Page 27 - 《橡塑技术与装备》2019年8期（4月下半月塑料）

理论与研究 康永·油田用聚丙烯酰胺性能研究

油田用聚丙烯酰胺性能研究

康永
( 榆林市新科技开发有限公司，陕西 榆林 718100)

摘要 ： 主要研究梳形聚合物 KYPAM-1、HPAM 和反相乳液 MICROG 的性能。通过测定其特性黏度，根据分子量和黏度之
间的关系，计算聚合物的黏均分子量，分析聚合物分子量的影响因素。此外通过改变盐浓度，测定含盐量从 0.1%~1% NaCl 中聚
丙烯酰胺溶液黏度的变化，比较其耐盐性。在钻井液基浆或体系中测定聚合物的流变性及 API 失水量，对比分析三种聚丙烯酰胺
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对钻井液性能的影响，选出最优钻井液用增黏剂。实验研究表明：① KYPAM-1、HPAM 和 MICROG 的分子量分别为 2.644×10 ，
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2.434×10 ， 3.13×10 。② KYPAM-1 的抗盐性最好，在含盐量为 0.1% 时，黏度维持在 21.2 mPa·s，随着含盐量增加，黏度变化不大；
HPAM 具有一定的抗盐性，当 NaCl 含量达到 1% 后，黏度仍维持在 4 mPa·s 以上 ； MICROG 的抗盐性能很差，在 0.1% NaCl 下
黏度就降为 0。相同浓度下分子量越大，黏度值越高，耐盐性越好。③ MICROG 在钻井液体系中的性能最好，具有很好的热稳定
性和降虑失效果，是一种很好的钻井液流变性调节剂，但它的分子量约为 300 万，为了能广泛应用于实际钻井作业中，应通过一
些方法来提高其分子量，或者引入某种结构或基团改善其耐盐性。
关键词 ： 聚丙烯酰胺 ；增黏剂 ；特性黏度 ；分子量 ；耐温抗盐性 ；钻井液流变性
中图分类号 ： TQ332 文章编号 ： 1009-797X(2019)08-0009-07
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.08.002

随着钻井技术的不断发展和高分子聚合物的深入 表 1 实验样品及试剂
研究，迫切需求高相对分子质量，水溶性好、稳定性 名称 规格 生产厂家
KYPAM-1 工业级 北京恒聚
好且耐温耐盐的聚丙烯酰胺类添加剂，满足钻井过程 HPAM 工业级 山东东营
MICROG 工业级 实验室自制
中增黏、防塌防漏、降虑失等需要，因此各种耐温耐
氯化钠固体 分析纯 天津市大茂化学试剂厂
盐聚丙烯酰胺性能的研究成为 PAM 研究的热点 [1~3] 。 碳酸钠固体 分析纯 连云港市大晶化工有限公司
氢氧化钠固体 分析纯 天津市大茂化学试剂厂
本文主要研究三种聚丙烯酰胺 ：梳形聚合物
氯化钾固体 分析纯 天津市科密欧化学试剂有限公司
KYPAM-1、部分水解聚丙烯酰胺 HPAM、反相乳液 RS-1 粉末、lube 乳液、红坂土及海水、蒸馏水等
MICROG 的性能，包括分子量、耐温耐盐性、钻井液
1.1.2 主要仪器
中流变性等。根据 GB12005.1—89 的实验方法，测定
本实验所涉及的主要实验仪器列于表 2 ；此外，
其特性黏数，由分子量和黏度之间的关系，我们可以
还有乌氏黏度计 (0.6 mm)、高搅杯、老化罐、高纯氮
计算出聚合物的黏均分子量，对比分析不同合成方法
气瓶、砂芯漏斗、容量瓶、烧杯、锥形瓶、移液管、量筒、
对聚合物分子量的影响。此外我们通过改变盐浓度，
量杯、玻璃棒、温度计、滴定管、秒表、滤纸、洗耳
测定在 0.1%~1% 的 NaCl 中聚丙烯酰胺溶液黏度的变
球和玻璃棒若干等。
化，比较其耐盐性，得出相关结论。在钻井液基浆或
1.2 聚丙烯酰胺特性黏度的测定
体系中测定聚合物的流变性及虑失量，比较三种聚丙
聚合物的特性黏数描述它在分散体系中的单个分
烯酰胺对钻井液性能的影响，选出最优钻井液用聚丙
子行为，表征一个大分子在溶液中占有的有效体积。
烯酰胺。
按照分散体系黏度的 Einstein 理论，大分子在溶液中
的特性黏数愈大，它对溶液黏度的贡献就愈大 [4~5] 。
1 实验部分
1.1 实验试剂及主要仪器
作者简介 ：康永 (1981-），男，博士，工程师，主要从事
1.1.1 主要试剂
复合材料研究工作。
主要实验试剂见表 1。 收稿日期 ：2018-05-15

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