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0.2~0.6gcm^3,粒径10~120μm。选择粒径范围在20~60μm、平均密度为0.50g/cm^3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/cm^3;90℃,在常压、0.3Mpa条件下热滚16h后的密度分别为0.96、0.93g/cm^3。在温度增至90℃、压力增至50MPa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8 h后的密度为0.92g cm^3,在固相研磨装置中滚动研磨8h后的密度为0.93g/cm^3。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。