前言耐温耐盐钻井液增粘剂合成研究前言聚合物钻井液中,为保证低固相下钻井液具有较高的粘度及良好的流变性,通常需添加增粘剂来提高钻井液粘度。增粘剂均为水溶性高分子化合物,在钻井液中可形成空间网状结构能显著提高钻井液的粘度。增粘剂除了能起增粘作用外,往往还具有抑制页岩水化和降滤失的作用,因此,使用增粘剂不仅可以改善钻井液的流变性,而且有利于稳定井壁。增粘剂的种类很多,作为降滤失剂和絮凝剂的高分子化合物都具有增粘作用。常用的钻井液增粘剂按化学成分来分主要有:改性纤维素正电胶,黄原胶,聚丙烯酰胺〔PAM〕及局部水解聚丙烯酰胺〔HPAM〕。其中,聚丙烯酰胺类相对分子量高〔10-10〕,水溶性好,可以通过调节分子量,或引进各种基团得到具有特定性能的多种分子。聚丙烯酰胺具有一系列优良的性能,如絮凝性、增稠性、外表活性、沉降、过滤、增粘、净化等多年来,作为增粘剂,聚丙烯酰胺主要是通过其分子骨架的水化,水动力学体积增大而对溶液起到增粘作用。但目前使用的高相对分子质量的聚丙烯酰胺(HPAM)在实际使用中存在许多缺乏,主要是聚合物的耐温、抗盐能力差,尤其是在石油中含有高价金属离子时,易发生相别离,致使水溶液的粘度及驱油效果大幅度降低,不适应于高温、高盐地层。因此需要向其中引入大侧基、带电基团、含磺酸基单体、疏水基单体或用微交联等功能性改性方法提高聚合物耐温抗盐性能。第1页〔共34页〕耐温耐盐钻井液增粘剂合成研究1聚丙烯酰胺的概述聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是丙烯酰胺(Acrylamide,简称AM)均聚或与其它单体共聚而成的含量在50%以上的线型水溶性高分子化学品的总称PAM具有的特殊的物理化学性质,源于分子结构上的特性。由于结构单元中含有酰胺基,易形成氢键,使其具有良好的水溶性。它易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物。它作为一类重要的絮凝剂、增稠剂减阻剂、泥浆处理剂、外表活性剂、土壤改进剂、水土保失剂、种子包衣剂、纸力增强剂广泛用于石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿医药、农业等行业,有“百业助剂〞之称。1.1聚丙烯酰胺分类根据聚丙烯酰胺电荷性质可将其分为非离子型聚丙烯酰胺〔PAM〕、阴离子型聚丙烯酰胺〔HPAM〕、阳离子聚丙烯酰胺〔CPAM〕和两性聚丙烯酰胺〔AmPAM〕。这些聚合物可以是均聚物,也可以是共聚物。1.1.1非离子型聚丙烯酰胺非离子型聚丙烯酰胺〔PAM〕,一般由丙烯酰胺〔AM〕共聚或均聚制的。分子式为——|非离子型聚丙烯酰胺具有极性酰...