新型耐温抗盐泥浆降滤失剂的研制及性能研究

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磺甲基酚醛树脂(SMP)是一种油田泥浆降滤失剂,它以苯酚、甲醛、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等为主要原料,在碱性条件下,经过磺化和缩聚反应制备而成。它具有良好的抗盐抗温能力,是目前国内外推崇的油田深井泥浆添加剂之一。然而磺甲基酚醛树脂(SMP)的合成步骤繁琐,其机理颇为复杂,而且整个反应不易控制,并且SMP只有和其它降滤失剂复配使用时,才能发挥良好的作用。所以应该考虑一些新的途径来完善和提高它的性能。 本文用氨基苯磺酸取代了亚硫酸氢钠和亚硫酸钠,通过对氨基苯磺酸与甲醛和苯酚之间的缩合反应合成了氨基磺酸盐聚合物(APF),并通过红外分析和热失重对聚合物进行了表征。通过测定不同系列氨基磺酸盐聚合物溶液的抗盐性和流出时间,以及聚合物在淡水、盐水和复合盐水泥浆中的室温中压和高温高压失水量,确定了聚合物的最佳合成条件以及苯酚、对氨基苯磺酸、甲醛之间的最佳配比;通过测定不同氨基磺酸盐聚合物在泥浆中的吸附量以及掺加了聚合物后泥浆的ζ-电位和粒度分布,讨论了氨基磺酸盐聚合物作为降滤失剂的作用机理。归纳实验结果,得到以下结论: (1)APF-C系列的氨基磺酸盐聚合物是目标产物,它的水溶液的抗盐能力最强,在泥浆中的降滤失效果最好。 (2)当n(苯酚):n(对氨基苯磺酸):n(甲醛)=1.2:0.8:2.5时,合成的氨基磺酸盐聚合物在各种泥浆中的降滤失性能最好。 (3)氨基磺酸盐聚合物对泥浆的降滤失作用主要是通过它有效地吸附在粘土颗粒表面,给粘土以较高的ζ-电位和足够的吸附水化膜,从而提高泥浆的静电稳定性而实现的。 综上得出,氨基磺酸盐聚合物是一种有效的泥浆降滤失剂,它有着良好的抗盐能力和抗高温能力。无论在淡水泥浆,还是在盐水或复合盐水泥浆中,它都能够有效的控制泥浆的滤失量,即使在高温高压的条件下,依然能够保持良好的降滤失能力。
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