سنتز و شناسایی هموپلیمر و کوپلیمر پایه اکریل‌آمید و کاربرد آنها در سیال حفاری پایه آبی

Abstract

هموپلیمر اکریل‌آمید و کوپلیمر اکریل‌آمید/ استایرن جهت کاربرد در سیال حفاری پایه آبی با روش کوپلیمری‌شدن مایسلی سنتز شدند. نتایج طیف FTIR و NMR نشان دادند که هموپلیمر وکوپلیمر با موفقیت سنتز شدند. روش کوپلیمری‌شدن مایسلی به ایجاد قطعات مونومر آب‌گریز در زنجیر مونومر آب‌دوست منجر می‌شود. بنابراین، طول قطعات مونومر آب‌گریز با روش‌ نظری و درصد تبدیل واکنش‌ها با روش وزن‌سنجی محاسبه شدند. از گرانروی‌سنج لوله موئین آبلود برای به‌دست آوردن گرانروی کاهش‌یافته محلول‌های رقیق پلیمرها استفاده شد و سپس وزن مولکولی متوسط گرانروی پلیمرها توسط روابط تجربی محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقادیر درصد تبدیل و وزن مولکولی به‌دست آمده برای هموپلیمر بیشتر از کوپلیمر است. این مشاهدات به افزایش احتمال واکنش‌های انتقال به سطح‌فعال در کوپلیمری‌شدن مایسلی نسبت داده شد. گرانروی ظاهری محلول‌های آبی حاوی پلیمرهای سنتزشده با استفاده از گرانروی‌سنج بروکفیلد به‌دست آمد. نتایج گرانروی‌سنجی نشان داد که علی‌رغم وزن مولکولی بیشتر هموپلیمر اکریل‌آمید، در شرایط مشابه، گرانروی محلول‌های حاوی کوپلیمر بیشتر است. این رفتار به تجمعات آب‌گریز واحدهای استایرنی در زنجیرهای کوپلیمر اکریل‌آمید/ استایرن نسبت داده شد. از پلیمرها در سه غلظت مختلف در فرمولاسیون سیال حفاری پایه آبی استفاده شد و آزمون‌های رئولوژی و اتلاف سیال برای دو حالت قبل و بعد از hr 16 چرخش حرارتی در دمای C°120 روی سیال‌های حفاری ساخته‌شده انجام شد. نتایج نشان دادند که هر دو نمونه سنتزشده باعث افزایش خواص رئولوژی سیال حفاری پایه آبی می‌شوند هر چند که حضور و افزایش مقدار هموپلیمر به‌دلیل وزن مولکولی بیشتر، باعث بهبود بیشتر خواص رئولوژی و اتلاف سیال نسبت به نمونه‌های حاوی کوپلیمر می‌شود. هرچند که خواص رئولوژی سیال در حضور نمک و پس از اعمال حرارت کاهش یافت اما مقایسه نتایج نشان داد که سیال حاوی کوپلیمر، به‌دلیل قابلیت تشکیل شبکه فیزیکی ناشی از تجمعات آب‌گریز، توانایی بیشتری در حفظ خواص رئولوژی دارد.