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氧化石墨烯新型抗高溫降濾失劑的合成與評價

文檔作者：曲建峰1 邱正松1 郭保雨2 鐘漢毅1 王偉吉1 毛惠1 文檔來源： 1. 中國石油大學（華東）石油工程學院 2. 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工程技術公司，		點擊數：	更新時間： 2023年10月05日
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第34 卷 第4 期
2017 年7 月
Vol. 34 No. 4
July 2017
鉆 井 液 與 完 井 液
DRILLING FLUID &amp;amp; COMPLETION FLUID
doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.04.002
氧化石墨烯新型抗高溫降濾失劑的合成與評價
曲建峰1， 邱正松1， 郭保雨2， 鐘漢毅1， 王偉吉1， 毛惠1
（1. 中國石油大學（華東）石油工程學院，山東青島266580 ；2. 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工程技術公司，山東東營257100）
曲建峰，邱正松，郭保雨，等. 氧化石墨烯新型抗高溫降濾失劑的合成與評價[J]. 鉆井液與完井液，2017，34（4）：9-14.
QU Jianfeng, QIU Zhengsong, GUO Baoyu,et al.Synthesis and evaluation of a new graphene oxide high temperature filter loss
reducer[J].Drilling Fluid &amp;amp; Completion Fluid，2017，34（4）：9-14.
摘要 為了解決改性石墨烯產品單獨作為處理劑時加量大、成本高的問題，通過氧化石墨烯（GO）與丙烯酰胺（AM）、
2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）、醋酸乙烯酯（VAC）共聚，制備了氧化石
墨烯/ 聚合物降濾失劑GOJ。借助紅外譜圖和透射電鏡照片做的結構表征表明，GOJ 中含有五元環(huán)結構和酰胺基、磺酸基、
羥基等官能團，相對分子質量在3.63×105 左右，微觀下為顏色較深的平整的片狀結構。性能測定結果表明，新研制的GOJ
降濾失性能好，在淡水基漿中加入0.2%GOJ，可使API 濾失量降低70%，降濾失能力優(yōu)于聚合物類降濾失劑PAMS601 和
JT888 等；GOJ 具有較強的耐鹽性能和優(yōu)異的高溫降濾失能力，耐鹽可至飽和，同時在相同加量下，GOJ 在180 ℃、200 ℃
和220 ℃下的降濾失能力均優(yōu)于國外產品Driscal-D ；氧化石墨烯可以提高GOJ 的耐溫性能，當GOJ 中氧化石墨烯含量為
0.32% 時，其抗高溫能力提升約20 ℃，并且隨著氧化石墨烯含量的增加，高溫下的降濾失能力逐漸增強。GOJ 可以用作水
基鉆井液的抗高溫抗鹽降濾失劑。
關鍵詞 降濾失劑；氧化石墨烯；聚合物；抗高溫；抗鹽；水基鉆井液
中圖分類號：TE254.4 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5620（2017）04-009-06
Synthesis and Evaluation of a New Graphene Oxide High Temperature Filter Loss Reducer
QU Jianfeng1, QIU Zhengsong1, GUO Baoyu2, ZHONG Hanyi1, WANG Weiji1, MAO Hui1
(1.School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Qingdao, Shandong 266580;
2.Drilling Engineering Technology Division of Shengli Petroleum Engineering Ltd., Dongying, Shandong 257100)
Abstract A GO/polymer filter loss reducer GOJ was made through copolymerization of graphene oxide (GO), acrylamide (AM),
2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS), dimethyl diallyl ammonium chloride (DMDAAC) and vinyl acetate (VAC).
Characterization of the synthesized product with IR and TEM photography showed that there are pentacyclic structure and amide
group, sulfonic group, hydroxyl group in the GOJ molecules. GOJ has relative molecular weight of about 3.63 × 105. Observed under
the microscope, GOJ has dark color and a levelling platy structure. Drilling fluid laboratory experiment showed that GOJ has good
filtration control property. A fresh water base drilling fluid treated with 0.2% GOJ has its API filter loss reduced by 70%, indicating
that the performance of GOJ is better than PAMS601 and JT888. GOJ has good salt resistant, and can be used in saturated salt drilling
fluid. At the same concentration in drilling fluid, the filtration rates of the drilling fluids treated with GOJ under 180 ℃, 200 ℃ and
220 ℃ are all lower than that of the drilling fluids treated with Driscal-D under the same temperature, respectively. Graphene oxide
has the ability to enhance the temperature resistance of GOJ; when GOJ contains 0.32% graphene oxide, the temperature resistance of
GOJ is increased by about 20 ℃, and with the increase of the content of graphene oxide in GOJ, the high temperature filtration control
performance of GOJ is also increased.
Key words Filter loss reducer; Graphene oxide; Polymer; High temperature resistant; Salt resistant; Water base drilling fluid
基金項目：國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃（973） 項目（2015CB251205）、 國家自然科學基金項目（51474236）、 國家重大
專項（2017ZX05032004-005）。
第一作者簡介：曲建峰，在讀碩士研究生，研究方向為鉆井液技術。電話18354201267 ；E-mail ：289017063@qq.com。
通訊作者：邱正松；E-mail ：qiuzs63@sina.com。

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