1、 中文 1 万字 出处： Wu Y M, Zhang B Q, Wu T, et al. Properties of the forpolymer of N -vinylpyrrolidone with itaconic acid, acrylamide and 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid as a fluid-loss reducer for drilling fluid at high temperaturesJ. Colloid and Polymer Science, 2001, 279(9):836-842. 油井水泥降
2、失水剂 N-乙烯基吡咯烷酮与衣康酸，丙烯酰胺和 2-丙烯酰胺基 -2-甲基 -1-丙烷磺酸的共聚物在高温下的性能研究 摘要： N-乙烯基吡咯烷酮 (简称 NVP),衣康酸 (简称 IA)，丙烯酰胺 (简称 AM)和 2-丙烯酰胺基 -2-甲基 -1-丙烷磺酸 (简称 AMPS)通过自由基聚合 ,合成了具有能够使用傅立叶变换红外光谱法特点的聚合物。钻井液的胶体性能以淡水或咸水泥浆的形式被研究。结果表明 ,NVP-IA-AM-AMPS聚合物对泥浆的性能有较强的效果 。在220 的老化试验前后，滤液量随聚合物浓度的增加而降低 ,并且滤液量在老化试验后比在老化试验前要多 ,但与之相对应的基地泥浆比较仍
3、然是非常小的。另外 ,淡水泥浆和盐水泥浆流变性能通过聚合物进行了改性。粒度大小的数据证明 ,平均尺寸的粘土颗粒在老化试验后比在老化试验前要大 ,淡水泥浆与盐水泥浆的粒度大小分别在老化试验的前和后相比要小。钻井液所含的聚合物有极好的耐盐和耐高温性能。 关键词： N-乙烯基吡咯烷酮 ；衣康酸；丙烯酰胺；降失水剂；钻井液 绪论 粘土悬浮液的一个非常重要的应用是其在石油工业里用作钻井液。 钻井液(例 如 :泥浆 )的功能之一是在井壁上形成一层薄的滤饼 ,即可防止水泄漏进入地层和保持钻井孔的稳定。 近年来 ,钻井液在跟上钻井技术先进操作上存在很多挑战 ,其中之一就是高温 (或高压 )井。 自 20世纪
4、80年代以来，环境立法在使用具有高热量的稳定性油性液体已经增加了许多的限制 ,并逐步为在高温下被要求的特定的应用呈现新的水性配方来改进性能。 水基钻井液包括水、盐、聚合物、惰性 固体颗粒 ,如蒙脱石粘土 (商业称为膨润土 )。 这些聚合物添加到钻井液中起到非常特殊的功能 ,例如液体流失控制、流变改性和页岩稳定等。 合成降失水剂和聚合物反凝剂的开 发已经在高温、高压的钻井中帮助水基泥浆体系保持稳定 ,并且含有 N-乙烯基吡咯烷酮 (简称 NVP)或 2-丙烯酰胺基 -2-甲基-1-丙烷磺酸 (简称 AMPS)的共聚物或三元共聚物在这些合成聚合物中起着重要的作用。所有之前的文献显示，吡咯烷酮和磺化
5、基团可能会耐高温、耐盐 ,并且带有含吡咯烷酮和磺化基团的聚合物的泥浆可以被用在一些恶劣的环境中 。 直到现在 ,没有一项研究报道过关于 NVP、 AMPS、衣康酸 (简称 IA)和丙烯酰胺 (简称 AM)以及其泥浆配制方法。这项工作的目的是找到一些关于胶体行为的有用的信息 ,如粒度，失水量和带有聚 合物的水基钻井液在 220 的老化试验前、后的 16小时内的流变性能。 实验 材料 乙烯基单体 NVP， IA， AM和 AMPS是分析纯。 过硫酸钾 (简称 KPS)和氢氧化钠也是分析纯。膨润土样品的原料是纯度为 96%的蒙脱石，由中国东营的胜利油田提供的。聚合物 NVP-AM-AMPS和 IA-
6、AM-AMPS都来自中国濮阳的中原油田。这两个聚合物的分子量都接近 600000。 被用于粒度大小测量的膨润土是通过一系列如下的程序被净化的。膨润土原料大约有 7%被分散在 1 N的氯化钠溶液里并摇动 12小时 ,并且氯化钠溶液浮在上层， 在底部的碎石被移除。然后，悬浮液被离心机以 3500转 /分钟离心 10分钟，氯化钠上层清液被移除。在去离子水中清洗得到钠基膨润土，用离心机以 5000转 /分钟分离 30分钟 ;然后 ,包含氯离子的上层清水中被移除。硝酸银试验结果表 明最终得到的膨润土含有很少的氯离子。 聚合物的制备及表征 聚合物 NVP-IA-AM-AMPS进行聚合是在一个 1000毫升的玻璃容器中反应或配有一个搅拌冷凝器 ,一个温度计和一种氮气入口，这个聚合物有一个最初的重量配比是 NVP:IA:AM:AMPS=10:10:40:40。 这个反应器反复地 除气 并用氮气净化，并且添加去离子水。 然后 ,水加热到 60 ,将近十分之一的单体溶液 (含 N-乙烯基吡咯烷酮、 40%的衣康酸二钠溶液、 50%的丙烯酰胺溶液和 50
