【正文】
基漿+4號產(chǎn)品注:1~4 號樣品分別是在聚合溫度為 35 ,45 ,55 及65℃時合成的共聚物。表24 不同聚合溫度下合成的共聚物作為鉆井液處理劑的常規(guī)性能泥漿配方FL/mLAV/mPa從表23可看出,反應溶液pH為5時,產(chǎn)物的降失水效果最好。sPV/mPa(4)pH對鉆井液性能的影響其他條件不變,測定改變 pH 合成的共聚物作為鉆井液處理劑的常規(guī)性能。sYP/ Pa基漿基漿+1號產(chǎn)品基漿+2號產(chǎn)品基漿+3號產(chǎn)品基漿+4號產(chǎn)品注:1~4號樣品分別由10%,20%,30%和40%%共聚物。表22 %共聚物的常規(guī)性能泥漿配方FL/mLAV/mPa實驗中還發(fā)現(xiàn) ,引發(fā)劑用量越大,聚合反應速率加快,凝膠強度越大,這可能是因為引發(fā)劑用量增加,聚合物發(fā)生支化形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因而強度增大。由表1可看出 ,其他條件相同時 ,引發(fā)劑用量對合成聚合物鉆井液降失水性能影響較小,但隨著引發(fā)劑用量增大,合成聚合物鉆井液的表觀粘度和塑性粘度增大,具有較高的動塑比。sPV/mPa為了獲得性能更好的共聚物HTB ,在正交實驗基礎(chǔ)上,以優(yōu)化配方為參照,進一步考察了pH引發(fā)劑用量、單體含量、聚合溫度等合成條件對共聚物鉆井液性能的影響。(1)兩性離子聚合物HTB 配方優(yōu)選經(jīng)過大量室內(nèi)正交實驗,優(yōu)選出兩性離子聚合物配方為:AM∶AA∶CaO∶AS∶AMPTA=7∶3∶∶2∶1 ,%,pH為7,反應溫度35℃,單體含量為30 %,反應時間4h。(3)基漿配制淡水基漿的配制:在1L水中加入40g膨潤土和2g無水碳酸鈉,高速攪拌20 min,室溫養(yǎng)護24h,即得淡水基漿。(1)原料丙烯酰胺(AM),丙烯磺酸鈉(AS),丙烯酰胺基三甲基丙基氯化銨(AMPTA),氧化鈣(CaO),丙烯酸(AA)均為工業(yè)品;引發(fā)劑 ,KOH均為分析純。筆者采用水溶液聚合方法,合成了丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯磺酸鈉(AS)、丙烯酰胺基三甲基丙基氯化銨(AMPTA)新型兩性離子聚合物鉆井液處理劑。第2章 鉆井液用化學劑的合成方法目前,鉆井液處理劑的發(fā)展由天然高聚物及其改性制品向合成高聚物和共聚物方向發(fā)展 ,由處理劑的單一功能向多功能方向發(fā)展 ,由低效向高效發(fā)展。 鉆井液處理劑是為調(diào)節(jié)鉆井液性能而加入鉆井液中的化學劑。在抗高溫深井鉆井液方面:研制出以Resinex為代表的抗高溫處理劑,使深井鉆井液技術(shù)取得了很大進展。這一階段,油基鉆井液也有了進一步的發(fā)展。在這期間,經(jīng)歷了從細分散體系向粗分散體系的轉(zhuǎn)變,同時也出現(xiàn)了早期使用的油基泥漿和氣體型鉆井流體。鉆井液技術(shù)的發(fā)展大致分為以下幾個階段: ,清水作為旋轉(zhuǎn)鉆井的洗井介質(zhì),即開始使用“泥漿”。鉆井液如今仍被稱作泥漿,但工程師們已不再只依賴水和泥土作為鉆井液的原料,他們對混合物的成分進行精心調(diào)配,以滿足各種鉆探條件下的具體需要。 鉆井液可將鉆井液泵的功率經(jīng)鉆柱從鉆頭水眼高速噴射傳到井底,提高鉆頭的破巖能力,加快鉆井速度。 鉆井液懸浮巖屑和密度調(diào)整材料的能力,可使鉆井液停止循環(huán)后易于再啟動。 當停止循環(huán)時,鉆井液處于靜止狀態(tài),其中膨潤土顆??苫ハ嗦?lián)結(jié),形成空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu),將巖屑懸浮起來。同時,鉆井液能有效地降低鉆具與地層的摩擦,起潤滑的作用。 鉆井液的液柱壓力必須與地層壓力相平衡才能達到防止井噴或鉆井液大量漏進地層的目的。鉆井液可在鉆頭水眼處形成高速的液流,噴向井底。鉆井液對鉆井就像血液對人體一樣重要,如果沒有性能良好的足夠數(shù)量的鉆井液或者在鉆井的過程中,由于某種原因(如漏失地層,鉆具折斷,井噴)而不能正常循環(huán)鉆井液時,鉆井工作將無法進行,有時會危及井的“生命”。后來人們才發(fā)現(xiàn)石油是一種重要的資源,有了石油才有了今天的很多的生產(chǎn)生活用品和材料能源,而鉆井液是石油開采中至關(guān)重要的部分。 Fluidloss agent目 錄第1章 前言 4 4 4 4 5 6第2章 鉆井液用化學劑的合成方法 7 7 7 11 13 13 23第3章 鉆井液用化學劑的應用及發(fā)展趨勢 26 26 26 27 29 29 29 29結(jié)論 32參考文獻 32致 謝 33第1章 前言很久以前,人們鉆井通常是為了尋找水源,而不是石油。Surface active agent。關(guān)鍵詞:鉆井液;表面活性劑;降粘劑;降濾失劑 AbstractIn order to improve and enhance the drilling fluid performance, needs to join each kind of chemical agent in the drilling drilling fluid was the recent years develops the quick one kind of oil field chemical agent with the chemical agent. This topic was through widespread reading in recent years the foreign language periodical literature, in read earnestly to the literature with in the understanding foundation, posed uses the chemical agent about the drilling fluid the development, the present situation and the concrete application aspect summary article has carried on the detailed narration to the high polymer drilling fluid finishing agent and the surface active agent finishing agent39。本論文是通過廣泛閱讀近年來中外文期刊文獻,在對文獻認真閱讀和理解的基礎(chǔ)上,撰寫關(guān)于鉆井液用化學劑的發(fā)展、現(xiàn)狀和具體應用方面的綜述性論文。摘 要為改善和提高鉆井液性能,在鉆井液中需要加入各種化學劑。鉆井液用化學劑是近年來發(fā)展較快的一種油田化學劑。文中對高分子型鉆井液處理劑與表面活性劑處理劑的合成及性能研究進行了詳細敘述,同時也對鉆井液的綠色化技術(shù)進行了分析,并對近些年鉆井液向綠色化方向的發(fā)展做了相關(guān)的說明。s synthesis and the performance study, simultaneously has also carried on the analysis to the drilling fluid green technology, also developed to the recent years drilling fluid to the green direction has given the related explanation. Key words: Drilling fluid。 Thinner。實際上,他們偶然間發(fā)現(xiàn)石油時很懊惱,因為它把水污染了。鉆井液是指鉆井中用的工作流體,可以是液體或氣體,因此也稱鉆井流體。 鉆井液具有以下八大功能: 。這高速噴出的鉆井液可將由于鉆井液的壓力與地層壓力差而被壓持在井底的巖屑沖起,起沖刷井底的作用。當鉆井液在環(huán)空中的上返速度大于巖屑的沉降速度時,鉆井液可將井中的巖屑帶出,即在一定上返速度下,鉆井液有攜帶巖屑的作用。 鉆井液可將鉆井過程中鉆具(鉆頭與鉆柱)與地層摩擦產(chǎn)生的熱帶至地面,起冷卻的作用。 可在鉆井液加入適當?shù)奶幚韯?,使鉆井液具有抑制頁巖膨脹和(或)分散的能力,同時產(chǎn)生薄而韌的濾餅,起穩(wěn)定井壁的作用。 若鉆井液中加有密度調(diào)整材料(如重晶石),則在停止循環(huán)時,鉆井液也可將他懸浮起來。 通過鉆井液攜帶出的巖屑可以獲取地層許多信息,如油氣顯示,地層物性等。1900年,在德克薩斯州的Spindletop 鉆探油井期間,鉆井工人驅(qū)趕一群牛,趟過了一個灌滿水的地坑,被牛趟過的水坑中就會形成泥漿,它是一種粘稠的、泥漿狀的水和泥土的混合物,鉆井工人用泵將它送入鉆孔中。現(xiàn)代化的鉆井液確實是油井的命脈,今天如果沒有它們,就不可能鉆出深井?!?0年代開始,以分散型水基鉆井液為主要類型的階段。其中有代表性的技術(shù)措施包括:,重晶石和氧化鐵粉開始用作加重材料;,使用膨潤土作為懸浮劑;,研制出最早的泥漿處理劑—丹寧酸鈉;,研制出各種泥漿測量儀器,提出了對泥漿性能控制的要求;,NaCMC(鈉羧甲基纖維素)作為降濾失劑,開始應用于鉆井液中;,F(xiàn)CLS(鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽)作為稀釋劑,開始應用于鉆井液中;,石灰鉆井液、石膏鉆井液和氯化鈣鉆井液等粗分散水基泥漿體系開始廣泛使用。,70年代—發(fā)展了低膠質(zhì)油包水乳化鉆井液,80年代—低毒油包水乳化鉆井液。 ,聚合物鉆井液進一步發(fā)展:出現(xiàn)了MMH鉆井液,合成基鉆井液,聚合醇鉆井液,甲酸鹽鉆井液硅酸鹽鉆井液。鉆井液處理劑,若按元素組成,可分為無機鉆井液處理劑(包括無機的酸,堿,鹽和氧化物等)和有機鉆井液處理劑(如表面活性劑和高分子等);若按用途,則可分為下列15類,即pH控制劑,鉆井液除鈣劑,鉆井液消泡劑,鉆井液乳化劑,鉆井液降粘劑,鉆井液增粘劑,鉆井液降濾失劑,鉆井液絮凝劑,鉆井液頁巖抑制劑(防塌劑),鉆井液緩蝕劑,鉆井液潤滑劑,鉆井液解卡劑,鉆井液溫度穩(wěn)定劑,鉆井液密度調(diào)整材料,鉆井液堵漏材料。兩性離子共聚物是近年來研制的較新產(chǎn)品,由于分子中引入了陽離子基團,共聚物作為鉆井液處理劑不僅有較強的降失水作用和抗溫抗鹽能力,還表現(xiàn)了較強抑制性。該共聚物是抗鹽抗溫的陰離子降失水劑的分子骨架上引入另外一定比例有機季銨鹽陽離子得到的兩性離子型聚合物鉆井液處理劑,并且研究了共聚物反應條件與鉆井液性能的關(guān)系。(2)合成稱取一定量的CaO溶于丙烯酸水溶液中,待溶液透明后用KOH水溶液將反應混合物的pH調(diào)至要求值,在不斷攪拌和通氮的情況下加入丙烯磺酸鈉和丙烯酰胺,待其全部溶解后加入丙烯酰胺基三甲基丙基氯化銨升至3555℃,然后依次加入過硫酸銨和亞硫酸氫鈉 ,反應一段時間得多孔聚合物凝膠體,剪切造粒,在 100120℃下烘干、粉碎,即得共聚物產(chǎn)品HTB(以下均用HTB表示兩性離子共聚物)。淡水泥漿的配制: %的HTB,高速攪拌20min,室溫養(yǎng)護24 h,即得共聚物基漿。其中AMPTA作為陽離子單體