有机盐钻井液技术少年派的奇幻漂流下载地址
关键词有机盐钻井液;加重材料;钻井液性能;流变性;抑制性;室内试验;机械钻速;保护油气层;腐蚀;环境;现场应用;新疆准噶尔盆地南缘。
摘要介绍了一种新型钻井液——有机盐钻井液的组成,部分处理剂的结构、作用机理,室内试验及在新疆准噶尔盆地南缘的现场应用情况。结果表明:该钻井液流变性好、抑制性强、造壁性好,可提高机械钻速、保护油气层、对钻具无腐蚀、对环境无污染,在现场应用,有其是在新疆准噶尔盆地南缘应用更具有广阔的前景。
一、基本概念
有机盐即有机酸盐,也就是有机酸根阴离子与金属阳离子、其它类型的阳离子所形成的盐。
本文所说有机盐,是带杂原子取代基的有机酸根阴离子与一价金属离子(钾离子、钠离子、铵离子、叔铵离子、季铵离子等)所形成的盐。该类有机盐可用一通式X m R n(COO)l M q表示,其中X为杂原子及杂原子基团,R为C0-C10的饱和烃基,COO为羧基,M为一价阳离子。其结构式可表示如下:
有机盐钻井液由有机盐水溶性加重剂Weigh2、Weigh3,降滤失剂Redu 1、Redu2、提切剂Visco1、Visco2、无萤光白沥青NFA-25 、包被剂IND10配制而成。其中,IND10是专门用于含低浓度有机盐 (<15%)
钻井液的处理剂。
提切剂Visco1是硅酸盐矿物的改性产品,可用通式M1a M2b M3c(OH)d O e 表示,M1、M2、为2、3价金属元素、M3为4价非金属元素。
提切剂Visco2是含磺酸基的聚合物经微交联合成的高分子化合物。降滤失剂Redu 1是含磺酸基的乙烯基单体、乙烯基单体与纤维素等接枝共聚而成的中小分子量聚合物。
降滤失剂Redu 2是含磺酸基的乙烯基单体、乙烯基单体共聚而成的中小分子量聚合物。重庆达内培训
adult包被剂IND10是乙烯基单体、含磺酸基的乙烯基单体共聚而成的较高分子量的聚合物。
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二、有机盐钻井液的特点basketball是什么意思
有机盐钻井液比之普通钻井液,有以下特点:(1)固相含量低,流变性好;(2)抑制性强;(3)滤失造壁好;(4)抗温能
力强;(5)保护油气层效果好;(6)对金属无腐蚀;(7)对环境无污染。
三、有机盐钻井液的作用机理
(一)有机盐钻井液的流变性
有机盐水溶性加重剂的有机酸根阴离子与单价阳离子亲水性强,在水中电离倾向大,具有超高溶解度,Weigh2在水中溶解度可达95克/100克水,Weigh3在水中溶解度可达150克/100克水。其水溶液密度较高,最高可达1.55g/cm3,用这类加重剂可配成密度高达1.55g/cm3的无固相钻井液及密度为2.50 g/cm3以上的低固相超高密度钻井液。
有机盐钻井液各组分能充分溶解于水,是由溶解规律理论决定的。电解质溶液理论指出:电解质溶液中存在几个组分时,其组分的化学势(又称化学位)随组分的活度(活度与浓度或溶解度成正比)的
变化而变化,即:μi=μi°+ RT ln a i,其中μi为i组分的化学势,μi°为i组分在标准态下的化学势(为定值)(简称标准化学势),R为常数,T为绝对温度;a i为i组分的活度,a i与i组分的浓度、温度、压力有关。
society是什么意思化学势越高,组分的活度越高,与相关物质作用的能力越强。在有机盐钻井液中,存在着水、有机盐加重剂、其它添加剂。
1、水与各组分的相互影响:
由于各组分在水中的浓度较高,活度也较高,使得水浓度大大降低,活度也大大降低,即a水大大降低,使μ水=μ水°+ RT ln a水大大
降低。
2、各组分之间的相互影响:
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再提高。Max(a i)比单溶质的a i要大,这就是各组分相互增溶,并能充分溶解,充分发挥作用的原因。这种原理决定了各组分溶解过程是协同过程,而不是反协同过程。结果是:各组分最大限度地溶解成溶液,形成无固相高密度溶液。由μi=μi°+ RT ln a i还可知温度升高,有利于μi的提高, a i的提高有更大的余地,在温度高时,其浓度与溶解度可提高。tuber
有机盐加重剂溶于水后形成的较高密度溶液,为无固相、低固相、高密度且具有优良流变性钻井液的配制打下了良好的基础,这种溶液中配入各种流变性调节剂可配成流变性优良的钻井液。
通过往有机盐加重剂溶液中加入提切剂Visco1、Visco2来调整流变性。
Visco1在水中溶解后可形成空间网状结构,提高钻井液的悬浮携砂能力。Visco1溶于水后所成胶体颗粒不带电,因此其在高浓度有机盐溶液中仍能保持较高切力。
Visco2为抗盐聚合物的微交联产品,在有机盐溶液中可形成空
间网状结构,改善有机盐溶液的悬浮能力。prompts
(二)有机盐钻井液的抑制性
1、井壁、钻屑、粘土颗粒在有机盐钻井液中浸泡时的水化应力为:τ水化= 4.61T ln(a水/a岩)
T为绝对温度,a水为钻井液中水的活度,a岩为岩石(钻屑、井壁、粘土颗粒)的活度。
求同存异英文由上式可见a水越小,τ水化越小。试验测定不同种类盐(或处理剂)的饱和溶液中的a水值如下:
由上表可知Weigh2、Weigh3饱和溶液的a水值极小。因此在有机盐钻井液中,井壁、钻屑、粘土颗粒的水化应力τ水化比在其它钻井液中小得多,其结果是在有机盐钻井液中,井壁稳定、钻屑、粘土不分散、不膨胀。另外由于钻井液中水的活度远比岩石中水的活度