的變化規律,并結合特性黏度測試與共聚物組成分析研究了鹽響應機理,結果表明,聚合物的鹽響應行為源于分子鏈構象在鹽刺激下發生了由蜷曲到伸展的轉變,這種轉變是聚合物分子內離子鍵被鹽的電荷屏蔽作用削弱所致。將AM90-AMPS5-TAC5與降濾失劑PAC-Lv復配應用于飽和鹽水鉆井液體系中,抗鹽與耐溫效果最優,鉆井液在150℃、飽和NaCl條件下長時間維持穩定黏度和良好分散,且濾失量小。

發文機構：中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室 中國石油大學（北京）石油工程教育部重點實驗室

關鍵詞：鹽響應聚合物鹽響應特性刺激響應機理分子鏈構象聚合物處理劑飽和鹽水鉆井液salt-responsive polymerthe salt-responsive behaviorstimulus-responsive mechanismchain conformationpolymer additivesaturated saltwater drilling fluid

分類號： TE254[石油與天然氣工程—油氣井工程]