一種水溶性陽離子絮凝劑合成鹽在水溶液中分散聚合的解決方案(完整版)實用資料

一種水溶性陽離子絮凝劑合成鹽在水溶液中分散聚合的解決方案（完整版）實用資料(可以直接使用，可編輯完整版實用資料，歡迎下載）

一種水溶性陽離子絮凝劑合成鹽在水溶液中分散聚合的解決方案（完整版）實用資料(可以直接使用，可編輯完整版實用資料，歡迎下載）一種水溶性陽離子絮凝劑在水分散聚合鹽中的合成方案摘要一種水溶性陽離子絮凝劑，丙烯酰胺（AM）和乙酰汞基羥基丙烷(AMHP)共聚，分散在水溶液中通過硫酸銨((NH4)2SO4)的溶液進行聚合。聚合引發(fā)劑過硫酸鉀（KPS），作為穩(wěn)定劑的聚三甲基氯化銨陽離子電解質（PDMC）。對所得的共聚物進行了表征傅立葉變換紅外光譜（FTIR）表征，核磁共振（NMR）譜圖表征，膠體滴定法和光學顯微鏡表征。它的絮凝性能進行了評價，0.25wt％的高嶺土懸浮液罐使用標準測試。絮凝劑在不同的劑量的上清液Zeta電位同時進行測定。結果表明在聚丙烯酰胺作為絮凝劑商業(yè)共聚物的優(yōu)越性。1.簡介絮凝是一種水和廢水處理的效率和成本效益的方法。絮凝劑分為兩大類，即無機絮凝劑和有機絮凝劑的分類。無機絮凝劑通常是如鋁或鐵的多價金屬鹽類。與有機絮凝劑相比，他們有更大的劑量，例如，較大的污泥量和pH敏感性等缺點。另一方面，合成有機聚合物具有一定的優(yōu)勢，如惰性，對pH值的變化，大團結和靈活的定制能力絮體的形成。在有機高分子絮凝劑，陽離子在現(xiàn)在又更好的絮凝能力，因為他們可以通過兩個橋接和電荷中效率。水溶性陽離子型絮凝劑，可通過溶液聚合制備，乳液聚合，微乳液聚合。然而，在這些過程中的一些缺點。為了生產與溶液聚合方法具有較高的分子量聚合物，單體濃度將超過10wt％的保留。這將導致一種凝膠狀和交聯(lián)聚合物，難以運輸，易溶于水。乳液聚合可能造成環(huán)境污染的問題，因為這個過程需要大量的有機溶劑。類似于乳液聚合，微乳液聚合也有優(yōu)缺點，在工作環(huán)境的安全問題，因為礦物油為分散介質。此外，易燃性的產品和昂貴的有機溶劑的使用，是浪費的水型乳化油聚合工藝的缺點。分散聚合是一個有吸引力的替代生產過程，其中的一個步驟是微米級粒子聚合。有機介質中的分散聚合和疏水聚合物已被廣泛研究。然而，迄今為止的分散型陽離子水溶聚合中聚合介質的信息仍然有限。在目前的工作中，一種新型的水溶型陽離子絮凝劑是由丙烯酰胺（AM）和陽離子單體AMHP合成的，用硫酸銨水溶液做分散聚合的分散劑的方法為解決方案。此過程中所形成的陽離子丙烯酰胺共聚物（CPAM）用一下方法表征：采用傅立葉變換紅外光譜（FTIR），核磁共振（NMR）光譜，特性黏數(shù)，膠體滴定法和光學顯微鏡。它的絮凝能力進行了試驗用高嶺土懸浮液的燒杯試驗方法（0.25wt％）的。2.材料和方法2.1材料環(huán)氧丙基三甲基氯化銨（EPTAC），過硫酸鉀（KPS），氯化鈉（NaCl），甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC），丙酮，乙醇和聚丙烯酰胺（PAM），平均相對分子質量3.0×106由上?；瘜W試劑公司生產，都是分析純，沒有進一步純化。聚乙烯硫化鉀（PVSK，酯化度為98.6％）購自和光純化學，日本。高嶺土（6250目，2米），購自三河高嶺土，中國。2.2溶液聚合聚合物穩(wěn)定劑聚三甲基氯化銨（PDMC）的準備在水溶液中每五小時升高80±1℃。在整個實驗中DMC的濃度保持在1.21mol/L。聚合之前，所有的解決辦法，通過凈化脫氧30分鐘氮氣。作為穩(wěn)定劑，對PDMC特性粘度為1.2L/g，這是在1mol/L的氯化鈉在30±0.2℃的毛細管粘度計測定的解決方案。對PDMC化學結構如圖1.1所示。圖1.1PDMC化學結構2.3合成的陽離子單體AMHPAMHP在水溶液中與AM和ETA共同聚合，在實驗中，從ETA到AM的摩爾比為5/8。此外，在表征和測試所用的聚合物絮凝的合成中也是這個比例。所有的試劑加入到250mL三口瓶中，攪拌器和溫度計裝備。反應被允許繼續(xù)在55±1℃，5h至ETA被消耗。反應程度，通過測量了反應后環(huán)氧值的變化來測定反應進行程度2.4陽離子聚丙烯酰胺的共聚物表征CAMP的紅外光使譜用溴化鉀光盤技術共錄得-紅外（FTIR）光譜儀（麥格納紅外750，NicoletInstrument公司，美國）。其烘干共聚物樣品經核磁共振光譜獲得的氧化氘，核磁共振光譜儀（重水）。共聚物的固有粘度是衡量在1mol/L的氯化鈉水溶液在30±0.2℃，用毛細管粘度計測得其粘度。它的電荷密度用膠體滴定法測定，而顆粒大小采用圖像分析系統(tǒng)，數(shù)碼光學顯微鏡（BX41，奧林巴斯公司，日本，圖像親Express2.5燒杯實驗CPAM的絮凝共聚物和聚丙烯酰胺（PAM）的能力進行了評估使用的高嶺土懸浮液質量分數(shù)為0.25％。在溶液中形成的絮凝劑分別加入500毫升的高嶺土懸浮液。立即激起的懸浮液在100/分鐘轉速恒定速度，并在10分鐘40轉慢攪拌之后。此后，懸浮液獲準5分鐘解決。最終,解決的辦法透過率是衡量一個分光光度計()在630nm的波長下，該上清液Zeta電位測定采用納米澤塔錫澤（ZEN3600，馬爾文公司，英國），25℃3結果與討論論3.1陽離子共聚物表征3.1.1紅外光共聚物的紅外光譜圖如圖1.2所示。在3435cm-1、1345cm-年和1115cm-1的波數(shù)的峰值是由于AMHP的羥基。結果顯示，于1654cm-1的強峰波數(shù)在于羰基振動吸收。波數(shù)在1454cm-1和954cm-1處的吸收峰分別被分配到銨，季銨鹽在PDMC甲基在2923cm-1的峰值出現(xiàn)伸縮共聚物的骨干震動的C-H標準。所有這些高峰的出現(xiàn)表明，AMHP已成功與AM共聚。圖1.2共聚物的紅外光譜圖核磁共振譜重水的聚合物溶液的核磁共振光譜圖如圖1.3所示。從頻譜，近似的共聚物組成的計算方法。在核磁共振光譜顯示在百萬分之3.31（克）夏普單，分配給三甲基銨當量。從骨干中次甲基和亞甲基氫質子信號出現(xiàn)在2.36-2.25百萬分之（e百萬分之（f）的范圍。圖1.3還表明，其中的NH-和-NH2的團體賦予在百萬分之7.79（a）和百萬分之7.00（b）分別上升到微弱的信號。在核磁共振光譜的分析結果提供了對AM和AMHP共聚物形成進一步的支持。圖1.3重水的聚合物溶液在核磁共振光譜圖3.1.3特性粘度測量和膠體滴測得的共聚物特性粘度如圖1.4。隨著哈金斯和克雷默方程，固有黏度計算為2.372L/g，這表明了聚合物溶液，即使在低濃度粘性影響。這表明，單體AM和AMHP成功共聚。共聚物的電荷密度為0.69mol/g，這表明了AM摩爾比為陽離子基團AMHP是在圖1.4測得的共聚物特性粘度共聚物17.3/1.0。3.2顆粒大小和分布球形，橢圓形或非球形顆粒形成的分散聚合，以及大型大部分非球形顆粒如圖1.5。對非球形顆粒的形成表明，采取了小顆粒聚結在聚合過程中進行。該共聚物顆粒直徑估計為1.490.25米粒度分布廣泛。圖1.5球形，橢圓形或非球形顆粒形成的分散聚合3.3絮凝試驗陽離子共聚物的陽離子聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺的在4.0，7.0和10.0pH值的絮凝效果如圖1.6所示。與PAM相比，CPAM表明在兩種中性和堿性條件下高得多的絮凝能力。在pH值7.0，絮凝效率提高了CPAM在最初絮凝劑用量的增加。但是，超過一定劑量，對高嶺土懸浮液透光率下降。CPAM的絮凝通過電荷中的橋梁和高嶺土。因此，在絮凝劑用量的增加將導致在絮凝效率的提高。然而，過度充電會造成劑量CPAM的反演和彌合的競爭。作為一個結果，高嶺土懸浮會重新在服用過量的分散和懸浮透過率下降。在堿性條件下（pHmg/L劑量范圍內，對高嶺土懸浮液透光率超過85％后，用陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑與PAM只有48％。圖1.7顯示了與共聚聚丙烯酰胺絮凝劑CPAM和在pH4.0，7.0和10.0的高嶺土懸浮液上清的Zeta電位。對于所有的條件，由文物管理委員會澤塔絮凝上清液潛力迅速增加，在絮凝劑用量處于低水平增長，而沒有明顯的變化上清液由PAM的絮凝。這表明，這兩個過程中，CPAM的絮凝過程中的重要作為絮凝劑的作用。但對聚丙烯酰胺，絮凝能力，實現(xiàn)只有通過橋聯(lián)作用。高嶺土懸浮顆粒，上面有一個負電荷，對沉積礫巖因電荷中的大量CPAM。但是，過分的CPAM劑量可能導致回歸，高嶺土懸浮一次，發(fā)生在PAM-絮凝系統(tǒng)。此外，只有在pH值4.0，zata由陽離子聚丙烯酰胺絮凝上清液潛力是在零以上。這可以解釋為：充電中立是比在酸性條件縮小效果的重要CPAM。在pH值4.0，7.0和10.0的不同摩爾比AM的高嶺土為0.25％（瓦特/V）的懸浮共聚物的絮凝性能埃塔如圖1.7所示。摩爾比分別為1.0，1.2，1.4，1.6和1.8，分別為。這些共聚物的絮凝能力三個條件下幾乎相同的。但對pH值4.0，是高于6.0mg/L，該摩爾比為1.0共聚物性能劑量明顯高。這是因為在酸性條件下，發(fā)揮了CPAM絮凝效果，這比已被提到的上述作用更為重要的作用。在摩爾比為1.0時，共聚物有更多的陽離子基團，并表現(xiàn)出更多的。因此，過度的共聚物劑量導致高嶺土懸浮更加強烈。暫停透過率的下降更明顯。圖1.6共聚產物圖1.7絮凝劑4.結論一種新型的絮凝劑，苯丙胺和AM的共聚物，通過分散聚合得到。共聚物的紅外光譜和核磁共振光譜表明陽離子基團之間的苯丙胺和AM的共聚的存在。有粘性的聚合物溶液在低濃度的影響，以及對AM摩爾比為陽離子基團苯丙胺是在共聚物17.3/1。在分散粒徑（1.49±0.25米），估計使用圖像分析系統(tǒng)。絮凝實驗結果表明在兩種中性和堿性條件下聚丙烯酰胺共聚物的產品作為絮凝劑有較好的優(yōu)越性。由共聚物的絮凝劑上清液Zeta電位的資料指出，這兩個電荷都發(fā)揮了橋梁作用和在共聚物的絮凝過程中的重要作用。2021年5月6日第十七卷第9期應用科技表1纖維素改性方法方法主要原料反應所用溶劑所得產物名稱羧甲基化氯乙酸、燒堿醇或水羧甲基纖維素羥乙(丙基化環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、燒堿醇羥乙(丙基纖維素羧乙基化丙烯腈、燒堿醇羧乙基纖維素羧甲基氰乙基化氯乙酸、丙烯腈、燒堿醇羧甲基氰乙基纖維素水溶性纖維素類鉆井液處理劑制備與應用進展王中華1楊小華2(1.中國石化集團中原石油勘探局鉆井工程技術研究院,河南濮陽457001;2.中國石化石油勘探開發(fā)研究院鉆井所,北京100083在改性天然材料鉆井液處理劑中,水溶纖維素類產品是應用最早、應用面最廣和用量最大的鉆井液處理劑之一。水溶性纖維素產品主要以羧甲基纖維素為主,根據(jù)其聚合度和粘度的不同,在鉆井液中分別起到增粘、提高泥漿的懸浮性,降低濾失量和改善泥餅質量等作用,可以用于淡水、鹽水、海水和無粘土相鉆井液。此外,水溶性纖維素還有聚陰離子纖維素、羥乙(丙基纖維素和接枝改性纖維素,其中,聚陰離子纖維素是在羧甲基纖維素的基礎上,通過優(yōu)化工藝而制得的取代度均勻的水溶性纖維素產品,在泥漿中具有更好的增粘、降濾失和防塌抑制效果。纖維素的基本性質收稿日期:2021-12-30作者簡介:王中華(1965-,教授級高級工程師,現(xiàn)任中原石油勘探局副總工程師兼中原石油勘探局鉆井工程技術研究院總工程師,主要從事精細化工和油田化學研究工作,已公開發(fā)表論文230多篇,合作出書4本。á?????á?á??áá?????á?á???áá?á圖1纖維素的結構式纖維素是構成植物細胞壁的基礎物質,一切植物中均含有纖維素,是地球上最為豐富的資源。各種植物含纖維素多少不一,棉花是含纖維素很豐富的植物,其質量分數(shù)可達92%~95%,亞麻中含纖維素達80%,木材中的纖維素約占木材質量的1/2。纖維素是白色、無氣味、無味道的具有纖維狀結構的物質,不溶于水,也不溶于一般有機溶劑。纖維素是一種復雜的多糖,大約由幾千個葡萄糖單元組成,每1個葡萄糖單元有3個醇羥基,分子式為〔C6H7O2(OH3〕n,結構式如圖1。由于醇羥基的存在,所以纖維素能夠表現(xiàn)出醇的一些性質,除發(fā)生水解反應外,還能發(fā)生酯化反應。經化學反應后主要形成纖維素酯和纖維素醚兩大類纖維素衍生物。纖維素衍生物的取代度定義為平均每個葡萄糖殘基上被取代的羥基數(shù)。纖維素衍生物的最大取代度為3,取代度可以不是整數(shù)。因其價廉、可降解和對環(huán)境無污染,以CMC(羧甲基纖維素為代表的纖維素衍生物成為迄今為止用量最大的鉆井液處理劑。由于改性纖維素類處理劑的研制開發(fā)難度大,近年來在纖維素利用方面開展的工作較少。水溶性纖維素的分子中含有醚鍵,使其耐溫性受到限制,通常只能在135℃以下使用。水溶性纖維素可在酸性、堿性、熱、生物及輻射條件下發(fā)生降解反應,導致聚合度降低、基團被氧化、葡萄糖環(huán)破壞,甚至碳化。水溶性纖維素的降解過程包括氧化裂解和堿性降解。改性途徑1.纖維素的醚化反應纖維素可通過高分子化學反應進行改性,得到不同的醚化產物,見表1[1]。2.接枝共聚改性將水溶性纖維素與丙烯酸、丙烯酰胺等單體通過接枝共聚制得水溶性的接枝共聚物以提高其抗溫能力,也可以用水溶性纖維素與丙烯腈(AN、醋酸乙烯酯(VAc制備接枝共聚物,再經水解而制得水溶性的高分子材料[1]。接枝共聚的關鍵是選擇合適的引發(fā)劑和提高接枝效率。15應用科技制備與應用情況1羧甲基纖維素在鉆井液中,羧甲基纖維素應用最早,可用做增粘、穩(wěn)定和降濾失劑,根據(jù)其水溶液粘度,羧甲基纖維素分高粘(HV、中粘(HV和低粘(LV3種規(guī)格。HV-CMC主要技術指標:外觀為自由流動的白色或淡黃色粉末,含水量≤10%,純度≥95.0%,取代數(shù)≥0.80,pH=6.5~8.0;MV-CMC主要技術指標:外觀為自由流動的白色或淡黃色粉末,含水量≤10%,純度≥85.0%,取代數(shù)≥0.65,pH=7.0~9.0;LV-CMC主要技術指標:外觀為自由流動的白色或淡黃色粉末,含水量≤10%,純度≥80.0%,取代數(shù)≥0.8,pH=7.0~9.0。①以棉纖維素為原料羧甲基纖維素生產工藝已經比較成熟[2~3],可以采用棉纖維素與氯乙酸在堿性條件下醚化制得。工業(yè)上采用溶媒法和水媒法兩種生產工藝,溶媒法生產的產品醚化相對均勻,產品替代度高而且分布均勻,產品質量穩(wěn)定,適用生產各種規(guī)格的產品,缺點是生產后處理麻煩,產品成本高。水媒法生產過程簡單,產品成本低,但產品質量不穩(wěn)定,產品替代度低而且分布不均勻,一般用于生產堿性中粘產品?！袢苊椒ㄎ锪吓浔葹槊撝?0kg、34%液堿50~100kg、90%酒精23kg、氯乙酸8kg、70%酒精360kg、稀鹽酸適量。將脫脂、漂白的棉短絨浸于液堿中,浸泡30min左右,取出,液堿可循環(huán)使用,但要不斷補充新的液堿,以保持濃度和數(shù)量,將浸泡后的棉短絨移至平板壓榨機上,以14MPa的壓力壓榨出堿液,得堿化棉;將堿化棉加入至捏合機中,加酒精(90%15份,開動攪拌,緩慢滴加氯乙酸酒精溶液(90%酒精8份作溶劑,捏合機夾套中通冷卻水,保持溫度在35℃,于2h左右加完。加完后控溫40℃,保持捏合攪拌,醚化反應3h。取樣檢查終點(方法是取樣放入試管,加水振蕩,若全部溶化無雜質,則達到終點,得醚化棉。向醚化產物中加入20份70%的酒精,攪拌0.5h,加稀鹽酸中和至pH=7;離心脫去酒精,再用70%酒精120份洗滌2次,每次攪拌0.5h以上,再離心脫去酒精。洗滌后的酒精合并回收利用。離心脫去酒精的產物進行粗粉,然后在通熱風條件下,采用低于80℃的溫度干燥6h,干燥的產物經粉碎、過篩、包裝即得羧甲基纖維素成品?！袼椒ㄎ锪吓浔葹槔w維素80kg、液堿(20%180kg、氯乙酸鈉66kg。將纖維素投入反應釜中,在攪拌的條件下灑入氫氧化鈉溶液,在35℃下捏合1h,后加入氯乙酸鈉,在35℃以下捏合反應1~2h,然后在45~55℃下捏合1~1.5h;將上述產物移至熟化槽中,在40~45℃下放置老化12~24h。將熟化的產物粗粉后,送入帶式干燥機中干燥,干燥后,粉碎、包裝即得羧甲基纖維素成品。②以其他纖維素為原料除采用棉纖維外,也可以采用其他含纖維素的物質合成羧甲基纖維素,此類產品在鉆井液中可以作為不增粘降失水劑,值得進一步研究推廣?！襻樔~木漿為原料配方為針葉木漿(DP300~500800kg、95%氯乙酸450kg、95%固體燒堿200kg、45%液體燒堿600kg、95%酒精700kg。將針葉木漿切碎后置于捏合機中,滴加燒堿醇溶液進行堿化,其間不斷攪拌,滴加時間控制在0.5~1.5h,滴加完后攪拌1~2h,反應制成堿纖維,然后滴加氯乙酸進行醚化,滴加時間控制在0.5~1h,滴加完后加熱至75~85℃,攪拌1~2h。制得的物料放入中和桶內用稀酒精洗滌,用鹽酸調pH值至6.5~7.5。再經壓濾機壓濾,耙式蒸餾機蒸餾多余的乙醇,然后烘干、粉碎即得羧甲基纖維素[4]?！褚灾駶{為原料生產超低粘度羧甲基纖維素攪拌下,將100g經粉碎的竹漿用適量18%NaOH水溶液于15℃浸漬堿化60min,壓濾,得堿纖維素。將上述堿纖維粉碎后轉入帶攪拌的1500mL三頸燒瓶中,加入850mL乙醇,充分攪拌均勻。室溫下滴加35%氯乙酸的乙醇溶液180g,于45℃醚化反應1h,然后升溫至70℃醚化反應4h。醚化反應結束后冷卻反應液,用V(鹽酸∶V(水=1∶2的鹽酸溶液調節(jié)反應體系pH到9,分兩次加入50g過氧化氫,于50℃反應3h。最后反應液經中和、還原、壓濾、洗滌、干燥和粉碎,得到超低粘度羧甲基纖維素產品。羧甲基纖維素的醚化度為0.85,純度為99.6%,粘度(2%水溶液,25℃為6mPa·s[5]?！竦静萆a羧甲基纖維素先將稻草用粉碎機粉碎成15~35目的稻草粉,然后將30g的稻草粉放入混捏機中;在攪拌條件下將25g30%的氫氧化鈉溶液淋灑在稻草粉上;再加入35g的工業(yè)級乙醇;封好蓋子,在35~55℃溫度范圍內攪拌1.5~2.5h;降溫并分批加入10g工業(yè)級氯乙酸;升溫至60~70℃反應1.5~2.0h;降至室溫;分批送至離心機甩干;干燥、粉碎、過篩,得稻草羧甲基纖維素。稻草羧甲基纖維素的外觀為土黃色顆料,不溶物含量不超過11%,替代度為1~1.5(酸堿滴定[6]。2羥乙基纖維素羥乙基纖維素(HEC是纖維素內羥基上的氫被羥乙基取代的衍生物,外觀為白色纖維狀或粉末固體,無毒、無味,屬于非離子型的纖維素醚類,易溶于水,不溶于絕大多數(shù)有機溶劑,水溶液對鹽不敏感,可用做鉆井液降濾失劑。HEC在淡水鉆井液、鹽水鉆井液、飽和鹽水鉆井液和人工海水鉆井液具有較好的降濾失、增稠作用和一定的耐溫能力,可用于各種類型的水基鉆井液體系,特別適用于鹽水鉆井液、飽和鹽水鉆井液。其主要指標:外觀為淡黃色粉末,粘度(2%水溶液,20℃≥800.0mPa·s,替代度1.2~1.8,相對分子質量≥30×104,水含量≤7.0%,水不溶物含量≤2.0%。羥乙基纖維素通常采用下面生產方法[7]:配方為棉短絨或紙漿柏7.3~7.8kg、30%液堿24.0kg、環(huán)氧乙烷9.0kg、95%酒精45.0kg、醋酸2.4kg、40%乙二醛0.3~0.4kg。將原料棉短絨或精制柏漿浸泡于30%的液堿中,浸漬0.5h左右,待時間達到后取出,進行壓榨,壓榨到含堿水比例達1∶2.8的程度,移至粉碎裝置中進行粉碎;將粉碎好的堿纖維素、酒精投入反應釜中,密封,抽真空、充氮,并重復數(shù)次充氮、抽真空操162021年5月6日第十七卷第9期應用科技作,以驅凈釜內空氣,然后壓入經過預冷的環(huán)氧乙烷液體,同時在反應釜夾套中通冷卻水,控制溫度為25℃左右,反應2h,得粗羥乙基纖維素;將所得粗產物用酒精洗滌(洗滌后的酒精經蒸餾回收,并用甲酸中和至pH值4~6,加入乙二醛,經一段時間交聯(lián)老化后,用水快速洗滌,然后離心脫水,烘干、粉碎,即得羥乙基纖維素。近期文獻還介紹了制備羥乙基纖維素的新方法?！穹椒?將196gw(NaOH=7.5%、w(尿素=12%尿素水溶液預先冷卻至-12℃,然后加入4g纖維素(棉短絨漿,分子量為1.14×105在室溫下攪拌3~5min,即得到質量分數(shù)為2%的纖維素溶液。取上述纖維素溶液200g,加入氯乙醇12g,于室溫下反應1h,然后升溫至50℃反應4h,加入醋酸中和反應液至中性,停止反應。通過離心的方法將水溶性和水不溶性部分分離,沉淀,真空干燥得到水溶性和水不溶性兩個白色粉末狀羥乙基纖維素產品。其中水溶性部分質量為1.70g,取代度(DS為0.48;水不溶性部分質量為2.77g,取代度(DS為0.45[8]?！穹椒?按照傳統(tǒng)配方,精選聚合度2400的精制棉為原料,用棉纖維粉碎機將精制棉粉碎成0.1~0.8mm纖維粉末;將異丙醇溶液加入反應釜中并投入片堿,再將粉狀纖維素加入反應釜中,在4~10℃的條件下堿化1.5h;投入環(huán)氧乙烷均勻升溫(升溫速度為1℃/min至70℃,并恒溫2.5h進行醚化反應,然后均勻降溫(降溫速度為1℃/min至40℃;在醚化降溫后的物料中加入酸類物質如鹽酸、醋酸,中和30min,控制物料pH=5~7;中和后的物料加入醛類物質如琥珀醛、乙二醛,控制溫度50~70℃,pH=5~7,進行交聯(lián)反應,時間1~2h;離心分離后用72%的異丙醇水溶液洗滌。此離心洗滌過程只需循環(huán)2~3次;交聯(lián)反應結束后,分離,干燥,粉碎,得到超高粘度羥乙基纖維素,產品粘度(2%、25℃達到了8萬~10萬mPa·s,且工藝簡單,生產成本低[9]。3羧甲基羥乙基纖維素將精制棉粉碎至細度為40~80目的棉纖維粉,將100kg棉纖維粉放入反應釜中,再加入l00kg氫氧化鈉,攪拌下進行堿化反應0.5~2h,制成堿纖維素;將100kg堿纖維素放入反應釜中,加入80kg氯乙酸,邊攪拌邊升溫至60~80℃,反應時間0.5~3h;將上述羧甲基化反應物通過離心機分離出含濕量為30%~70%的反應沉淀物。將上述分離后的反應沉淀物100kg放入反應釜中,加入40kg氫氧化鈉,攪拌,然后再加入100kg環(huán)氧乙烷,邊攪拌邊升溫至50~90℃,進行羥乙基化反應,反應時間0.5~3h;將上述羥乙基化反應的反應物在反應釜中冷卻至常溫,加入冰醋酸攪拌,調節(jié)pH=6~7;將上述中和后的反應物通過離心機分離出含濕量為30%~70%的羧甲基羥乙基纖維素粗品。將上述100kg羧甲基羥乙基纖維素粗品放入洗滌槽內,用1000kg異丙醇洗滌3~4次,通過離心機分離出含濕量為20%~30%的羧甲基羥乙基纖維素濕品;然后放入真空干燥器中干燥至含濕量為3%~8%,粉碎即得到產品,可用做鉆井液增粘劑和降濾失劑,適用于鹽水和飽和鹽水泥漿體系[10]。4聚陰離子纖維素聚陰離子纖維素是一種聚合度高、取代度高、取代基團分布均勻的陰離子型纖維素醚,具有與羧甲基纖維素相同的分子結構,用做鉆井液處理劑具有比CMC更優(yōu)良的提粘切、降濾失能力、防塌和耐鹽、耐溫特性,適用于淡水、鹽水、飽和鹽水和海水鉆井液體系。其主要性能指標:白色纖維狀粉末,水含量≤7%,1%水溶液粘度≥2000mPa·S(PAC-HV、≥100mPa·S(PAC-LV,取代度≥0.9。聚陰離子纖維素的制造方法一般分為水媒法和溶劑法。水媒法以水為介質,由于副反應激烈,導致反應總的醚化率僅為45%~55%,同時,產品中含有羥乙酸鈉、乙醇酸和更多的鹽類雜質,影響純度,造成產品純化困難。溶劑法采用乙醇、異丙醇、丁醇等作為反應的介質,反應過程中傳熱、傳質迅速、均勻,主反應加快,醚化率可達60%~80%,反應穩(wěn)定性和均勻性高,使產品的取代度和取代均勻性和使用性能大大提高。因此工業(yè)上主要采用溶劑法[11~12]。溶劑法生產聚陰離子纖維素的配方為精制棉(α-纖維素≥98%81.5kg、氫氧化鈉60kg、氯乙酸116.5kg、異丙醇1190kg、水132kg、乙醇、鹽酸適量。按配方將精制棉和異丙醇加入反應釜,攪拌均勻后于30℃下滴加氫氧化鈉水溶液,堿化反應60min;將氯乙酸配成水溶液,在堿化反應完成后分批加入反應釜,然后升溫至70℃,反應90min;用鹽酸將體系調節(jié)至中性,抽濾除去溶劑,然后用80%的乙醇水溶液洗滌產物,除去氯離子;異丙醇和乙醇分別回收、蒸餾后循環(huán)使用;取出絮狀產物,通入熱風除去乙醇,將產物碾碎,于100℃下烘干得白色纖維狀聚陰離子纖維素。17應用科技參考文獻生產中的原料精制棉要采用剪切粉碎機粉碎至要求,并盡可能選擇質量好的原料。生產中要保持充分的攪拌,保證反應均勻。5纖維素接枝共聚物●AM/AMPS/羧甲基纖維素接枝共聚物[13]在飽和鹽水鉆井液中具有較強降濾失和增粘效果,合成方法中的物料配比為n(AM∶n(AMPS=6∶4,羧甲基纖維素占單體總質量的30%,引發(fā)劑用量占單體總質量的0.25%;在pH=9,反應溫度60℃,反應時間60min的條件下接枝共聚,將所得產物用乙醇洗滌,于80℃下真空烘干,粉碎即為接枝共聚物?！耵燃谆w維素接枝AM/DMDAAC共聚物[14~15]合成方法是稱取一定量CMC盛于裝有攪拌、回流、通氮裝置的四頸反應瓶中,加入蒸餾水和KMnO4溶液預氧化,通氮20min,升溫至預定的反應溫度,再加入H2SO4溶液和AM(丙烯酰胺,且以蒸餾水定容;反應60min后,加入60%DMDAAC(二甲基二烯丙基氯化銨溶液;整個反應在N2保護下進行,在50℃下反應時間為6h。反應結束后將反應混合物傾入大量的異丙醇中,分離出沉淀物。以v(乙酸∶v(乙二醇=60∶40的混合溶劑抽提12h,以除去反應副產物(均聚物和AM與DMDAAC共聚物。在40℃下真空干燥至質量恒定,粉碎即得產物。單體聚合轉化率高達90%以上?！耵燃谆w維素接枝AM/DMDAAC共聚物產品極易被纖維素酶降解而成為低分子量片斷,具有適當分子結構的兩性纖維素類聚合物能兼?zhèn)鋬?yōu)良抑制、配漿和可生物降解性能,顯示出作為多功能新型鉆井液處理劑的應用前景?！窠禐V失劑LS-2[16]在纖維素接枝方面還有將改性纖維素與丙烯腈等在一定條件下接枝共水解,磺化,制成新型降濾失劑LS-2,室內及現(xiàn)場試驗表明,LS-2熱穩(wěn)定性好,對鉆井液的粘切影響小,抗電解質能力強,適用于各種類型的鉆井液體系。6其他改性產物●納米改性CMC[17]選用鋅類納米材料ZZ作為納米復合處理劑的制備原料,采用溶液共混法與乳液共混法為主、機械共混法為輔的共混方法制得了納米改性材料CMC-ZZ。結果表明,納米改性材料CMC-ZZ能改善鉆井液的護膠性能,降低常溫及高溫高壓濾失量,同時也能提高塑性粘度和動切力,能明顯提高鉆井液老化后的表觀粘度,因此可用于提高鉆井液高溫(>180℃下的動切力?！胥@井用抗溫抗鹽降濾失劑CMST為提高其抗溫性,在CMST的生產過程中加入可以減少纖維素在堿化階段聚合度的降低物質,制備了抗溫抗鹽降濾失劑CMST[18]。結束語水溶性纖維素是應用最早,用量最大的鉆井液處理劑之一,但近年來其改性研究進行得比較少,與現(xiàn)場需要還存在差距,特別是其抗溫能力低,影響了其應用范圍。纖維素作為一種可再生資源,來源豐富。因此應在其深度改性上下工夫,特別是從綠色環(huán)保的角度考慮,更應該加大研究開發(fā)力度,圍繞提高產品的抗溫能力和選擇廉價原料(如植物秸稈等方面開展攻關,使該類處理劑在石油鉆井中發(fā)揮更大的作用,以滿足石油工業(yè)發(fā)展的需要。18ABSTRACTZHENGJin-hong(Kempur(BeijingMicroelectronics,Inc.,Beijing101312,ChinaWANGZhong-hua(ITheDrillingTechnologyResearchInstituteofZhongyuanOilExplorationBureau,Puyang457001,ChinaQIJing(StateKeyLaboratoryofFineChemicals,DalianUniversityofTechnology,Dalian116012,ChinaYUANJi-xin(DepartmentofChemicalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,ChinaMarketStatusQuoandDevelopmentTrendsofPhotoresistinChinaThedemandofphotoresistsfromintegratecircuitindustryinChinawasanalyzed,andthestatusquoofproductionandtechnologyofphotoresistswerealsointroduced.InChina,therewasabiggapexistinginsupplyanddemandofphotoresists.Therecentdevelopmenttrendsofphotoresists,mainlytherealizationofindustrializationofmainstreamphotoresists,werenarrated.Atlast,thedevelopmentcourseofphotoresisttechnologyandphotoresist,aswellasthetrendsofdevelopingnextgenerationphotoresisttechnologyintheworldwerealsodescribed.Keywords:photoresist;photoresisttechnology;integratecircuit;photoacidgeneratorPreparationandApplicationProgressofWater-solubleCelluloseAdditivesforDrillingFluidThoughthewater-solublecellulose,usedasaearliesttreatmentagentfordrillingfluidinlargestamount,canbeusedforalltypesofwater-bornedrillingfluidbutithasdisadvantageofpoortemperature-resistance.Basedontheintroductionofprimarystructureandpropertiesofcellulose,themodificationmethodsofcellulose,aswellastheperformances,productionprocessesandapplicationsofwater-solublecarboxymethylcellulose,polyanioniccellulose,hydroxyethylcelluloseandgraft-modifiedcelluloseandsoonweredetailedlyintroduced.Keywords:cellulose;modifiedproduct;drillingfluidadditive;carboxymethylcellulose;polyanioniccellulose;hydroxyethylcellulose;graftPreparationof5,6-Dichloro-2-methylbenzimidazoleUsing3,4-dichlorobenzenamineasrawmaterial,5,6-dichloro-2-methylbenzimidazolewaspreparedbyfourunitreactions(acylation,nitration,reductionandcyclization.Ithasbeenshowedthattheacylationof3,4-dichlorobenzenamineandthefollowednitrationcouldbefinishedinonepot,yielding4,5-dichloro-2-nitrobenacetylaminein85.9%.Reductionof4,5-dichloro-2-nitrobenacetylaminewithzincdustoffered4,5-dichloro-2-aminobenzenamineinyieldof87.2%.Then4,5-dichloro-2-aminobenzenaminewascyclizedwithaceticacidtogivefinal5,6-dichloro-2-methylbenziminazoleinyieldof88.5%.Keywords:5,6-dichloro-2-methylbenzimidazole;3,4-dichlorobenzenamine;reduction;nitration;acylationSynthesisofHexadecylbenzeneCatalyticwithIonicLiquidHexadecylbenzenewaspreparedbythealkylationofbenzenewith1-hexadecenecatalyticwithin-situsynthesizedionicliquid.Theinfluencesofprocessparameters,suchasdifferentkindsofcatalysts,acidityofcatalyst,reactiontemperature,reactiontime,molarratioofbenzenetoolefinsandinfluenceofrecyclinguseofcatalystonconversionofolefin,selectivityofhexadecylbenzeneanddistributionofisomerswereinvestigated.Theselectivityof5~8isomerwasalsoconducted.Itshowedthatin-situionicliquidshadhighcatalyticactivity.Undertheoptimumreactionconditions,theconversionofolefinandselectivityofalkylbenzenebothcouldreachupto100%,the5~8isomerselectivitywas50.63%.Theacidityofionicliquidhadsignificantinfluenceondistributionofalkylbenzeneisomers.Keywords:alkylation;hexadecylbenzene;in-situionicliquid鉆井液，呼喚發(fā)展的春天中國石油新聞中心[2021-05-3009:08]鉆井液俗稱泥漿，是鉆井的血液。作為鉆井小專業(yè)，泥漿常被忽視。5月24日，集團公司專門召開會議，中國石油內外鉆井液專家和技術人員百余人共商泥漿“大計”。泥漿發(fā)展再一次引起人們的深思?！俺聊钡哪酀{中國工程院院士羅平亞說，鉆井液工作會一別就是20余載。上次會議要追溯到上個世紀。1983年6月14日，當時石油工業(yè)部所屬鉆井司組織召開了全國第四次泥漿工作會議。此次參會代表稱，20多年來，中國泥漿業(yè)務發(fā)展腳步沒停，但客觀地說，對泥漿業(yè)務的重視還遠遠不夠。泥漿的“沉默”有時代的原因。上世紀以來，中國的石油工業(yè)發(fā)生巨變。1988年，國家撤銷石油工業(yè)部，組建國家石油公司。接著，中國石油、中國石化和中國海油三大公司重組改制。此后，中國石油工程技術業(yè)務持續(xù)重組，在集團公司層面歷經鉆井局、工程技術與市場部、工程技術分公司三個階段。鉆井局設有泥漿處。如今，集團公司泥漿業(yè)務管理由工程技術分公司鉆井工程處負責。變革重組不可避免地削弱了泥漿工作的管理力度和職能。發(fā)展中，各家對泥漿工作重視程度不一樣，水平也參差不齊。目前，國內相對獨立、專業(yè)化的鉆井液技術服務公司僅長城鉆探、渤海鉆探和中海油服油田化學事業(yè)部三家。作為中國石油鉆井液業(yè)務專業(yè)化最早的長城鉆探鉆井液公司，發(fā)展時間也不過10年，2000年成立以來，它曾一度是中國石油鉆井液業(yè)務對外的唯一窗口。進入21世紀，各家鉆井液業(yè)務雖都有較大進展，但發(fā)展的速度和質量不能盡如人意，與國外先進水平相比存在較大差距?！澳酀{的發(fā)展已跟不上鉆井的要求！”羅平亞的這句話戳到了中國泥漿業(yè)務發(fā)展的痛處，也敲醒了很多人。泥漿，不能再“沉默”了。泥漿的使命其實，泥漿不曾沉默過。作為鉆井的“血液”，泥漿一直在確保井眼安全，提高施工速度，促進勘探開發(fā)等方面發(fā)揮至關重要的作用。尤其是在集團公司油氣業(yè)務不斷拓展的今天，泥漿肩負的使命越來越重。眼下，鉆井液正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。隨著全球石油勘探開發(fā)對象日益復雜化，鉆井施工正向高、深、難等地區(qū)延伸，鉆遇地層愈來愈復雜，鉆井施工難度不斷加大。目前，集團公司最大鉆深超過8000米，最高井底溫度已達220攝氏度。同時，井壁穩(wěn)定、惡性漏失等問題都迫切需要泥漿技術取得突破?！澳酀{工作上不去，鉆井再往前走很難，想走得好更難?？梢哉f，淺井、中深井靠鉆頭，深井、復雜井靠泥漿。沒有好泥漿，我們寸步難行。”集團公司副總經理廖永遠一語中的。鉆井液迎來發(fā)展的歷史機遇。集團公司正在加快走出去，開發(fā)頁巖氣、致密氣等非常規(guī)能源的力度不斷加大，這給泥漿發(fā)展提供了廣闊的市場。去年，集團公司海外鉆井液服務口數(shù)占海外完成井數(shù)的64.15%，鉆井液業(yè)務大有可為。1999年至2021年，全球鉆井液技術服務市場規(guī)模由26.43億美元增至115億美元。這塊“蛋糕”正以年增15.84%的速度迅速做大。打造泥漿軟實力，中國石油工程技術服務也正抓住機遇走向高端市場。作為高附加值業(yè)務，泥漿服務在海外市場的利潤率超過20%。在機遇和挑戰(zhàn)面前，世界鉆井液產業(yè)正迎來發(fā)展的春天。泥漿，時不我待而在這個“春天里”，中國泥漿業(yè)務急需強身健體，增強競爭力。有人指出，與國際先進水平相比，中國鉆井液發(fā)展至少落后20年。從市場份額上看，斯倫貝謝、哈里伯頓和貝克休斯三大鉆井液服務公司占75%國際鉆井液市場份額。集團公司去年國際市場份額僅為1.6%。從技術上看，全球泥漿服務已進入“油基泥漿時代”，油基泥漿技術服務占了2/3的份額。而我國尚處于水基泥漿的“舊時代”。我們雖打出中國石油最深井——8023米克深7井，卻需要哈里伯頓提供全油基鉆井液技術服務。工程技術分公司總經理楊慶理指出，集團公司大部分工程技術服務企業(yè)主要以鉆井液現(xiàn)場服務為主，影響了整體效益。鉆井液作為高附加值業(yè)務，遠沒有實現(xiàn)自身價值最大化。羅平亞呼吁，建立適用于各種地層條件和滿足工程要求的各類油基泥漿系列技術是當務之急。油基泥漿技術體系不完善僅是差距之一。在高效處理劑研發(fā)、一體化服務等方面，我們都有很長的路要趕。差距也越來越被重視。此次鉆井液工作會議就是對此現(xiàn)狀的有力回應。集團公司請來鉆井液專家羅平亞“把脈”，并在會上對加快發(fā)展鉆井液業(yè)務進行了動員部署?！笆晃濉逼陂g，集團公司鉆井液業(yè)務一直在穩(wěn)步推進，已形成三大系列百余種鉆井液技術序列。各工程技術服務企事業(yè)單位技術發(fā)展都有新成果。而以此次會議為標志，集團公司鉆井液業(yè)務將進入新一輪快速發(fā)展期。此次會上，集團公司明確提出“十二五”期間鉆井液業(yè)務工作目標，并對各單位泥漿業(yè)務發(fā)展分別給出指導意見。集團公司第一個專設的鉆完井液重大專項《復雜地質條件下深井鉆完井液新技術研究與現(xiàn)場試驗》已在去年立項實施。針對“十二五”期間鉆井液業(yè)務的發(fā)展，長城鉆探、渤海鉆探等各家單位已在加強高端技術研發(fā)、走產品特色路線、持續(xù)加大產業(yè)鏈完善等方面做出行動。西部鉆探、川慶鉆探等企業(yè)對提高專業(yè)化發(fā)展水平進行了部署。這些措施將對縮小國內外泥漿技術差距發(fā)揮積極作用?！笆濉?，讓我們迎接屬于中國鉆井液技術的春天。

知識卡片何為鉆井液鉆井液是鉆探過程中，孔內使用的循環(huán)沖洗介質。鉆井液是鉆井的“血液”，又稱鉆孔沖洗液。鉆井液按組成成分可分為清水、泥漿、無黏土相沖洗液、乳狀液、泡沫和壓縮空氣等。清水是使用最早的鉆井液，無須處理，使用方便，適用于完整巖層和水源充足的地區(qū)。泥漿是廣泛使用的鉆井液，主要適用于松散、裂隙發(fā)育、易坍塌掉塊、遇水膨脹剝落等孔壁不穩(wěn)定巖層。鉆井液按分散介質（連續(xù)相）可分為水基鉆井液、油基鉆井液、氣體型鉆井流體等。鉆井液主要由液相、固相和化學處理劑組成。液相可以是水（淡水、鹽水）、油（原油、柴油）或乳狀液（混油乳化液和反相乳化液）。固相包括有用固相（膨潤土、加重材料）和無用固相（巖石）?；瘜W處理劑包括無機、有機及高分子化合物。鉆井液在鉆井作業(yè)和保護油氣層中起到的作用和各方面對鉆井液的嚴格要求，促使鉆井液技術取得了迅速的發(fā)展。經過多年的科研開發(fā)和生產實踐，鉆井液已從僅滿足鉆頭鉆進發(fā)展到適應各方面需求的鉆井液體系。如今優(yōu)質的鉆井液已不是由一兩種材料（例如膨潤土）配制的。保持鉆井液的性能要依靠加入各種處理劑，例如鉆井液潤滑劑、高溫穩(wěn)定劑、防塌處理劑和防卡處理劑等。鉆井液技術鏗鏘前行中華人民共和國成立以來，鉆井液發(fā)展歷程主要分為三個階段。第一個階段是1949年至1978年的30年。鉆井液發(fā)展特點是自力更生、自主研發(fā)。水基鉆井液技術經歷了從“細分散”到“粗分散”再到“不分散”的發(fā)展過程。1950年至1952年，我國石油勘探工作起步，鉆井液處理劑種類較少，鉆井液技術水平還停留在“細分散”階段，僅會用單寧、燒堿通過人工攪拌配成單寧堿液來維護鉆井液性能。1952年前后，玉門油礦提出了用石灰對鉆井液進行預處理的方法。之后，四川石油管理局成功研制了石膏鉆井液、氯化鈣—褐煤鉆井液等。這些體系有效推動了油氣勘探和開發(fā)。這種鈣處理的“粗分散”鉆井液逐漸配套完善并有效應用于深井作業(yè)中。鈣處理鉆井液是中國20世紀60年代到70年代初使用的主要水基鉆井液體系。20世紀70年代，噴射鉆井技術的出現(xiàn)給鉆井液性能提出了新要求，同時要求鉆井液流型保持“平板型層流”。為此，在全國范圍內開展了不分散低固相聚合物水基鉆井液研究。通過不懈努力，主導全國20多年的鈣處理鉆井液逐漸被聚合物鉆井液所代替。70年代初期，“三磺”鉆井液的研制成功，是中國在深井鉆井液技術上的又一大進步。第二階段是1979年至1998年的20年，鉆井液進入引進技術(包括儀器設備)和自主研發(fā)相結合的快速發(fā)展期。1978年后，鉆井液領域積極開展對外技術交流，至1983年，石油部鉆井司先后組織對外技術座談20余次，對了解國外先進技術、確定我國技術發(fā)展方向發(fā)揮了很大作用。在此期間，石油部聘請國外麥克巴等知名鉆井液公司到國內進行鉆井液技術服務，在服務期間，組織相關人員跟班學習。同時，還引進了國外鉆井液測試儀器15大類25種共520套，裝備了各油田、大專院校和研究院所的鉆井液實驗室。廣大鉆井液工作者利用這些鉆井液測試儀器，對鉆井液固相含量、流變參數(shù)等進行測定，為低固相聚合物鉆井液使用及深井鉆井液研發(fā)提供了可靠依據(jù)。這20年，我國鉆井液處理劑通過自主研發(fā)，得到迅猛發(fā)展。至1993年，國內處理劑已有16大類260個牌號，基本上滿足了國內各類鉆井工程需要，有力保證了鉆井順利進行。隨著鉆井液處理劑的發(fā)展，新型鉆井液體系不斷出現(xiàn)，如陽離子聚合物鉆井液、兩性離子聚合物鉆井液等。鉆井液發(fā)展迎來百花齊放的局面。第三個階段是從1999年至今的十余年。十多年里，我們走出國門，參與國際競爭。其重要標志是2000年長城鉆探鉆井液公司的成立，這使我國鉆井液業(yè)務成建制地開始涉足國外鉆井液服務市場。目前，集團公司鉆井液業(yè)務已延伸到26個國家和地區(qū)。在與國際大公司同臺競技過程中，中國石油鉆井液技術不斷發(fā)展，如長城鉆探鉆井液公司的全油基鉆井液、高密度強抑制性鉆井液、鹽膏層專打鉆井液，渤海鉆探泥漿公司的“三高”鉆井液、儲層專打鉆井液，都在國際市場上取得了驕人成績?？v觀60年來鉆井液技術的發(fā)展，我作為一名鉆井液工作者感到無比的自豪。(鉆井工程技術研究院鉆井液所所長王奎才)集團公司舉行新產品發(fā)布會——兩項新產品打破國外技術壟斷中國石油網(wǎng)消息（記者薛梅）“今天我很高興，這‘硬家伙’就擺在我眼前！”集團公司副總經理、黨組成員廖永遠說的“硬家伙”，就是新產品發(fā)布會上的主角之一——渤海鉆探公司開發(fā)的BH—VDT5000垂直鉆探系統(tǒng)（模型）。5月25日，在集團公司鉆井液工作會議召開期間，集團公司還舉行了垂直鉆井系統(tǒng)暨新型鉆井液技術新產品發(fā)布會。在發(fā)布會現(xiàn)場，渤海鉆探公司總經理秦永和介紹了新產品研發(fā)情況。發(fā)布會開始前，兩大“主角”的展區(qū)就吸引了參會的鉆井專家和鉆井液工作者駐足觀看。大家圍繞新技術熱烈交流討論，會場氣氛濃厚。作為集團公司“十一五”重點國際合作項目，“硬家伙”滿足了山前高陡構造防斜打快的技術要求，降低了鉆井作業(yè)費用。成果鑒定委員會的評價是：系統(tǒng)正常工作井段井斜小于0.5度，平均機械鉆速較鄰井提高1.5倍以上，并一致認為該技術打破了國外技術壟斷。而就在幾年前，西方大公司還壟斷著該項技術市場，不賣產品，只提供昂貴的服務。國內工程技術服務企業(yè)無可奈何，但不用又無法逾越技術上的難題。經過5年研發(fā)，“硬家伙”終于問世。BH—VDT4000也將在明年七八月投入使用，BH—VDT3000正在研發(fā)中，屆時將形成產品系列。會上，廖永遠要求做好新產品的推廣應用，持續(xù)升級技術產品，保持高端水平，擴大服務規(guī)模。發(fā)布會結束后，廖永遠和參會人員來到新產品展區(qū)。在鉆井液展區(qū)前，廖永遠向身邊人員一一了解不同產品的性能。在聽到研發(fā)人員介紹后，他高興地點了點頭，指出，我們要“軟硬兼施”，產品硬的更硬，軟的更強（鉆井液被稱為鉆井“軟實力”）。5月25日，同時亮相的還有渤海鉆探研發(fā)成功的四大鉆井液技術——BH—ATH“三高”鉆井液技術、BH—ERD大位移鉆井液技術、BH—FDC儲層專打鉆井液技術和BH—CFS溶洞漏失堵漏技術。此系列技術針對不同區(qū)域和不同地層采取不同的鉆井液技術，可有效保障鉆井施工的安全、質量和速度，并能起到保護油氣層的作用。作為集團公司重大工程技術現(xiàn)場試驗項目，該技術總體達到國際同類技術先進水平，結束了過去依靠外國公司鉆井液應對高陡復雜地區(qū)作業(yè)的時代，具有里程碑意義。長城鉆探加快提升鉆井液專業(yè)競爭力——科技鼓翼劍指高端中國石油網(wǎng)消息（記者董旭霞通訊員仲凌云）重組三年，海外業(yè)務收入、年簽訂合同額實現(xiàn)雙翻番；今年前五個月，新簽合同額3.85億美元。這幾個數(shù)據(jù)勾勒出長城鉆探公司鉆井液專業(yè)在海外市場的發(fā)展。在國際石油市場，鉆井液業(yè)務因科技含量高、利潤豐厚，一直是國外工程技術公司志在必得的產業(yè)鏈中的一環(huán)。與這些國際公司相比，長城鉆探鉆井液專業(yè)進入國際市場只有十來年，迅猛的發(fā)展勢頭令同行羨慕不已。在激烈的國際市場中立足進而實現(xiàn)發(fā)展，長城鉆探鉆井液專業(yè)憑借的是科技的力量。鉆井液專業(yè)進入高端市場，必須做好專業(yè)發(fā)展定位。圍繞瓶頸開展科技攻關，打通進入高端市場之門。以委內瑞拉市場為例，由于缺乏油基鉆井液技術，長城鉆探一直未進入全油基鉆井液主力市場，只能從事傳統(tǒng)的水基鉆井液業(yè)務，業(yè)務規(guī)模拓展受到限制。重組以來，長城鉆探正式立項攻關全油基鉆井液技術，基本掌握了全油基鉆井液技術機理，形成了技術系列。2021年，長城鉆探開始參與委內瑞拉國家石油公司招標并中標，正式進入這一業(yè)務領域。2021年，長城鉆探僅在委內瑞拉就簽訂了超過1.7億美元、為期三年的合同。按照研發(fā)一批、儲備一批的思路，長城鉆探已經立項攻關海洋鉆井液技術，為進入海上服務市場儲備技術。在傳統(tǒng)鉆井液服務領域，長城鉆探不斷做強優(yōu)勢技術?？諝?、泡沫鉆井液技術是長城鉆探在伊朗市場發(fā)展起來的優(yōu)勢技術。2007年，長城鉆探鉆井液公司應用該項技術為與中國石油合作的MIS油田提供技術服務，使已開采100多年的油田獲得新生，最高日產原油2000桶。2021年，長城鉆探鉆井液專業(yè)實現(xiàn)海外收入8億元，年簽訂合同1.468億美元。這除較高的技術水平之外，還得益于長城鉆探不斷完善鉆探液產業(yè)鏈綜合服務能力。長城鉆探鉆井液公司經理劉緒全這樣闡釋專業(yè)發(fā)展思路：“越來越多的甲方在招標中要求提供鉆井液技術服務一體化。換句話說，甲方更看重技術服務公司提供綜合服務的實力，而不只是單一的技術服務能力?！蓖ㄟ^對市場的研判，長城鉆探提前對廢棄物處理和固控服務進行立項攻關，加大資金投入，加強人才培養(yǎng)，加快技術研發(fā)。目前，長城鉆探為委內瑞拉國家石油公司提供了近30部鉆機固控綜合服務；今年簽訂的固控服務和廢棄物處理合同額超過1.9億美元。在此基礎上，長城鉆探將鉆井液鏈條中的前端和后端也納入業(yè)務范圍。近幾年，長城鉆探不斷擴大產業(yè)鏈前端規(guī)模，拓展技術咨詢和工程設計、產品研發(fā)等業(yè)務；繼續(xù)做大產業(yè)鏈中端規(guī)模，擴展油基鉆井液、海洋鉆井液等技術服務；后端則提供了固控服務、鹽水過濾、廢棄物處理業(yè)務。塔里木油田迪那2—1井酸化壓裂施工現(xiàn)場。陳士兵攝

■相關鏈接

國內外鉆井液技術服務概況

◆國外大公司均是集產品、技術與固控設備服務、廢棄物處理等一體化的鉆井液服務公司◆國內相對獨立、專業(yè)化的鉆井液技術服務公司較少◆國外大公司資產規(guī)模、銷售收入及利潤等規(guī)模大，在全球鉆井液服務領域處于壟斷地位，主要技術及產品處于全球領先地位

國外主要鉆井液技術服務公司技術發(fā)展模式◆重視新技術、新工藝研發(fā)和技術儲備工作◆立足于“使用一代、研究一代、儲備一代”的技術理念◆與油公司建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，注重與高校和國家實驗室的合作開發(fā)◆技術成熟后迅速在全球推廣應用中國石油大學（華東）碩士學位論文聚醚多元醇鉆井液研究及應用姓名：韓立國申請學位級別：碩士專業(yè)：油氣井工程指導教師：邱正松;韋文翔20060801聚醚多元醇鉆井液研究及應用韓立國（油氣井工程）指導教師：邱正松教授韋文翔高工摘要環(huán)保型多元醇鉆井液體系由于具有優(yōu)良的防塌、油氣層保護以及潤滑性能等優(yōu)點，近年來倍受國內外重視。室內研究和實踐表明，部分多元醇產品雖具有上述優(yōu)良性能，但同時也表現(xiàn)出增粘和起泡等負效應，在一定程度上制約了其在石油鉆井工程中的推廣應用。本文在查閱國內外文獻的基礎上，通過對影響聚醚多元醇反應的各主要因素進行試驗研究，研制出了鉆井液用聚醚多元醇潤滑防塌劑ＤＲＹ．１，對其綜合性能進行了評價，并通過濁點實驗、吸附實驗和壓力傳遞實驗和較深入地探討了聚醚多元醇潤滑防塌劑ＤＲＦ－ｌ的作用機理。以新研制的聚醚多元醇潤滑防塌劑ＤＲＦ．１為主劑，在對增粘劑、降濾失劑和抑制劑進行優(yōu)選實驗的基礎上，研制了一種新型的聚醚多元醇鉆井液，對其抑制性、流變性、濾失造壁性以及對油氣層的保護性能進行了室內評價實驗。聚醚多元醇鉆井液在三口井進行的現(xiàn)場試驗表明，在鉆進過程中井壁穩(wěn)定，井徑規(guī)則，起下鉆暢通，井下安全，測井、下套管及固井作業(yè)順利，取得較理想的現(xiàn)場應用效果。關鍵詞：聚醚多元醇，鉆井液，井眼穩(wěn)定性，潤滑性，油氣層保護ＨＳｔｕｄｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｐｏｌｙｏｌｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄＨａｎＬｉｇｕｏ（ＯｉｌａｎｄＧａｓＷｅｌｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ＥｎｇｉｎｅｅｒＷｅｉＷｅｎ。。ｘｉａｎｇＤｉｒｅｃｔｅｄｂｙＰｒｏｆｅｓｓｏｒＱｉｕＺｈｅｎｇ‘。ｓｏｎｇａｎｄＳｅｎｉｏｒＡｂｓｔｒａｃｔｆｌｕｉｄｗｉｔｈｇｏｏｄＳＯＰｏｌｙａｌｃｏｈｏｌｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ，ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｅａｓｙｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄＨｏｗｅｖｅｒｏｉｌｆｉｅｌｄｉｓｅｍｐｈａｓｉｚｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｎ－ｈｏｕｓｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｈｏｗｔｈａｔａｓｔｈｅｐｏｌｙａｌｃｏｈｏｌａｄｄｉｔｉｖｅｓｈａｖｅａｄｖｅｒｓｅｅｆｆｅｃｔｓｓｕｃｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｎｄｆｏａｍｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｌｉｍｉｔｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇ．Ｂａｓｅｄ０１１ｔｈｅｄｏｃｕｍｅｎｔｓ，ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｐ０１ｙｏｌＤＲＦ—ｌｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｄｉｔｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍＷａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｖｅｌｏｐｐｏｌｙｅｔｈｅｒｐｏｉｙｏｌｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄ，ｖｉｓｃｉｓｉｆｉｅｒ，ｆｉｌｔｒａｔｅｒｅｄｕｃｅｒａｎｄｓｈａｌｅ－ｃｏｎｔｒｏｌａｇｅｎｔｆｏｒｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｗｅｌ＂ｅｏｐｔｉｍａｌｌｙｓｅｌｅｃｔｅｄ．１１ｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｐｏｌｙｏｌｄｒｉＵｍｇｆｌｕｉｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ，ｍｕｄｆｉｌｔｒａｔｅ，ｒｈｅｏｌｏｇｙａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓｗｅｒｅｍａｄｅａｔｔｈｒｅｅｗｅｌｌｓ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｇｅｓｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｔｈｅｗａｌｌｏｆｔｈｅｈｏｌｅｗａｓｓｔａｂｌｅ，ａｎｄｔｈｅｈｏｌｅｄｉａｍｅｔｅｒｗａｓｒｅｇｕｌａｒ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃｌｏｇｇｉｎｇ，ｒｕｎｎｉｎｇｃａｓｉｎｇａｎｄｃｅｍｅｎｔｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ．Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｔｅｓｔｓａｎｄｉｎ—ｓｉｔｕａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｅｘｃｅｌｌｅｎｔｌｕｂｒｉｃｉｔｙ，ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ，ｔｏａｎｔｉ—ｓｌｏｕｇｈｉｎｇ，ｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｔｏｌｅｒａｎｃｅｓｏｌｉｄｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｅａｓｉｎｅｓｓｆｏｒｆｉｅｌｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｐｏｌｙｏｌ，Ｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄ，Ｂｏｒｅｈｏｌｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ＬｕｂｄｃａｔｉｏＩｌ＇Ｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ１１１獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中國石油大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：弱魚』虱２，?！文辏桑粼?，；日關于論文使用授權的說明本人完全了解中國石油大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留送交論文的復印件及電子版，允許論文被查閱和借閱；學校可以公布論文的全部或部分內容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。（保密論文在解密后應遵守此規(guī)定）２一睜晷年ｆ｝只Ｂ日０．，‘年Ｉｆ月，尹日中國石油大學（華東）碩士論文第１章前言第ｌ章前言井壁穩(wěn)定問題是鉆井工程中經常遇到的一個十分復雜的難題，據(jù)保守估計，全世界每年用于處理泥頁巖井壁不穩(wěn)定事故的費用高達５億美元。井壁不穩(wěn)定會延長鉆井周期，影響固井質量，妨礙測井及地質資料的準確獲取，甚至導致油井報廢，延誤新油田的發(fā)現(xiàn)。井壁不穩(wěn)定問題，一般發(fā)生在泥頁巖、鹽巖、未膠結或弱膠結的砂巖及其它破碎性巖石的地層。但是常見的影響最嚴重的是泥頁巖地層。長期以來，許多研究者從抑制泥頁巖水化的新型處理劑和鉆井液體系著手，對這一問題進行了大量研究，并取得了一定成效。多元醇鉆井液體系是多元醇與其它處理劑配伍使用的鉆井液體系。該鉆井液體系是八十年代初發(fā)展起來的一種新型水基鉆井液，具有較強的抑制性、良好的潤滑性、生物毒性小、易生物降解、對地層損害小等特點?，F(xiàn)場應用表明，多元醇在穩(wěn)定井眼、提高鉆速、降低鉆井事故等方面具有較好的效果，已成功地用于大斜度井、大位移井、水平井以及高溫高壓活性泥頁巖地層的鉆井施工中。從目前使用情況看，國內多元醇產品主要存在以下兩方面的問題：（１）多元醇單獨使用效果不理想，必須與無機鹽配合使用，才能表現(xiàn)出較好的頁巖抑制性。而無機鹽的加入一方面會對環(huán)境造成污染，影響水土質量，另一方面會使鉆井液流變性能和濾失造壁性中國石油大學（華東）碩士論文第１章前言能變差，增加鉆井液成本：（２）多元醇易發(fā)泡，影響鉆井液性能，不利于井內壓力控制。由于以上原因，多元醇鉆井液在國內的應用效果并不十分理想，研制新型的多元醇產品及新型多元醇鉆井液勢在必行。為此，本文在查閱國內外文獻的基礎上，研制開發(fā)了綜合性能優(yōu)良的聚醚多元醇潤滑防塌劑，研究了其作用機理，優(yōu)選出聚醚多元醇鉆井液配方，并進行了現(xiàn)場試驗。２中國石油大學（華東）碩士論文第２章多元醇鉆井液研究現(xiàn)狀第２章多元醇鉆井液研究現(xiàn)狀多元醇鉆井液是八十年代初在國外發(fā)展起來的一種新型水基鉆井液體系，國外對此研究較早，現(xiàn)己用于現(xiàn)場實踐，已成功地鉆進了大斜度、大位移井和水平井以及高溫高壓井的高活性泥頁巖地層，取得良好的現(xiàn)場效果“…。２．１多元醇制備鉆井液用多元醇（除聚乙烯醇外）一般是由環(huán)氧化物（環(huán)氧乙烷和／或環(huán)氧丙烷）在堿性催化劑（Ｎａ０Ｈ或ＫＯＢ）作用下，用水、醇（如乙醇、乙二醇、丙二醇等）或胺等作起始劑，進行陰離子聚合制得，均經過鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止三個反應階段““”。下面以Ｅ０／Ｐ０共聚物的合成（以丙二醇為起始劑，ＫＯＨ為催化劑）為例，給出多元醇的反應機理。（１）鏈引發(fā)階段０Ｈ０’ＣＨ—Ｈ—ＣＨ２０Ｈ＋２ＨＯ。－－ＣＨ廣＿ｃＨ—ＣＨｚｏ．＋２Ｈ２０ｏ’ＩｌＯ２ＣＨ３—ＣＨｏＨ２０‘＋ＣＨ３—ＣＨ＿≈Ｈ２一ＣＨ３ｌ／＼ＣＨ３ＣＨ３‘０ＣＨｒ＿ＣＨ＿＿ｃＬ＿—ＣＨ－＿ｃＨ『＿¨Ｈ－—ＣＨ２０－（２）鏈增長階段ａ．聚氧丙烯醚鏈的增長：ｉＩＩ中國石油大學（華東）碩士論文第２章多元醇鉆井液研究現(xiàn)狀ＣＨ３ＣＨ３ＣＨ３Ｏ’０ＣＨｒ＿ｃＨ＿“Ｈ＿＿ｃＨｒ＿—ｏ＿＿ＣＨ＿－ｃＨ２０－＋（ｍ－２）ＣＨ，ＣＨ＿＿ｃＨ：一／＼ＣＨ３ＣＨ３ＩｌＩＩｂ．聚氧乙烯醚鏈的增長：Ｃ１４３ＣＨ３ＯＩ－０七Ｃ｝ｌ—＿ＣＨ２０），，ＣＨ—ＣＨ：０－ＩＩ／＼。Ｏ∽Ｈ——ＣＨ：Ｏ），。ＣＨ—ＣＨ。曠＋２ｎＣＨ：—ＣＨ２—－ＣＨ３ｌ∞七ＣＨｒ＿￡Ｈ２０）。（ＣＨ＿＿ｃＨ：０）。（ＣＨｒ乞Ｈ。ｏ）ｎ．（３）鏈終止階段ＣＨ３Ｉ＿ｏ÷ｃＨｒＣＨ：０）。（Ｃｎ正Ｈ：Ｏ）．（ＣＨ『＿ＣＨ。Ｏ）。一＋２Ｈ。０一ＣＨ３｛ＨＯ七ＣＨｒ＿－ｃＨ。ｏ）。（Ｃ限—＿ｃＨ２０）．（ＣＨ２—＿ｃＨ２０）棚＋２Ｈ０－其一般的合成工藝流程為：在潔凈干燥的高壓反應釜中加入一定量的起始劑和催化劑，用氮氣置換數(shù)次，在攪拌下加熱至１２０＂（２（或更高），然后向釜內加入ＥＯ和／或Ｐ０，反應結束后，降溫，用氮氣清掃反應系統(tǒng)，出料分析。一般情況下，可以通過調整單體加量、起始劑和催化劑用量來制得不同相對分子質量和不同性質的產品，從而優(yōu)選適合鉆井液用得多元醇產品。２．２多元醇分子結構的影響因素為了提供合成多元醇可靠的理論與實踐依據(jù)，國內外許多學者對中國石油大學（華東）碩士論文第２章多元醇鉆井液研究現(xiàn)狀影響多元醇分子量、分子量分布、分子結構的因素（如ＥＯ／Ｐ０加料順序和比例、溫度、壓力、催化劑及其用量等）開展了較為廣泛的研究。研究表明，ＥＯ和Ｐｏ在鏈段上的排列最為重要“”。其中，加料順序的影響在于：（１）根據(jù)加料順序的不同，多元醇結構可分為無規(guī)共聚和嵌段共聚，無論ＥＯ／ＰＯ以何種方式分布，對多元醇的分子量分布都影響不大；（２）在無規(guī)共聚中，ＥＯ分散越均勻，且越靠近端點，多元醇的濁點越高，親水性好，化學反應活性高，熱穩(wěn)定性好，而以ＰＯ封端，可以改善多元醇的滲透性能，這是因為，ＥＯ和Ｐｏ無規(guī)鏈段全部位于分子鏈的中部，形成了與滲透性能非常好的滲透劑Ｔ（結構為Ｒ。ｃＨ（Ｓ０ａＮａ）Ｒ２相類似的結構）；（３）在嵌段共聚中，嵌段聚醚的濁點明顯低于無規(guī)聚醚，而粘度明顯高于無規(guī)聚醚，這是因為Ｅｏ和Ｐｏ的排列較為整齊，使得分子間作用力加大，在水溶液中擺脫水的“拉力”的能力變強，從而濁點降低、粘度升高。反應物的投料比“”對多元醇的分子量也有著重要的影響，其中，單體與起始劑的投料質量比越大，合成的多元醇分子量越高；反之，則越低。同時實驗表明，隨著投料比的增加，理論分子量與實際分子量的偏差也增大。這是由于分子量低時，聚醚鏈較短，活性鏈端基活潑性較強，副反應發(fā)生較少，故理論分子量與實際分子量較為接近。當分子量增大時，聚醚端基活性下降，相應地發(fā)生鏈轉移、鏈終止和鏈降解等副反應的可能性增大，從而使多元醇的實際分子量和理論分子量偏差增大。在加科順序和加量～定的條件下，考察了溫度、壓力和催化劑及其加量對多元醇的影響ｔｎ］，結果表明，增加催化劑用量，提高反應溫度和壓力，均可提高反應速度，縮短反應時間。但是過高的催化劑用量會造成反應難以控制，成本增加。同時，反應溫度過高時，將會引起一些副反應的發(fā)生，其中國石油大學（華東）碩士論文第２章多元醇鉆井液研究現(xiàn)狀中副反應包括：（１）向單體的鏈轉移反應；（２）環(huán)氧化合物的縮合反應；（３）異構化反應等。這些副反應嚴重影響多元醇的使用性能。反應溫度過低時，會導致反應誘導期延長，反應速度慢，甚至不發(fā)生反應。反應壓力過高時，反應相中反應物濃度增大，反應速度加快使反應放熱劇增，反應難以控制，容易引起副反應增多，產物的相對分子質量分布變寬，而且，壓力高會導致操作安全性降低。結合多元醇合成的反應機理與各種因素對多元醇分子結構的影響，在進行多元醇分子結構設計時，應采用以下步驟：（１）根據(jù)多元醇的性能要求，確定多元醇分子為嵌段還是無規(guī)結構；（２）由多元醇的嵌段或無規(guī)結構方式確定合適的操作方式、加料方式，反應溫度及反應壓力；（３）結合多元醇的使用要求，確定起始劑種類、單體組成及分子量范圍，并對原料進行充分脫水處理；（４）根據(jù)多元醇的使用情況，對相應影響因素進行適當調整。２．３多元醇作用機理研究從多元醇鉆井液應用以來，國內外對多元醇的作用機理進行了大量的研究，其中從多元醇的濁點出發(fā)研究的比較多。濁點指多元醇在水中的逆溶解性。隨著溫度的變化，多元醇的性能發(fā)生變化。其一，當?shù)陀诙嘣紳狳c溫度時，多元醇呈水溶性，其表面活性使它吸附在鉆具和固體顆粒表面，抑制泥頁巖水化分散，穩(wěn)定井壁，降低鉆具扭矩和摩阻，防止鉆頭泥包。其二，當高于多元醇的濁點溫度時，多元醇從鉆井液中析出，粘附在鈷具和井壁上，形成類似油相的分子膜，從而使鉆井液的潤滑性大大增強；同時由于泥餅的形成，封堵巖石孔６中國石油大學（華東）碩士論文第２章多元醇鉆井液研究現(xiàn)狀隙，阻止水分滲入地層，實現(xiàn)穩(wěn)定井壁作用。Ｂｌｅｎｄ７１通過熱重分析和利用便攜式巖屑硬度測試儀，研究了泥頁巖樣品含水量變化與硬度和頁巖回收率的關系，認為濁度效應并不是多元醇抑制機理的基本條件。多元醇與泥頁巖有強烈的親合性，能搶先吸附在泥頁巖上，排擠泥頁巖表面和吸附陽離子所帶的束縛水，并在泥頁巖內濃集，使泥頁巖含水量減少。但多元醇的吸附量還不是使泥頁巖硬化的關鍵，多元醇必須復配ＫＣｌ才能具有優(yōu)良的防塌效果。這是因為多元醇與ＫＣｌ具有強烈的親合性，足以將溶劑化水分子移走，形成牢固的復合物，為多元醇提供吸附動力，而在泥頁巖內形成氫鍵力和親合力共同作用的復合物吸附網(wǎng)絡，使泥頁巖含水降低，強度增大，產生了硬化的效果。國內學者嚙１的研究支持了上述觀點。在濁點以下溫度，聚乙二醇與ＫＣｌ的水溶液仍具有抑制性，這是因為其復合物防止了粘土顆粒直接與水接觸，防止了泥頁巖的水化分散。但他們更強調在溫度高于溶液濁點時，溫度越高則析出的聚乙二醇越多，通過封堵粘土顆粒表面的裂縫產生的抑制作用越強。他們把多元醇在泥頁巖中的抑制作用歸納為三點：（１）降低活度，即通過滲透作用穩(wěn)定泥頁巖；（２）濁點行為，通過多元醇顆粒封堵泥頁巖；（３）吸附作用，即多元醇可在泥頁巖表面強烈吸附，形成吸附層，阻止頁巖分散膨脹。Ｈａｌｌｉｄａｙ等Ⅲ人應用Ｘ射線衍射和紅外光譜技術對多元醇鉆井液的抑制機理進行了研究，他們在室溫