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随着工业发展对石油需求量的不断增加,需要开发储藏在地层深处的油气资源,这对钻井技术提出了更高的要求。降滤失剂作为重要的钻井液处理剂,其耐温抗盐能力直接影响到水基钻井液的性能。本文从聚合物结构和官能团出发,选用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等抗高温单体,采用自由基水溶液共聚法合成了P(AMPS/AM/DMAA/NVP)-SA和P(AMPS/AM/NVP/DMDAAC)聚合物钻井液降滤失剂,所合成的聚合物具有良好降滤失能力,能够有效地提高钻井液的耐温抗盐性能。本文的主要内容包括：1. AMPS类多元共聚物的合成与表征选用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、N,N二甲基丙烯酰胺(DMAA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、海藻酸钠(SA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)等单体,合成了P(AMPS/AM/DMAA/NVP)-SA和P(AMPS/AM/NVP/DMDAAC)聚合物钻井液降滤失剂,并优化确定了最佳反应条件。通过红外光谱分析和元素分析得到了聚合物中各官能团的组成和各元素比例；利用特性粘度实验和热重-差示扫描量热(TG-DSC)实验,确定了聚合物粘均分子量分别为26.0万和55.3万,并证明了聚合物具有良好的耐温能力。2. AMPS类多元共聚物在不同泥浆体系中的降滤失效果评价通过测定不同泥浆体系在常温、200℃或240℃下老化16h的流变学参数和中压滤失量,对聚合物的降滤失效果进行了评价。结果表明,所合成的AMPS类多元共聚物能够使淡水泥浆、盐水泥浆、复合盐水泥浆和饱和盐水泥浆的滤失量大幅降低,并能够较好的控制体系的流变性。与本课题组早期产品和国外产品Driscal D的对比发现,AMPS类多元共聚物的降滤失效果优于上述两种产品。3. AMPS类多元共聚物的水溶液性质及其与粘土的相互作用为了解释多元共聚物在钻井液体系中的抗温性和抵抗Na+、Ca2+等无机离子污染的能力,通过吸附、钙离子结合度和流变学表征等手段研究了聚合物的水溶液性质及其与粘土的相互作用。聚合物在粘土颗粒上的吸附符合Langmuir型吸附等温线,NaCl的加入可以使聚合物的吸附量大幅度增加；聚合物结合的钙离子数占溶液中钙离子总数的10-25%,在经过高温老化处理后,结合度有小幅度上升；聚合物水溶液体系符合幂律模型,聚合物-粘土分散体系符合带有屈服值的幂律模型,具有剪切稀释性,屈服值和弹性模量随着聚合物浓度的增加而增大,在经过高温老化处理后,体系的粘度、屈服值、弹性模量等均有所下降,这主要由空间网络结构强度的降低而引起。从胶体分散体系稳定性理论出发,分析了AMPS类聚合物的降滤失作用机理：(1)维持粘土颗粒分散；(2)增粘作用；(3)堵孔作用。