亲水性两性离子交联聚合物微球的制备及性能

杜文浩¹，宋兆辉²，吴鹏伟¹，陶丹阳¹，蔡利山²，杨召杰¹，张熙¹

1. 四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室2. 中国石化石油工程技术研究院

摘 要：水分散聚合是制备亲水性交联聚合物微球的新方法。为揭示水分散聚合体系中各组分及反应条件对产物结构与性能的影响规律,分别以硫酸铵水溶液和聚乙二醇水溶液为分散介质,丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为共聚单体,过硫酸铵/亚硫酸氢钠为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺复配物为交联剂制备了亲水性两性离子交联聚合物微球,并对产物结构及在钻井液中的性能进行了研究。结果表明,聚合分散介质和反应组分对产物性能影响显著,分散介质为硫酸铵溶液时产物在钻井液中具有强增黏作用和降滤失作用,而以醇水溶液为分散介质制备的聚合物微球在钻井液中无明显增黏效应;随着聚合体系中丙烯酰胺和交联剂加量增加,微球粒径减小,对钻井液的增黏作用增强;增加引发剂加量会导致产物粒径减小,对钻井液的增黏作用下降。在适当条件下制得的聚合物微球可在升温条件下膨胀,对钻井液黏度影响小,热稳定性好,具有明显的封堵强化作用,可用于不稳定地层钻井施工。

关键词：聚合物微球;水分散聚合;钻井液;流变性;封堵性能;