Page 34 - 《精细化工》2020年第9期

·1748· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

温性。这是因为随着 NaCl 的加入，PASM-t 链上的
阳离子部分形成可逆键，并且盐离子充当了三元聚
合物链之间的交联剂，阻止了链间的移动，导致了
黏度的增加。另外，随温度的升高，含有疏水单元
的共聚物的溶解度增加，聚合物链由无序形成了三
维网络结构，加强了链与链间的相互作用，形成了
缠绕。

图 3 减少流体损失的 SBASC 长链结构 [32]
Fig. 3 Structure of long chain SBASC to reduce fluid loss [32]

CHU 等 [33] 用丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺
酸、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-
N,N-二甲基丙磺酸和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵
为原料合成了一种聚合物流型调节剂 PAADDC，其
结构式如下所示：

图 2 NaCl 对 CMC、PASM-t 结构的影响以及温度对
PASM-t 的影响 [31]
Fig. 2 Effect of NaCl on the structure of CMC and
PASM-t, and effect of temperature on PASM-t [31]

DAVOODI 等 [32] 用丙烯酰胺和苯乙烯合成了一

种二元共聚物 SBASC。结果表明，SBASC 可以代 结果表明，PAADDC 是一种能高效调控黏度的
替淀粉，其内部形成的三维网络结构增加了 YP、PV 流型调节剂。随着 PAADDC 添加量的增加，钻井液
（加入 2.5 g SBASC，121 ℃热滚 16 h 后，测得 YP 的 AV、PV、YP 和 YP∶PV 都有所增加〔当钻井液
为 9.5 Pa，PV 为 14 mPa·s）。该聚合物增黏机理可 中 PAADDC 添加量为 0.25 mol/L 时，100 ℃老化
归因为聚合物链上的高亲水性单体引发的缔合作 16 h 后，钻井液的 AV 为 23 mPa·s，PV 为 12 mPa·s，
用。此外，SBASC 还表现出良好的过滤性，在高温 YP 为 11 Pa，YP∶PV 为 916.7 s 〕。这是因为
–1
高压条件下，添加 3 g SBASC，流体的体积损失可 PAADDC 分子间的疏水缔合以及聚合物链中阴离
减少 47.5%。这是因为聚合物长链吸附于固体颗粒 子基团与阳离子基团间的静电作用形成了连续的三
（碳酸钙）的表面，堵塞了滤饼孔。减少流体损失 维网络结构。此外，该聚合物还表现出良好的耐温
的 SBASC 长链结构见图 3。 性（在 160 ℃下，AV 为 14 mPa·s，PV 为 9.5 mPa·s，

YP 为 4.5 Pa）。
另外，有的学者 [34] 还合成了接枝聚合物流型调
节剂。SHETTIGAR 等 [35] 用十六烷基三甲基溴化铵
（CTAB）接枝聚丙烯酰胺（PAM），并研究了其
在钻井液中的应用。结果表明，该复合物通过静电
作用和氢键能有效地改善钻井液的流变性，实现增
黏提切（加入 1 mol/L 复合物，PV 为 19 mPa·s，
YP 为 33 Pa），该复合物不仅耐温 160 °C，还可以
在 pH 为 8.5~9.0、高盐下使用。JAIN 等 [36] 用丙烯酰