降滤失剂P（St-b-Am）／O-MMT的合成及性能研究.pdf

维普资讯 石 油 与 天 然 气 化 工 第37巷 第 1期 CHEMlCAL ENGlNEERlNG OFOlL GAS 65 降滤失剂P【St—b—Am)／0一MMT的合成及性能研究 屈沅治 苏义脑 孙金声 (1．中国石油勘探开发研究院 2，中国石油钻井工程技术研 究院) 摘 要 P(St—b—Am)／O—MMT是一种蒙脱土片层 以纳米级 分散在 两亲性嵌段 聚合物 P (St—b—Am)基体 中的纳米复合材料。以二硫代酯为链转移剂，偶氮二异丁腈为引发剂，在有机蒙 脱土存在下 ，采用可逆加成 一断裂链转移 (RAFT)聚合法成功合成 了P(St—h—Am)／O—MMT纳 米复合材料 ，并进行 了其结构表征。从钻井液添加剂的角度评价了P(St—b—Am)／O—MMT的性 能，结果表明该材料热稳定性好 ，降滤失效果显著，具有良好的抑制性能，是一种性能优 良的抗高温 降滤失剂 。 关键词 聚 (苯 乙烯 一b一丙烯酰胺)(P(St—b—Am)) 蒙脱土 纳米复合材料 降滤失剂 抑制性能 钻井液技术是油气钻井工程技术的重要组成部 苯乙烯 (st)：化学纯 ，广东汕头市西陇化工厂产 分 ，其 中处理剂是钻井液技术的核心和灵魂 。由于 品，经 5％NaOH洗涤至无色或淡黄色 ，再用蒸馏水 钻井过程中，钻井液滤液 的侵入会引起泥页岩水化 洗涤至中性 ，用无水硫酸镁干燥后减压蒸馏 ，4~C下 膨胀 ，导致井壁不稳定和各种井下复杂情况的发生 ， 冰箱保存 ；丙烯酰胺 (Am)：分析纯 ，北京益利精细 钻遇产层时还会造成油气层损害，因此 ，降滤失剂是 化学品有限公司产 品，经 CHCI重结 晶，除去 阻聚 钻井液体系中不可或缺 的处理剂之一 ，它通过在井 剂 ；偶氮二异丁腈 (AIBN)和十六烷基三甲基氯化铵 壁上形成低渗透率 、柔韧 、薄而致密 的滤饼 ，尽可能 (CTAC)：分析纯 ，天津市福晨化学试剂厂产 品；有 地降低钻井液的滤失量 ，确保油气钻井的顺利进行 。 机蒙脱土(O—MMT)由实验室制备；二硫代 0【一萘 本实验所合成 的P(St—b—Am)／O—MMT是 甲酸异丁腈酯 (DTE)链转移剂由实验室合成 。 一 种蒙脱土片层 以纳米级分散在两亲性嵌段聚合物 1．2 P(St—b—Am)／O—MMT的制备 基体中的新型钻井液处理剂。它以二硫代酯 (DTE) 1．2．1 PSt／O—MMT大分子链转移剂的合成 为链转移剂 ，偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂 ，在有 采用 RAFT法合成 PSt／O—MMT大分子链转移 机蒙脱土存在的条件下，采用可逆加成 一断裂链转 剂。在装有温度计 、机械搅拌器的三 口烧瓶中，加入 移 (ReversibleAddition—FragmentationchainTrans- 预先计量好 的 St、O—MMT、DTE和 AIBN，密封后 ， fer，RAFT)法 ¨ 合成 ，有机地将蒙脱土与两亲性 经冷冻抽真空除去体系 中的空气，充入 N ，循环 3 嵌段聚合物的优 良特性揉合在一起，使该材料在原 次，N 保护下充分搅拌，于 1l0℃的油浴中反应。反 有嵌段聚合物优 良特性的基础上，明显地改善 了聚 应一定时间后 ，用