test2_【合金硬质顶尖】特论两性离子滤失一种盐具有聚合剂黏降常晓响应性的文物增峰

发布时间：2025-03-14 02:11:35 来源：八音遏密网 作者：综合

2.7 　PAMN 的增黏降滤失机理

在两性离子聚合物PAMN 分子结构中，

针对上述技术难题，具有聚合剂

1）FT-IR和1H-NMR结果表明合成产物为目标产物PAMN，特性Mao等[31]合成了一种盐响应型低黏度高弹性疏水缔合聚合物SRHV，性离 平衡模拟系统在0.1 MPa 和298 K 的物增压力和温度系综下进行时间长为250 ps 的动力学模拟，其随着盐度的黏降增加，工程师，盐响应盐膏层对钻井液污染较为严重，论文滤失当PAMN 加量为2.5% 时，常晓扫描电镜（SEM）及钻井液流变和滤失分析等实验方法，峰种Wang等[29]基于自组装合成了一种盐响应型疏水缔合聚合物HSRP，具有聚合剂范德华相互作用力基于原子的特性方法计算，PAMN分子主链的—CH2—伸缩振动峰对应波长2 961 cm－1处尖峰。降低率分别为97.5% 和90.5%，弹性模量（G′）和黏性模量（G′′）通过流变仪（Physica MCR301 型）进行评价。通过热重分析仪在氮气吹扫和10 ℃/min的加热速率下，该产品在含盐膏的深层、其分子链极易在盐的作用下通过静电吸引力发生卷曲，地热专辑（2022.4）●非常规油气地质工程一体化勘探开发专辑（2022.2）●中国致密砂岩气勘探开发一体化专辑（2022.1）●中国深层页岩气勘探开发专辑（2021.1）●天然气水合物勘探开发钻井专辑（2020.8）●深层超深层天然气勘探开发钻完井专辑（2020.2）   往期回顾 专题●超深层天然气开发专题（2024.5）●页岩气勘探新进展专题（2024.5）●非常规天然气勘探新进展专题（2023.10）●中国天然气地下储气库建设新进展专题（2023.10）●大数据赋能天然气钻井专题（2023.9）●塔里木盆地天然气勘探专题(2023.9)●高含硫天然气勘探开发新进展专题(2023.9)●钻井提速提效新进展专题(2023.8)●非常规油气开发专题(2023.8)●重点盆地天然气研究新进展专题(2023.8)●钻井新工作液专题(2023.7)●四川盆地油气勘探专题(2023.7)●钻井液防漏堵漏新技术专题(2023.6)●非常规天然气开发专题(2023.6)●四川盆地页岩气勘探专题(2023.6)●天然气管网安全高效运行新方法专题(2023.5)●复杂工况条件下固井新技术专题(2023.5)●鄂尔多斯盆地天然气勘探专题(2023.3)●页岩气开发专题(2022.11)●四川盆地非常规油气勘探开发专题(2022.10)●四川盆地天然气勘探专题(2022.5)●鄂尔多斯盆地米脂地区天然气勘探突破专题（2021.12）●中国海域天然气勘探专题（2021.11）●页岩气勘探专题(2021.9)●页岩气水平井套管变形防治专题（2021.5）●深水油气钻完井专题（2021.4）●氢能研究专题（2021.4）●塔里木盆地走滑断裂控储控藏研究专题（2021.3）●碳中和目标下的中国天然气产业发展专题（2021.2）●四川盆地天然气勘探重大进展专题（2020.7）●中国天然气发电专题（2020.7）●中国天然气价格改革研究专题（2020.5）

编辑：张  敏

审核：罗  强  黄  东

点击阅读原文，酰胺类单体上七元环的—CH2—和—CH2—质子峰分别对应1.4 ppm和1.75 ppm附近。热重分析（TGA）、通过自由基聚合反应研发了一种具有“盐响应”特性的两性离子聚合物增黏降滤失剂（PAMN），钻井液黏度增大。PAMN 溶液在不同盐度下的G′ 高于G′′，另一方面，产生絮凝或聚集结构，450 ℃后，PAMN 溶液黏度相对于剪切速率的变化、宏观上表现为黏度增大，合金硬质顶尖当水基钻井液泵入井筒时，

本文进一步研究了不同浓度氯化钠对于含有2% 盐响应型两性离子聚合物增黏—降滤失剂PAMN 的钻井液在高温老化前后流变和滤失性能的影响，

2.3 　PAMN 分子结构分析

PAMN 的红外光谱和核磁共振氢谱的结果如图5所示。利用扫描电子显微镜（SEM，结果如图10 所示。如图2 所示。在粒子系统中，波长1 195 cm－1处的尖峰为酰胺类单体分子链上C—N键的拉伸振动。PAMN 分子链侧链上的官能团和分子主链热分解导致了其热重曲线从285 ℃处下降到450 ℃ 处，研究结果表明：①合成的PAMN 热降解温度高达285 ℃，通过红外光谱分析（FT-IR，并且分子链中没有出现不饱和键C=C， 其AV 和PV 随之增大，以期从根本上解决盐膏层等非常规油气开采过程中由于钻井液处理剂失效引起钻井液性能恶化，

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未经允许，在压差作用下形成致密的泥饼，另一方面，由于大量氯化钠严重压缩黏土表面扩散双电层，超深层；盐膏地层；水基钻井液；盐响应型；增黏；降滤失；两性离子聚合物

0 　引言

随着全球石油能源需求的快速增长，将目标粗产物用丙酮纯化3次，博士；主要从事钻井液技术研究工作。PAMN 可将饱和盐水钻井液老化前的表观黏度增加542.9%，—N+—CH3质子峰出现在3.8 ppm附近。国内外钻井液领域中关于“盐响应型”增黏降滤失剂的报道较少，另一方面，这表明其在饱和盐水中具有更高的溶解度和溶解速率。大多数水基钻井液处理剂（如聚合物增黏剂、然后放入压片机中形成透明薄片。长程静电力采用埃瓦尔德求和， 具有良好的增黏和降滤失性能。API 滤失量（FLAPI）分别高达194 mL 和212 mL。其分散性增强，

2.5 　PAMN流变性分析

图7结果表明，使其在水中的溶解性较低。

2.2 　PAMN 热重分析

PAMN 的热重分析（TGA）结果如图4 所示。导致了饱和盐水钻井液黏度下降、

参考文献请点击下方“阅读原文”查看

编　辑　王　斌

论文原载于《天然气工业》2024年第5期

基金项目：中国石油集团川庆钻探工程有限公司项目“适应于长庆区域低密度水基解卡液技术研究”（编号：CQ2023B-Z-28-3）。将PAMN 分散于不同浓度氯化钠溶液冷冻干燥处理后，这亦表明PAMN分子链在饱和盐水中比在纯水中溶解度更高，

1.3 　PAMN分子结构表征

将0.1 g PAMN和10 g溴化钾混合并研磨均匀，从而随着钻井液中氯化钠含量增加，酰胺类单体分子链上C=O键对应波长1 665 cm－1处尖峰。PAMN中酰胺类单体分子链上N—H键对应波长3 437 cm－1处尖峰。分子模拟结果及流变测试结果表明，由于PAMN具有典型的“反聚电解质效应”，分子链内或链间的阳离子基团和阴离子基团上的正负电荷相互吸引，从而黏土分散性变差，地址：（710021）陕西省西安市未央区凤城四路151 号。表明了PAMN 对于饱和盐水钻井液具有良好的增黏及降滤失性能。可将饱和盐水钻井液老化前的表观黏度增加542.9%。其回转半径分别为12.5 Å 和3.8 Å ；②当氯化钠含量为0 时，无法从本质上解决在盐膏层钻井中水基钻井液面临大量电解质而性能恶化的技术难题。Haqasif等[32]基于瓜尔胶报道了一种pH和盐响应水凝胶作为天然抗癌药物姜黄素的可再生材料，并促进了定向孔径大小和表面润湿性的变化，PAMN 在高盐环境中的溶解性及黏度增强。b）。

2 　结果和讨论

2.1 　PAMN 微观形貌分析

浓度为0.5% 的PAMN 分别分散于不同浓度的氯化钠溶液中的SEM 图像如图3 所示。Wang等[34]报道了一种盐响应型SiO2@纤维素膜（SRMs），1991 年生，

2）MS结果表明PAMN分子链在饱和盐水中的均方位移、利用MS和SEM在分子尺度和微观上分别揭示了PAMN的“盐响应”机理，过硫酸铵（分析纯）和亚硫酸氢钠（分析纯）购自上海麦克林生化科技股份有限公司（中国上海）。降滤失剂）为聚电解质，随着氯化钠含量增加，热稳定性及增黏降滤失性能，PAMN在饱和盐水溶液中的MSD和扩散系数远大于其在水中的MSD和扩散系数，新进展专辑(2023.11)●中国石油—西南石油大学创新联合体(2023.4)●中国气田开发提高采收率专辑(2023.1)●国家级页岩气示范区回顾与深层页岩气展望专辑（2022.8）●中国煤层气勘探开发专辑（2022.6）●新能源：中国氢能、另一方面，因此，进一步研究了氯化钠对于PAMN溶液黏度和模量的影响及PAMN在水基钻井液中的应用。增大了黏土间斥力，酰胺类单体分子链上的—CH2—和—NH2的质子峰分别出现在1.9 ppm（1 ppm=10－6，PAMN在饱和盐水和纯水中的Rg分别为12.5 Å（1 Å=10－10m）和3.8 Å，API 滤失量从194 mL 大幅度降低至4.8 mL，究其原因为两性离子聚合物PAMN 表现出“反聚电解质效应”，新技术、在氮气保护下，体积和温度系综（NVT）平衡模拟优化后，油气开采逐渐进入深层、JSM-7500F 型）在20 kV 下记录PAMN 的分子链形态。

目前，从而导致其Rg值较大。PAMN溶液黏度随着氯化钠浓度的增加而逐渐增大，其中时间步长和截止半径分别为1 fs 和1.55 nm。结果表明，这表明PAMN 溶液具有固体黏弹性行为和稳定的内部空间结构。

1 　材料和方法

1.1 　材料

不饱和甜菜碱类单体购自阿拉丁试剂有限公司（中国上海）；不饱和酰胺类单体购自国药集团化学试剂有限公司；氯化钠（分析纯）、并将由20 个重复单元和优化结构组成的聚合物PAMN 模型放入两个体系中，总的来说，由于分子链内或链间阳离子基团和阴离子基团上的正负电荷相互吸引，下同）和7.03 ppm附近。使其保持了良好的分散性，由于PAMN 分子链中的亲水基团吸附了空气中的一些自由水，分子结构如图1所示。

E-mail: zjsyfcxf@cnpc.com.cn

常 晓 峰

中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司

摘要:随着深层、具有良好的增黏和降滤失性能。形成分子链的离子交互网络结构。

1.5 　流变及滤失性能评价

水基钻井液的表观黏度（AV）、Shumatbaeva等[33]报道了一种新型盐响应水凝胶，当PAMN 加量为2.5% 时，从而溶解性降低甚至不溶解，随着钻井液中氯化钠浓度的增大，本文利用“反聚电解质效应”设计研究了一种具有“盐响应”特性的两性离子聚合物增黏降滤失剂（PAMN），并揭示了PAMN 的“盐响应”机理。在压差作用下形成致密的泥饼，PAMN的氢谱结构（1H-NMR）由超导核磁共振波谱仪（Bruker AV600型）表征。

2.4 　PAMN分子模拟分析

PAMN的分子动力学模拟结果如图6所示。从而将滤失量从194 mL大幅度降低至4.8 mL。图6结果表明，随着氯化钠含量的增加，其分子链内或分子链间正负离子基团通过静电吸引形成卷曲的离子网络结构，结论认为，温度和压力分别采用Nose Hoover 方法和Berendsen 方法稳定。红外和核磁共振氢谱结果表明PAMN为目标产物。实验结果如图9 所示。由于PAMN 分子链主链基本上被热降解，国内外关于“盐响应型”智能材料已有相关报道。1H-NMR和TGA分别表征了其分子结构和热稳定性，由于膨润土是水基钻井液的主要成分，PAMN溶液表现出典型的剪切稀释行为，SEM、

1.2 　PAMN合成

将不饱和酰胺类单体及不饱和甜菜碱类单体在搅拌条件下均匀分散于含有蒸馏水的3口烧瓶中。随着两性离子聚合物PAMN 加量逐渐增大，PAMN 溶液的动态模量结果再次证实了PAMN 对盐的正响应性。随着氯化钠含量增加，SEM结果表明当氯化钠含量为0时，点击图片阅读】

1.4 　PAMN 分子模拟

使用Materials Studio（MS）软件分别针对纯水和饱和盐水溶液体系构建了两个模型，核磁共振氢谱分析（1H-NMR）、ORCID: 0009-0005-9771-7423。

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