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本文主要从控制水基钻井液滤失量的角度出发,针对水基钻井液抗钙、镁等高价金属阳离子的不足,通过聚合物降滤失剂分子结构优化设计,采用水溶液自由基聚合方法,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺及具有质子化效应的4-乙烯基吡啶单体为原料,优化制备出了一种抗钙、镁离子性能良好的水基钻井液用聚合物降滤失剂PAAV。通过单因素分析实验及正交实验,以聚合物在复合盐水评价土实验浆中的API滤失量为主要评价指标,结合合成产物在钻井液体系中老化前后的粘度保留率及聚合物的特性粘数,优化并确定了抗钙镁聚合物降滤失剂的最佳制备条件,并利用核磁共振氢谱、红外光谱分析、元素分析等分析手段对其进行了分子结构表征,采用特性粘数分析法测定了PAAV的粘均分子量,最终测试其在水基钻井液中的降滤失等综合性能,并通过仪器分析的方法探讨了其作用机理。室内实验研究结果表明:新研制的聚合物PAAV的粘均分子量约为1.15×10~6 g/mol,PAAV具有良好的降滤失效果及抗温抗饱和盐能力,抗氯化钙、氯化镁达1.5%,2.0%PAAV/复合盐水实验浆经150/180℃老化后实验浆静置不分层,表明PAAV具有良好的高温护胶性能,这主要是由于PAAV既能通过吡啶环之间的范德华力作用又能通过吡啶基团质子化后的静电力作用吸附在黏土颗粒表面,吸附在黏土颗粒表面的聚合物能够有效阻止黏土颗粒间的高温聚结作用,使黏土颗粒的粒径分布趋于合理,同时PAAV能够有效提高钻井液体系的Zeta电位,起到稳定胶体分散体系的作用,最终达到耐温抗盐降滤失的效果。