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第一章 绪论1

第一节 引言1

一、钻井液用化学品的概念1

二、钻井液用化学品及钻井液的现状和发展趋势2

三、钻井用化学剂的分类5

四、钻井液用化学品的作用5

第二节 高分子基本知识6

一、常用术语7

二、聚合物反应与分子结构基本概念9

第三节 钻井液处理剂的结构与性能关系11

一、高分子处理剂作用基团及影响因素12

二、处理剂分子的刚性对其性能的影响13

三、相对分子质量及其分布对处理剂性能的影响14

四、高分子处理剂解吸分析15

第四节 提高处理剂水平的途径15

一、开发配套的专用原料15

二、新型聚合物的性能完善与推广16

三、重视天然产品的开发16

四、其他方面17

第五节 钻井液用化学品及钻井液性能测试方法17

一、挥发分测定17

二、水不溶物的测定18

三、酸不溶物的测定20

四、pH值的测定21

五、细度的测定22

六、密度的测定23

七、钻井液密度的测定25

九、流变参数的测定26

八、中压滤失量的测定26

十、粘土（页岩）分散试验28

第六节 用于钻井液化学品生产的基本原料29

一、无机化工原料29

二、有机化工原料32

参考文献37

第二章 钻井液用化学品设计思路38

第一节 概述38

二、原料的选择39

四、对水化基团和吸附基团的要求39

三、对产品结构的要求39

一、明确产品的开发目的39

第二节 基本设计思路39

五、经济效益40

六、环境要求40

七、工艺条件40

八、市场预测40

第三节 由现场需要产生的设计思路41

一、处理剂设计应紧紧围绕现场需要41

二、复配技术的应用41

第四节 合成树脂磺酸盐的设计42

一、逐步聚合反应42

二、磺化酚醛树脂合成设计43

第五节 乙烯基单体共聚物的合成设计47

一、链式共聚合反应48

二、乙烯基单体共聚物处理剂的合成设计49

第六节 天然化合物或高分子材料的改性55

一、高分子化学反应改性55

二、接枝共聚改性56

参考文献58

第三章 用于钻井液化学品生产的新单体59

第一节 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸59

一、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸合成60

二、合成实例63

三、工业生产简介66

四、AMPS的性能67

五、AMPS的结构分析68

六、AMPS的质量分析70

七、AMPS的应用73

第二节 N,N-二甲基丙烯酰胺75

一、合成76

二、性能76

三、应用76

第三节 其他新型功能性单体77

一、N,N-二乙基丙烯酰胺78

二、双丙酮丙烯酰胺78

三、N-乙烯基-2-吡咯烷酮79

四、2-丙烯酰胺基十二烷磺酸80

五、二甲基二烯丙基氯化铵80

六、二乙基二烯丙基氯化铵81

七、烯丙基三甲基氯化铵82

九、丙烯酸二甲胺基乙酯83

八、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯83

十、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺84

参考文献85

第四章 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物86

第一节 AMPS聚合物设计思路86

一、基本思路86

二、聚合方式的选择86

三、引发剂87

四、单体选择87

第二节 AMPS聚合物耐温抗盐的理论依据87

第三节 PAMS聚合物的合成、性能与应用88

一、PAMS聚合物的合成88

三、合成条件对共聚反应和产物［η］的影响89

二、性能实验方法89

四、合成条件对产物钻井液性能的影响91

五、钻井液性能92

六、低相对分子质量产物的降粘作用97

七、现场应用效果100

八、结论104

第四节 其他类型磺酸盐聚合物105

一、AM/AMPS/IBAM共聚物105

二、AM/AMPS/ITA共聚物107

三、AMPS/AM/DEAM共聚物109

四、AM/AMPS/MAA共聚物111

五、AMPS/AM/AN共聚物113

六、AMPS/AM/VMAA共聚物115

七、AMPS/VMAA共聚物116

九、AMPS/DMAM交联聚合物处理剂117

八、AMPS/AA/NVAM共聚物117

第五节 AMPS聚合物的特点118

参考文献119

第五章 具阳离子型磺酸盐共聚物121

第一节 具阳离子磺酸盐共聚物设计121

第二节 具阳离子磺酸盐共聚物CPS-2000122

一、合成122

二、钻井液性能评价方法123

三、合成条件优化124

四、聚合物在钻井液中的效果126

五、红外光谱和热分析134

一、AM/AMPS/DMDAAC共聚物135

第三节 其他具阳离子磺酸聚合物135

六、现场应用135

二、AM/AMPS/AA/DEDAAC共聚物139

三、AM/AMPS/AA/HMOPTA共聚物142

四、AM/AMPS/MAA/HMOPTA共聚物146

五、AODAC/AA/AMPS共聚物149

参考文献153

第六章 无机-有机单体聚合物154

第一节 概述154

一、开展无机-有机单体聚合物研究的意义154

二、技术关键与技术创新点155

三、名词解释155

第二节 分子设计156

一、单体合成设计路线156

二、聚合物分子设计157

三、作用机理163

第三节 钻井液性能实验方法163

一、材料及设备163

二、基浆配制164

三、钻井液性能测试164

第四节 抗温抗盐、抗钙的无机-有机单体聚合物165

一、聚合物合成165

二、钻井液性能171

三、结论183

第五节 具阳离子型无机-有机单体聚合物183

一、阳离子单体的合成184

二、聚合物的合成185

三、钻井液性能188

四、结论195

第六节 抗温抗盐无机-有机单体聚合物195

一、合成195

二、合成条件对聚合物性能的影响195

三、钻井液性能197

四、聚合物的红外光谱201

五、聚合物的热分析201

六、结论202

第七节 无机-有机单体聚合物的应用——钻井液体系202

一、室内研究202

二、现场应用205

三、结论207

参考文献207

第一节 接枝的基本概念208

第七章 接枝共聚物处理剂208

第二节 引发剂选择209

第三节 淀粉接枝共聚物211

一、接枝共聚机理211

二、AM/AA／淀粉接枝共聚物211

三、阳离子单体与淀粉接枝共聚物214

四、CGS-2具阳离子型接枝改性淀粉219

五、其他接枝共聚物221

第四节 单宁酸接枝共聚物221

一、AMPS/AA／单宁酸接枝共聚物221

二、磺化栲胶磺化酚醛树脂224

一、AMPS/AA/DMDAAC／木质素磺酸接枝共聚物降粘剂225

第五节 木质素磺酸接枝共聚物225

三、其他接枝共聚物225

二、AM/AMPS／木质素磺酸接枝共聚物降滤失剂227

三、磺化木质素磺化酚醛树脂SLSP230

四、其他木质素磺酸盐接枝共聚物231

第六节 腐植酸接枝共聚物231

一、AM/AMPS／腐植酸接枝共聚物231

二、磺化褐煤磺化酚醛树脂233

三、钻井液高温稳定降滤失剂233

四、其他腐植酸接枝共聚物234

第七节 纤维素接枝共聚物234

一、AM/AMPS／羧甲基纤维素接枝共聚物234

二、其他纤维素接枝产品235

参考文献236

第一节 降滤失剂237

第八章 常用钻井液处理剂237

一、天然高分子材料238

二、合成树脂磺酸盐类256

三、合成聚合物262

第二节 降粘剂285

一、栲胶改性产品286

二、腐植酸类改性产品290

三、木质素改性产品291

四、合成聚合物292

第三节 增粘剂296

一、天然材料改性产品297

二、合成聚合物298

一、天然材料改性产品299

第四节 页岩抑制剂299

二、合成材料301

第五节 润滑剂306

一、表面活性剂复配物306

二、固体润滑剂310

第六节 堵漏剂311

第七节 絮凝剂314

第八节 其他钻井液化学品315

一、消泡剂316

二、解卡剂317

三、缓蚀剂318

四、杀菌剂320

五、乳化剂321

六、泡沫剂322

参考文献322