聚苯乙烯中空微珠及其钻井液的研究

利用乳液聚合法合成了球状聚苯乙烯中空微珠,表面致密光滑,壁厚均匀,密度可控制在0.2～0.6 g/cm3,粒径10～120μm.选择粒径范围在20～60μm、平均密度为0.50 g/cm3的聚苯乙烯中空微珠作为减轻剂.在0.2％黄原胶溶液中加入10％的聚苯乙烯中空微珠配制成低密度钻井液,初始密度0.92 g/cm3; 90℃,在常压、0.3 MPa条件下热滚16h后的密度分别为0.96、0.93 g/cm3.在温度增至90℃、压力增至50 MPa的过程中,聚苯乙烯中空微珠钻井液密度变化较小.10％聚苯乙烯中空微珠钻井液在12000 r/min下搅拌8h后的密度为0.92g/cm3,在固相研磨装置中滚动研磨8h后的密度为0.93 g/cm3.剪切和研磨对聚苯乙烯中空微珠的影响小于玻璃中空微珠.在东北彰武3-2井进行了聚合物中空微珠在油田领域的首次现场试验,结果表明聚苯乙烯中空微珠具有降密度效果好,对钻井液性能影响不大的特点,但是存在易于团聚及与钻屑吸附而被固控设备筛出的问题.