石油学报

作者：谢彬强, 陶怀志, 张俊, 陈晋东, 吕军贤, 赵林

单位：1. 长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室 湖北武汉 430100;2. 长江大学石油工程学院 湖北武汉 430100;3. 中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 四川广汉 618300;4. 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技术研究院 新疆乌鲁木齐 830011

关键词：梳型聚合物,温敏聚合物,高温增稠,高温流变性,无固相钻井液

基金：谢彬强,男,1981年12月生,2013年获中国石油大学(华东)油气井工程专业博士学位,现为长江大学石油工程学院教授、博士生导师,主要从事油气井工作液、油田化学等方面研究。Email:binqiangxie@163.com

摘要： 针对现有聚合物增黏剂存在高温降黏缺陷,不能有效调控无固相水基钻井液高温流变性能的难题,采用自由基胶束聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/新型温敏单体(MVC)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)梳型温敏聚合物(TSP-Comb)。采用红外光谱、核磁氢谱和凝胶渗透色谱等表征和测定了TSP-Comb的分子结构和重均分子量,采用热重分析和环境扫描电镜分别测定了TSP-Comb分子链的热稳定性和微观结构,采用流变仪和可见分光光度计研究了TSP-Comb的温度响应特性,并研究了TSP-Comb对无固相水基钻井液高温流变性能的调控效果。研究结果表明,TSP-Comb溶液在90~180℃范围内具有优良的高温增稠特性和较高的相变温度(高于60℃),相比较于线性温敏聚合物,TSP-Comb在高温流变稳定性和相变温度提升方面均有明显改善;TSP-Comb的高温增稠特性有助于改善无固相钻井液的高温流变性能,基于TSP-Comb构建的无固相钻井液的表观黏度、塑性黏度、动切力等流变参数在90~180℃较宽温度范围内的变化率小于25%,TSP-Comb显著提高了无固相钻井液的高温流变稳定性,为无固相水基钻井液高温流变性能调控提供了一种新方法。

来源：2024年第2期

《石油学报》期刊编辑部

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