相对分子质量测定

室内用凝胶色谱法和特性粘数法两种方法测定了低相对分子质量包被抑制剂PF-UCAP 的相对分子质量[6,7]，实验结果。实验结果表明，合成的PF-UCAP 的相对分子质量较小，仅有90 多万，远远小于目前国内常用包被剂的相对分子质量。同时，两种相对分子质量测定方法测得的粘均相对分子质量相近，误差较小。

粒径

取100 mg 样品放入盛有2 mL 无水乙醇的塑料管中，然后将样品管在超声仪中分散5 min，取下层的分散液一滴放置在载玻片上，保持15 min 让乙醇完全挥发，然后用扫描电镜测其粒径分布。得到PF-UCAP 样品的微观外貌，扫描电镜图像（见图1）。从图1 可以看出，低相对分子质量包被剂PF-UCAP 的颗粒呈球状分布，且粒径非常均匀，基本在50 μm 左右。

粘度测定

在基浆中加入0.5 %PF-UCAP，测定滚后体系的粘度，并与PLUS 进行了对比，实验结果。从结果可以看出，加入包被抑制剂后，基浆的粘度都有所增加，但增幅不同。其中加入PLUS 后体系的粘度增幅最大，PF-UCAP 最小，这说明合成的低相对分子质量包被剂PF-UCAP 对基浆的粘度影响不大。产生这种现象的原因主要是和三种包被抑制剂的相对分子质量大小有关，即相对分子质量越大，体系的粘度越大。为进一步考察温度对包被抑制剂的影响，特别是低温条件下粘度的变化情况。室内用蒸馏水配置两种包被抑制剂溶液，与100 ℃下热滚16 h，测定不同温度（4 ℃、15 ℃、25 ℃、50 ℃）下的流变参数，实验结果（见图3）。实验结果表明，PF-UCAP 在水溶液中的粘度较小，4 ℃的表观粘度只有1.8 mPa·s，塑性粘度只有1.6 mPa·s，当温度升高至50 ℃时，体系的表观粘度降至0.8 mPa·s，塑性粘度降至0.7 mPa·s。这说明低相对分子质量包被剂PF-UCAP 对体系的粘度贡献小，可以作为深水水基钻井液的包被剂使用。

包被性能评价

粘土分散实验和低温流变实验表明，低相对分子质量包被抑制剂PF-UCAP 由于其相对分子质量较小，对体系的粘度贡献小，但不能说明它对钻屑的包被能力就强。为了评价不同相对分子质量包被抑制剂对钻屑的包被能力，分别在相同浓度（0.5 %）包被抑制剂溶液中加入易水化分散的缅甸钻屑和BZ 钻屑，用滚动回收率评价其抗钻屑分散的能力，实验结果（见图4）。结果表明，低相对分子质量包被剂PF-UCAP 对钻屑具有很好的包被作用，能够有效抑制钻屑在水中发生水化分散，钻屑滚动回收率高达85%以上，其包被效果可以与PLUS 相当。图4 不同包被剂溶液滚动回收率对比

3 结论

（1）合成的低相对分子质量包被剂PF-UCAP 的相对分子质量较小，平均相对分子质量小于100 万。凝胶色谱法和特性粘数法测得结果相近，吻合度较高。

（2）合成的低相对分子质量包被剂PF-UCAP 的颗粒呈球状分布，且粒径非常均匀，基本在50 μm 左右。

（3）合成的低相对分子质量包被剂PF-UCAP 对基浆的粘度贡献小，这说明对该物质对体系的粘度影响较小。

（4）合成的低相对分子质量包被剂PF-UCAP 对钻屑具有很好的包被效果，钻屑滚动回收率高达85 %以上。