一種季銨鹽型黏土穩定劑的合成與性能研究

茍紹華，楊 成，葉仲斌1，，何 揚，羅 珊，周利華

（1.西南石油大學油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室，四川 成都 610500；2.西南石油大學化學化工學院，四川 成都 610500）

目前，在油氣資源勘探開發中，聚合物黏土穩定劑是一種十分重要的保證井壁穩定、縮短鉆井周期、降低鉆井成本、提高油氣產量的化學處理劑之一［1］。其中，使用最多且效果最好的是陽離子聚合物，特別是季銨鹽型陽離子聚合物，其主要機理是通過大分子鏈上正電基團與帶負電荷的黏土顆粒間靜電引力發生強烈的化學吸附，從而抑制黏土的分散和微粒的運移，起到穩定黏土和微粒的作用［2-5］。

在聚合物分子鏈上引入陽離子基團能夠顯著增加聚合物耐溫、抗鹽的性能，提高抑制黏土水化膨脹的能力［6-7］。此外，在聚合物分子鏈上引入磷酸基團可以增加其水溶性，另一方面由于C—P鍵具有較高的化學穩定性從而可有效提高聚合物的耐溫能力［8］。基于以上思路，筆者擬通過含有磷酸基團結構的（1-二甲氨基烯丙基）-膦酸（DMAAPA）和陽離子基團的二乙基二烯丙基溴化銨（DDAB）與丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）進行共聚反應，制備一種四元共聚物 AA／AM／DMAAPA／DDAB，考察該聚合物的耐溫、抗鹽、黏土防膨能力等性能，以期望獲得一種性能較好的鉆井液用季銨鹽型聚合物黏土穩定劑。

1 實驗部分

1.1 原料和儀器

二乙胺，烯丙基溴，AM，AA，無水乙醇，NaOH，NaCl，MgCl2，CaCl2等均為分析純，成都市科龍化工試劑廠；蒙脫土，浙江豐虹新材料股份有限公司；DMAAPA按照文獻［8］方法制備；DDAB自制。

WQF-510A／520A傅里葉變換紅外光譜儀（KBr壓片），北京瑞利分析儀器（集團）公司；……