【正文】 ............................................................ 1 研究背景 ................................................................................................................. 1 鹽膏層特點(diǎn)及其對固井工程的影響 .......................................................... 1 油基鉆井液及其鹽膏層鉆井中的應(yīng)用 ...................................................... 2 表面活性劑及其在石油工業(yè)中的應(yīng)用 ...................................................... 2 隔離液及表面活性劑隔離液 ...................................................................... 3 研究的目的及意義 ................................................................................................. 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..................................................................................................... 4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 4 國外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 5 研究內(nèi)容 ................................................................................................................. 5 技術(shù)路線 ................................................................................................................. 5 2 實(shí)驗(yàn)儀器與材料性能 ........................................................................................................ 7 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與材料 ............................................................................................. 7 實(shí)驗(yàn)主要材料的選擇和性能 ................................................................................. 8 表面活性劑的選擇原則和方法 .................................................................. 8 表面活性劑性能 .......................................................................................... 9 隔離液材料性能 .......................................................................................... 9 3 實(shí)驗(yàn)部分 .......................................................................................................................... 10 表面活性劑的復(fù)配及其對表面張力的影響 ....................................................... 10 表面活性劑的復(fù)配原理 ............................................................................ 10 表面活性劑復(fù)配體系配方計(jì)算 ................................................................ 11 表面張力的測定及無機(jī)鹽對表面張力的影響 ........................................ 12 油基鉆井液與表面活性劑隔離液的配制 ........................................................... 14 油基鉆井液的配制 .................................................................................... 14 表面活性劑隔離液的配制 ........................................................................ 15 界面膠結(jié)強(qiáng)度評價(jià) ............................................................................................... 15 TS 體系實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ............................................................................... 16 OS 體系實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .............................................................................. 19 無機(jī)鹽和溫度對表面活性劑隔離液性能影響 ................................................... 21 無機(jī)鹽和溫度對隔離液流變性能的影響 ................................................ 21 無機(jī)鹽和溫度對膠結(jié)強(qiáng)度的影響 ............................................................ 22 結(jié)果與討論 ........................................................................................................... 23 4 結(jié)論及建議 ...................................................................................................................... 25 結(jié)論 ....................................................................................................................... 25 建議 ....................................................................................................................... 25 致 謝 ................................................................................................................................. 26 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 27 隔離液中加入表面活性劑改善物理性能機(jī)理探討 1 緒論 鹽膏層屬于水敏性地層， 普通水基鉆井液在鉆進(jìn) 鹽膏層地層 時(shí)會(huì)造成 鹽巖溶解 、鹽膏泥巖吸水膨脹、 儲(chǔ)層污染、產(chǎn)量降低的問題 ，而油基鉆井液作為一種強(qiáng)抑制性鉆井液完全能夠滿足鹽膏層 鉆井和 油氣層保護(hù)需要，與水基鉆井液相比具有明顯的優(yōu)勢。 由于鹽膏層對鉆井、 固 完井工程的危害極大，一直是國內(nèi)外石油工程界特別關(guān)注的問題 [2]。 適用于鹽水水泥漿的外加劑少 ， 水泥漿配方設(shè)計(jì)困難 ； 三是下套管注水泥后 ， 如果水泥與井壁間膠結(jié)差 、 鹽層蠕變 ， 套管 會(huì) 承受非均質(zhì)載荷使套管變形或被擠毀 ，嚴(yán)重影響了后續(xù)作業(yè)和油井壽命 ， 甚至使 井報(bào)廢。 華北、勝利、中原、新疆 等油田的現(xiàn)場鉆井實(shí)踐也證明，油基鉆井液可以安全順利地鉆穿鹽膏層。親水基使得表面活性劑分子有溶于水的傾向，親油基則使得表面活性劑分子有溶 于油相的傾向。這些作用主要包括增溶作用、潤濕作用、乳化作用、洗滌作用、起泡和消泡作用、分散作用等。如果水泥漿與鉆井液直接接觸，鉆井液將會(huì)發(fā)生水泥浸，水泥漿將受到鉆井液的污染而形成粘稠的團(tuán)狀絮凝物質(zhì)，流動(dòng) 性能降低，粘度和切 力上升，將導(dǎo)致估計(jì)能夠泵壓升高，甚至發(fā)生井漏。 在注水泥作業(yè)中， 隔離液 與沖洗液同時(shí)使用時(shí)，常于沖洗液之后水泥漿之前注入。但是中國適用于油基鉆井液的隔離液體系目前還不夠完善，表現(xiàn)在品種較單一、可選性差，且它們的沖洗效果、抗溫抗鹽性及與油基鉆井液的相容性等性能尚有待完善。 改革開放以后， 西方發(fā)達(dá)國家的隔離 液研究與應(yīng)用技術(shù)逐漸進(jìn)入國內(nèi)， 國內(nèi)的專家和行業(yè)工作者也純粹地接受了國外 隔離液先進(jìn)技術(shù)和思想，開始進(jìn)行了隔離 液體系的研發(fā)， 我國隔離液有了迅速的發(fā)展，如四川油田研制了柴油 —CMC— SP80— 重晶石粉和 FCLS 以及抗鈣隔離液， 中原油田研制了 SNC 隔離液 ，滇黔桂油田研制了 CSA 隔離液，大慶油田研制了 DSF 沖洗液 、 SAPP 隔離液，以及用于油基鉆井液固井的 DMH 沖洗液等 。加重能力可達(dá) g/cm3以上，加重后的隔離液懸浮能力強(qiáng) SGF 前置液 可做 紊流前置 液或塞流前置液 , 加重范圍 為~BCS 隔離液 具有優(yōu)良的加重能力、穩(wěn)定性、流變性，改變套管表面的潤濕性 高密度沖洗隔離液 密度 ~，一定的抗溫性能，沖洗效率高 可固化隔離液 實(shí)現(xiàn)可固化性能 隔離液中加入表面活性劑改善物理性能機(jī)理探討 國外研究現(xiàn)狀 70年代以來，國 外的隔離液體系有了很大的發(fā)展，如日本石株式會(huì)研制了一種名叫“ Vander”化學(xué)型沖洗液。哈里伯頓公司、前蘇聯(lián)等也都形成了各自的隔離液體系 [9]。 研究內(nèi)容 本論文的主要研究工作是通過向隔離液中加入復(fù)配的表面活性劑，以提高隔離液對油基鉆井液的清洗效率，同時(shí) 顯著改善油 、 水界面的 水 潤濕性。將復(fù)配的表面活性劑作為處理劑加入到隔離液中，考察在不同配比下對隔離液物理性能 （ 對油基鉆井液的沖洗效率，界面膠結(jié)強(qiáng)度 ） 的影響 ，優(yōu) 選出最佳的表面活性劑的復(fù)配體系。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 圖 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線圖 資料調(diào)研，初選出表面活性劑 考察不同配比和加入濃度的復(fù)合表面活性劑對隔離液性能的影響 考察鹽和溫度對表面活性劑隔離液性能的影響 得到最佳的復(fù)合表面活性劑配比和