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氧化石墨烯新型抗高温降滤失剂的合成与评价

文档作者：曲建峰1 邱正松1 郭保雨2 钟汉毅1 王伟吉1 毛惠1 文档来源： 1. 中国石油大学（华东）石油工程学院 2. 中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司，		点击数：	更新时间： 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
钻 井 液 与 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温降滤失剂的合成与评价
曲建峰1， 邱正松1， 郭保雨2， 钟汉毅1， 王伟吉1， 毛惠1
（1. 中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛266580 ；2. 中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司，山东东营257100）
曲建峰，邱正松，郭保雨，等. 氧化石墨烯新型抗高温降滤失剂的合成与评价[J]. 钻井液与完井液，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 为了解决改性石墨烯产品单独作为处理剂时加量大、成本高的问题，通过氧化石墨烯（GO）与丙烯酰胺（AM）、
2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、醋酸乙烯酯（VAC）共聚，制备了氧化石
墨烯/ 聚合物降滤失剂GOJ。借助红外谱图和透射电镜照片做的结构表征表明，GOJ 中含有五元环结构和酰胺基、磺酸基、
羟基等官能团，相对分子质量在3.63×105 左右，微观下为颜色较深的平整的片状结构。性能测定结果表明，新研制的GOJ
降滤失性能好，在淡水基浆中加入0.2%GOJ，可使API 滤失量降低70%，降滤失能力优于聚合物类降滤失剂PAMS601 和
JT888 等；GOJ 具有较强的耐盐性能和优异的高温降滤失能力，耐盐可至饱和，同时在相同加量下，GOJ 在180 ℃、200 ℃
和220 ℃下的降滤失能力均优于国外产品Driscal-D ；氧化石墨烯可以提高GOJ 的耐温性能，当GOJ 中氧化石墨烯含量为
0.32% 时，其抗高温能力提升约20 ℃，并且随着氧化石墨烯含量的增加，高温下的降滤失能力逐渐增强。GOJ 可以用作水
基钻井液的抗高温抗盐降滤失剂。
关键词 降滤失剂；氧化石墨烯；聚合物；抗高温；抗盐；水基钻井液
中图分类号：TE254.4 文献标识码：A 文章编号：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
基金项目：国家重点基础研究发展规划（973） 项目（2015CB251205）、 国家自然科学基金项目（51474236）、 国家重大
专项（2017ZX05032004-005）。
第一作者简介：曲建峰，在读硕士研究生，研究方向为钻井液技术。电话18354201267 ；E-mail ：289017063@qq.com。
通讯作者：邱正松；E-mail ：qiuzs63@sina.com。

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