化学交联聚乙烯醇的降滤失机理

所研究的化学交联聚乙烯醇(PVA),为PVA与形成共价键的交联剂在50℃、后期pH值＜5的条件下在水溶液中反应生成的,相对分子质量3.5×105～6.5×105,含有少量杀菌剂和稳定剂.对照化学剂为一种络合交联的PVC,或称混合交联PVA,即与水泥干混的PVC加硼酸钠.实验研究结果表明:加入0.4%(BWOC)化学交联PVA可使G级油井水泥浆10～100℃的API滤失量降至50 mL以下,加量增至0.6%时120℃滤失量为54 mL,抗盐(NaCl)能力可达80 g/L(75℃数据),均远优于混合交联PVA;加入化学交联PVA的水泥浆,1分钟滤失量占30分钟滤失量的60%以上;加量0.1%～0.15%区间滤失量急速下降,加量继续增加时滤失量不再明显下降;化学交联PVC在水泥颗粒表面的等温吸附符合Langmuir单分子层吸附模型;基于达西定律考察滤失量与滤液粘度之间的关系,发现化学交联PVA降低滤失量的主要因素不是增粘作用,而是滤饼渗透率降低,在滤饼下面、过滤介质表面形成一层有一定韧性的完整致密聚合物膜,此膜在升温至120℃时仍稳定不变,滤失量不显著增大,而混合交联PVA形成的膜,接近100℃时开始破坏,滤失量急剧增大.