钻井液降黏剂分子中离子基团对其降黏效果的研究

Experimental Study on Viscosity Reduction Effect of Ionic Groups in Drilling Fluid Viscosity Reducer

明显森 陶怀志 柴辉 赵猛 谢彬强

MING Xiansen TAO Huaizhi CHAI Hui ZHAO Meng XIE Binqiang

为深入研究聚合物降黏剂分子结构与性能的关系，文章以丙烯酸、苯乙烯磺酸钠、N，N-二甲基丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵为单体,采用自由基聚合法,制备了聚合物DMAA、聚合物DMSS和聚合物DMAD三种降黏剂。 研究了三者在淡水、盐水基浆中的降黏效果与耐温抗盐性能;采用流变性测试与电位测试相结合的方法,分析了降黏剂分子中羧基、磺酸基、季胺盐等离子基团在不同基浆中作用效果。结果表明,上述降黏剂均能有效降低钻井液基浆的黏切。具体来看，分子链中含有大量羧基的DMAA在淡水浆中的降黏作用优于DMSS和DMAD，其在淡水浆中180℃ 老化后的降黏率达86% ,对表观黏度和动切力的降低率分别达69%和95%，且其降黏效果受高温老化(180℃)的影响较小,抗温性能优良;由于两性离子降黏剂DMAD的分子内存在离子键，具有更强的抗盐能力,所以其在盐水浆中的降黏效果最好，180℃老化后,DMAD对盐水浆的降黏率达69%，对表观黏度和动切力的降低率分别达67%和78%。