一種油基鉆井液增粘劑劑的合成與性能評價-在線瀏覽
2025-07-02 23:31本頁面
【正文】 液與油基鉆井液增粘劑油基鉆井液具有強耐溫性、強抑制性、保護(hù)油氣層、抗污能力好、抗腐蝕性強、潤滑性能好等明顯優(yōu)點，經(jīng)原油、柴油全油基、柴油油包水、低膠質(zhì)油包水、低毒油包水、白油全油基的發(fā)展歷程，是目前鉆水平井、深井、大斜度井以及各種復(fù)雜地層的主要手段。白油就是一個非常好的選擇，白油芳香烴含量低，生物毒性小，而且精制的白油還可以用于食品和化妝品，并且毒性是歸為低毒這一類，所以，白油適合作為環(huán)保型油基鉆井液基液。目前已成為鉆高難度的高溫深井、大位移井、水平井和各種復(fù)雜地層的重要手段，并且還可廣泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。目前推廣應(yīng)用的油基鉆井液，在使用過程中出現(xiàn)的問題： 鉆井液的黏度控制較為困難； 表觀黏度、懸浮能力及鉆井液的濾失量等性能不容易同時兼顧； 降低表觀黏度導(dǎo)致切力下降，使鉆井液的懸浮能力惡化、鉆井液濾失量大幅度增加； 提高切力使表觀黏度大幅度上升，影響機械鉆速；目前，國外鉆井液公司是在油基鉆井液中加入特殊的增黏劑，其效果是加量少、提高切力幅度大，并且對塑性黏度的影響較小。國內(nèi)為了解決油基鉆井液的懸浮問題，一般是加入大量的親油膠體，但這將會導(dǎo)致塑性黏度也隨之增加。研究表明，加重劑的油潤濕性和油包水鉆井液中水相的組成，對加重劑的懸浮穩(wěn)定性影響較大。采用處理后的重晶石，可以形成穩(wěn)定的、高密度、低黏度、低固相鉆井液 。目前，表示乳液穩(wěn)定性的主要指標(biāo)是破乳電壓。因此，鉆井液工作者提出了采用SWI高溫高壓電穩(wěn)定儀來測量高溫下的破乳電壓168。從鉆井液的組成講，乳液穩(wěn)定性關(guān)鍵取決于表面活性劑的特性及高溫穩(wěn)定性．以及與其他處理劑的配伍性，故研制高性能表面活性劑是提高油基鉆井液穩(wěn)定性的關(guān)鍵。使用油基鉆井液時，鉆屑上滯留的油量越多，處理越復(fù)雜。通過加入一種油溶性的聚合物表面活性劑，能夠顯著降低巖屑上油的滯留量。研究表明n ，油包水鉆井液在靜置或低剪切速率下，會形成一種高彈性類凝膠結(jié)構(gòu)。剪切力可使鉆井液從黏彈性固態(tài)轉(zhuǎn)化成黏彈性液態(tài)。這一現(xiàn)象對于現(xiàn)場作業(yè)很不利，故保證鉆井液低剪切速率下良好的流變性非常重要。針對這一問題，室內(nèi)研究設(shè)計了一種增黏材料，通過改善油基鉆井液的流變性來提高其攜巖能力。但由于SBS是一種非極性材料因而與極性材料相容性差，限制了它的應(yīng)用。本文采用溶液接枝法，以馬來酸酐(MAH)為單體對SBS進(jìn)行接枝處理，研究了反應(yīng)溫度、MAH用量、反應(yīng)時間及引發(fā)劑用種類及用量對接枝率的影響，并對接枝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。得到接枝的最佳條件以：溶劑為二甲苯，乙酸乙酯(質(zhì)量比為4：1)的混合溶劑；m(SBS)／m(MAH)／m(BPO)／m(溶劑)=100：10：0．8：400；反應(yīng)溫度為75℃ ；反應(yīng)時間為3h。SEBS 是SBS 經(jīng)加氫處理后的產(chǎn)物。SEBS 及其改性聚合物作為聚合物共混增容劑, 已經(jīng)獲得了深入的研究。 以過氧化二苯甲酰(BPO ) 為引發(fā)劑, 在甲苯溶液中進(jìn)行丙烯酸(AA ) 接枝SEBS 樹脂。研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、單體濃度、引發(fā)劑濃度等因素對單體轉(zhuǎn)化率、接枝聚合物接枝率、單體接枝效率等的影響?！〗又β蔊R 和接枝效率GE的測定: GR = (W1 W0) / W0 GE = (W1 W0) / Wm其中:W1——產(chǎn)物質(zhì)量；W0——實驗開始時加入的SEBS 質(zhì)量；Wm ——已聚合單體量； 1．4紅外光譜儀原理紅外光譜與分子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，是研究表征分子結(jié)構(gòu)的一種有效手段，與其它方法相比較，紅外光譜由于對樣品沒有任何限制，它是公認(rèn)的一種重要分析工具。紅外光譜可以研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，如力常數(shù)的測定和分子對稱性等，利用紅外光譜方法可測定分子的鍵長和鍵角，并由此推測分子的立體構(gòu)型。分子中的某些基團(tuán)或化學(xué)鍵在不同化合物中所對應(yīng)的譜帶波數(shù)基本上是固定的或只在小波段范圍內(nèi)變化，因此許多有機官能團(tuán)例如甲基、亞甲基、羰基，氰基，羥基，胺基等等，在紅外光譜中都有特征吸收，通過紅外光譜測定，人們就可以判定未知樣品中存在哪些有機官能團(tuán)，這為最終確定未知物的化學(xué)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。分子在低波數(shù)區(qū)的許多簡正振動往往涉及分子中全部原子，不
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