一種油基鉆井液增粘劑劑的合成與性能評(píng)價(jià)(編輯修改稿)
2025-06-11 23:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8。7]。從鉆井液的組成講，乳液穩(wěn)定性關(guān)鍵取決于表面活性劑的特性及高溫穩(wěn)定性．以及與其他處理劑的配伍性，故研制高性能表面活性劑是提高油基鉆井液穩(wěn)定性的關(guān)鍵。3 、鉆屑或鉆井液污染問(wèn)題鉆屑或鉆井液的排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，影響程度取決于鉆井液的毒性、生物可降解性和聚集特性，影響范圍主要取決于鉆屑的排放量、排放深度等，在深水區(qū)域由于水流，排放點(diǎn)越深影響的區(qū)域就越廣。使用油基鉆井液時(shí)，鉆屑上滯留的油量越多，處理越復(fù)雜。國(guó)外研制出一種復(fù)合陽(yáng)離子表面活性劑CCS，添加至油基鉆井液后，不僅有效地減少鉆屑表面所吸附的油量，還具有改善流變性和降濾失的作用。通過(guò)加入一種油溶性的聚合物表面活性劑，能夠顯著降低巖屑上油的滯留量。4 、低剪切速率流變性控制在海洋深水鉆井作業(yè)中．鉆井液循環(huán)過(guò)程不僅處于低溫下，且當(dāng)鉆井液流經(jīng)立管時(shí)還會(huì)處于低剪切速率下。研究表明n ，油包水鉆井液在靜置或低剪切速率下，會(huì)形成一種高彈性類凝膠結(jié)構(gòu)。溫度升高時(shí)，凝膠結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減弱。剪切力可使鉆井液從黏彈性固態(tài)轉(zhuǎn)化成黏彈性液態(tài)。經(jīng)剪切的鉆井液靜止后會(huì)轉(zhuǎn)化成固態(tài)結(jié)構(gòu)，黏彈性會(huì)逐漸增大，一定時(shí)間后(大于4 h)趨于平衡。這一現(xiàn)象對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)很不利，故保證鉆井液低剪切速率下良好的流變性非常重要。1．2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1．1．1增粘劑的應(yīng)用對(duì)大位移、大斜度、水平井、高溫高壓以及各種敏感性地層，油基泥漿表現(xiàn)出很好的潤(rùn)滑、抑制和地層保護(hù)能力，以及容許污染物和固相的存在，抗污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；但油基泥漿在使用過(guò)程中存在對(duì)鉆井液的黏度控制較為困難的問(wèn)題，其低剪切速率下的黏度值較低，不利于懸浮和攜帶巖屑，特別是在大斜度、大位移和水平井中。針對(duì)這一問(wèn)題，室內(nèi)研究設(shè)計(jì)了一種增黏材料，通過(guò)改善油基鉆井液的流變性來(lái)提高其攜巖能力。 MAH溶液法接枝SBS的研究SBS是苯乙烯／丁二烯／苯乙烯三元嵌段熱塑性彈性體的簡(jiǎn)稱，為相分離體系，有兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，具有塑料和橡膠的雙重性質(zhì) ，它具有彈性好，強(qiáng)度高、耐低溫、溶解性優(yōu)、熔體粘度低等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于橡膠制品、樹脂改性、粘合劑和瀝青改性改性劑等領(lǐng)域口。但由于SBS是一種非極性材料因而與極性材料相容性差，限制了它的應(yīng)用。近年來(lái)，SBS接枝改性研究工作開展的很多，其中大部分使用的是化學(xué)接枝方法 ，接枝單體有丙烯腈 、丙烯酸 1及丙烯酸酯 、甲基丙烯酸甲酯 等。本文采用溶液接枝法，以馬來(lái)酸酐(MAH)為單體對(duì)SBS進(jìn)行接枝處理，研究了反應(yīng)溫度、MAH用量、反應(yīng)時(shí)間及引發(fā)劑用種類及用量對(duì)接枝率的影響，并對(duì)接枝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。采用溶液接枝法制得了MAH接枝的SBS，F(xiàn)TIR確認(rèn)了接枝產(chǎn)物的生成。得到接枝的最佳條件以：溶劑為二甲苯，乙酸乙酯(質(zhì)量比為4：1)的混合溶劑；m(SBS)／m(MAH)／m(BPO)／m(溶劑)=100：10：0．8：400；反應(yīng)溫度為75℃ ；反應(yīng)時(shí)間為3h。 SEBS丙烯酸接枝共聚物 苯乙烯2乙烯2丁烯2苯乙烯(SEBS) 是一類新型的熱塑性彈性體。SEBS 是SBS 經(jīng)加氫處理后的產(chǎn)物。由于SEBS 的不飽和鍵含量顯著降低, 故具有優(yōu)異的加工性能、尤其是具有優(yōu)異的耐臭氧、耐氧化、耐紫外線和戶外的耐候性能。SEBS 及其改性聚合物作為聚合物共混增容劑, 已經(jīng)獲得了深入的研究。以丙烯酸為研究對(duì)象, 研究了溶液中SEBS 與丙烯酸的接枝反應(yīng), 并對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和表面性能進(jìn)行了研究。 以過(guò)氧化二苯甲酰(BPO ) 為引發(fā)劑, 在甲苯溶液中進(jìn)行丙烯酸(AA ) 接枝SEBS 樹脂。經(jīng)紅外光譜和光電子能譜(ESCA ) 分析表明, 丙烯酸已接枝到SEBS 樹脂上。研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、單體濃度、引發(fā)劑濃度等因素對(duì)單體轉(zhuǎn)化率、接枝聚合物接枝率、單體接枝效率等的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 接枝反應(yīng)的適宜條件: 溫度為90 ℃, 引發(fā)劑用量為聚合物的10% , 丙烯酸用量為5 mL , 時(shí)間6 h～ 8 h?！〗又β蔊R 和接枝效率GE的測(cè)定: GR = (W1 W0) / W0 GE = (W1 W0) / Wm其中:W1——產(chǎn)物質(zhì)量；W0——實(shí)驗(yàn)開始時(shí)加入的SEBS 質(zhì)量；Wm ——已聚合單體量；
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