鉆井液用增黏劑丙烯酰胺類聚合物檢測技術

一、理化性質檢測

1. • 目的：確定聚合物中有效成分含量。
   • 方法：取樣品烘干至恒重，計算固形物占比（參考標準：GB/T 12005.1）。
   • 儀器：烘箱、分析天平。
2. • 目的：評估聚合物溶液的酸堿性對鉆井液體系的影響。
   • 方法：配制1%聚合物溶液，使用pH計直接測定（參考標準：GB/T 9724）。
3. • 目的：驗證聚合物在水中的溶解速度和均勻性。
   • 方法：將聚合物分散于水中，觀察是否結塊或形成魚眼，記錄完全溶解時間。

二、流變性能檢測

1. • 目的：評價鉆井液在流動狀態下的黏度特性。
   • 方法：使用六速旋轉粘度計（如FANN 35型）在600 rpm下測量（參考API 13B-1標準）。
   • 計算：AV = 0.5 × 600 rpm讀數（單位：mPa·s）。
2. • 目的：分析鉆井液的流動阻力和剪切稀釋性。
   • 方法：通過六速旋轉粘度計的600 rpm和300 rpm讀數計算：
     • PV = 600 rpm讀數 - 300 rpm讀數（mPa·s）
     • YP = 300 rpm讀數 - PV（Pa）
3. • 目的：評估鉆井液在靜止狀態下的懸浮能力。
   • 方法：靜置10秒和10分鐘后，分別測量打破凝膠所需的扭矩（單位：Pa）。
4. • 目的：測定聚合物對濾液的控制能力。
   • 方法：使用API濾失儀在0.69 MPa壓力下收集30分鐘濾液體積（單位：mL）。

三、熱穩定性與耐鹽性檢測

1. • 目的：模擬井下高溫環境對聚合物性能的影響。
   • 方法：將含聚合物的鉆井液在150°C下熱滾16小時，冷卻后測試黏度保留率。
2. • 目的：評估聚合物在高鹽度環境中的穩定性。
   • 方法：配制含不同濃度NaCl/CaCl?的溶液，測試黏度變化。

四、分子特性分析

1. • 目的：分子量直接影響增黏效果和剪切穩定性。
   • 方法：凝膠滲透色譜（GPC）或特性粘度法（參考GB/T 12005.10）。
2. • 目的：控制有毒單體的殘留量（安全限值通常≤0.05%）。
   • 方法：高效液相色譜（HPLC）或溴化法（參考GB/T 17514）。
3. • 目的：確認聚合物結構（如陰離子型、非離子型）。
   • 方法：紅外光譜（FTIR）或核磁共振（NMR）。

五、環保與安全指標

1. • 目的：評估對環境的影響。
   • 方法：通過BOD?/COD比值分析（比值＞0.3為易降解）。
2. • 目的：確保聚合物對水生生物無害。
   • 方法：魚類或藻類急性毒性試驗（LC??或EC??值）。

六、檢測標準與規范

• 行業標準：API 13A（鉆井液材料規范）、SY/T 5504（水溶性聚合物性能測定）。
• 國標參考：GB/T 12005系列（丙烯酰胺類聚合物檢測方法）。