疏水缔合聚合物/纳米二氧化硅降滤失剂的研制及作用机理

摘要：

以制备的疏水缔合聚合物聚P(AM NaAMPS MA-b St)为聚合物基体,纳米二氧化硅为填料,研制了一种具有核壳结构的疏水缔合聚合物/纳米二氧化硅微纳米降滤失剂FLR 1.借助FT IR、SEM、TEM、粒径分布与比表面积测试和GPC实验,表征了FLR 1的分子结构、微观形貌特征和相对分子质量.通过API滤失和HTHP滤失实验测试了FLR 1的降滤失性能,探讨了其在水基钻井液中的降滤失作用机理.结果表明:新研制的疏水缔合聚合物/纳米二氧化硅降滤失剂有优异的降滤失作用,尤其是HTHP降滤失效果显著,200℃/16 h的HTHP滤失量仅为20.5 mL;此外,FLR 1也可显著改善钻井液体系的流变性能,且具有优良的抗盐能力.在高温高压环境下,具有独特微交联结构的FLR 1分子通过化学吸附作用、水化作用、疏水缔合作用及微纳米粒子自组装作用,能较好地稳定钻井液液相黏度,合理保持钻井液中固相粒子的粒径分布,形成薄而致密的泥饼,从而有效控制钻井液的HTHP滤失量.

关键词：降滤失剂、钻井液、疏水缔合聚合物、纳米二氧化硅、降滤失作用机理、聚合物纳米材料

所属期刊栏目：35

分类号：TE254.4(钻井工程)

资助基金：国家重大科技专项“大位移井强抑制、高润滑水基钻井液技术研究”2011ZX05021-004;中国石油大学华东自主创新科研计划项目“改性纳米二氧化硅聚合物降滤失剂的研制”14CX06028A;山东省博士后创新项目“纳米胺类树枝状聚合物页岩抑制剂研制及其作用机理研究”201303060

在线出版日期：2014-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：771-778