气制油基油包水乳状液的稳定性研究
发布时间：2020-12-11 05:11
油基钻井液（Oil-based drilling fluids）由于其优异的润滑、耐温、页岩抑制和油藏保护等性能而在钻井工程中得到广泛应用,但也存在环境污染风险大等问题。近年来以气制油（Gas-to-liquid,GTL）和白油（White oil）为基础油开发的油基钻井液,因环境污染风险明显降低而受到人们关注。油基钻井液实质上是油包水（W/O）型乳状液,其良好的稳定性是保证钻井工程安全的关键。通常高温时W/O型乳状液稳定性下降,容易出现相分离,限制了其在高温地层钻井工程中的应用,因此研发抗高温油基钻井液,成为近期油田化学工程领域的热点课题之一。研究W/O型乳状液的稳定性,特别是高温稳定性,对研发抗高温油基钻井液及现场应用具有重要意义。本文通过选用气制油基乳状液为模型,对W/O型乳状液的稳定性进行了研究,主要考察了高温老化处理（包括老化温度和老化时间,模拟钻井循环过程）以及有机土（Organoclays）的影响,通过表面/界面张力以及界面/体相流变性测定等,探讨了影响机理,从而为抗高温油基钻井液的研究开发和现场应用提供依据。本文的主要研究内容和结论:（1）油基钻井液用乳化剂表/界面活性...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?（ａ）?ＰＩＣ［４９】、（ｂ）?ＰＩＴ［５ｆｌ］和（ｃ）微乳液稀释法［５１］制备乳液示意图??
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?山东大学硕士学位论文???１．５．１?光学法??各种光学仪器如动态光散射（ＤＬＳ）、胶体稳定仪、透射光浊度法等在表征??乳状液尺寸及稳定性等方面得到了广泛应用［６１＿６３］。??动态光散射技术可测定乳状液尺寸分布和平均粒径。例如，采用动态光散射??技术研究乳状液粒径随均质次数的变化，如图１－３所示，结果表明乳状液粒径随??均质次数增加而减小且趋于均一，与显微镜拍摄照片结果相符［６４］。??１０?１?，?，??ｎ〇ｗｐ．?二＝；??８?－－?－＊－１０００ｐｓｉ＜３）??－？？—２０００ｐｓｉ（ｌ）??＾?＾＞－２０００ｐｓｉ＜２）??丨：：：嚴??０????０．０１?０．１?１?１０?１００?１０００??Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?（ｊｉｍ）??图１－３乳状液粒径随均质次数的变化［６４１??但由于乳状液属于浓体系，而且不透明，通常需要对乳状液进行稀释，而稀??释会破坏原有结构，对乳状液粒径会有一定影响。胶体稳定仪是检测乳状液稳定??性的新方法。该方法不需要对乳状液进行稀释，对乳状液结构、粒径无影响。该??仪器采用脉冲近红外光源Ｕ＝８８〇ｎｍ）在一定时间内自下而上连续扫描样品，两??个同步光学探测器分别搜集透射光和背散射光，获得一定时间内光信号对样品高??度的变化曲线，即可反应出样品中颗粒的运动趋势，进而预测乳状液的稳定性。??苏米亚等％］采用稳定性分析仪测定不同牛奶产品的乳化状态变化。杭锋等［６６］采??用稳定性分析仪评价超高温灭菌乳的稳定性，均得到可靠结果。曹加花等［６７］采用??ＬＵＭｉｓｉｚｅｒ稳定性分析仪研宄了胜利油田原油乳状液稳定性和液滴直径变化规??
【参考文献】：
期刊论文
[1]原油乳状液黏度影响因素及规律性研究[J]. 屈晓辉,喻高明. 当代化工. 2019(01)
[2]深水合成基钻井液用流型调节剂研制及性能评价[J]. 李超,易勇,韦红术,陈秋炎,金勇. 广东化工. 2018(08)
[3]高密度油基钻井液流变性及沉降稳定性[J]. 王金树,周芳芳,刘世恩,张玉平. 承德石油高等专科学校学报. 2017(03)
[4]胜利油田纯梁原油乳状液稳定性研究[J]. 曹加花,徐志成,宫清涛,靳志强,张磊,张路. 石油学报(石油加工). 2016(05)
[5]气制油合成基钻井液关键处理剂研制与应用[J]. 王茂功,徐显广,孙金声,王立辉,杨海军,王宝成. 钻井液与完井液. 2016(03)
[6]基于Turbiscan稳定性分析仪技术研究微细化处理在燕麦豆乳中的应用[J]. 白洁,彭义交,李玉美,田旭,刘丽莎,郭宏. 食品工业科技. 2015(13)
[7]基于Pickering乳状液的油基钻井液乳化稳定性能研究[J]. 罗陶涛,段敏,杨刚. 钻采工艺. 2015(01)
[8]油基钻井液聚合物增黏剂的合成及性能研究[J]. 米远祝,罗跃,李建成,柳颖,王丽君. 钻井液与完井液. 2013(02)
[9]油基钻井液及其处理剂研究进展综述[J]. 徐安,岳前升. 长江大学学报(自然科学版). 2013(08)
[10]气制油合成基钻井液流变性能影响评价[J]. 沈丽,王宝田,宫新军,陈二丁,张海青,王海锋. 石油与天然气化工. 2013(01)
博士论文
[1]玉米醇溶蛋白胶体颗粒的制备及应用研究[D]. 王丽娟.华南理工大学 2014
[2]阴离子支化多糖聚合物及其复合体系的流变性与驱油性能[D]. 李海平.山东大学 2012
硕士论文
[1]油基钻井液油相组成分析与有机改性材料在油基钻井液中的作用机理分析[D]. 胡润涛.山东大学 2019
[2]油基钻井液中乳状液及有机土分散体系的稳定性[D]. 李振邦.山东大学 2017
[3]油基钻井液用流型调节剂的研制[D]. 史赫.中国石油大学(北京) 2016
[4]聚异丁烯琥珀酰亚胺对非极性介质中粘土颗粒胶体稳定性的影响[D]. 张梅.山东大学 2013
本文编号：2909958
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?（ａ）?ＰＩＣ［４９】、（ｂ）?ＰＩＴ［５ｆｌ］和（ｃ）微乳液稀释法［５１］制备乳液示意图??
?山东大学硕士学位论文???（ｂ）ｈ?（ＳＫ??⑷?ｌｌｆ＾ｌ－ＩＩ?二裝??一?丨??（ｃ＞?［７＂＂＂！?Ｉ?｜?二一．…．｜??Ｖ??ｒ?１?ａ＿ｉ！?Ｊ??？ｔｗ？?ｗｅｅｍ－ｗｅｗｗｗｗｉ??圍＝＾＾國??ＵｖｎＭｉｎｗｒＡｖ＊?＊？｜？＜丨，＿?？ｒ＞ＫＶ？?ｉ．？＾？?ｉｗｔｏｕｘｗｉ??图１－１?（ａ）?ＰＩＣ［４９】、（ｂ）?ＰＩＴ［５ｆｌ］和（ｃ）微乳液稀释法［５１］制备乳液示意图??高能乳化法是指通过高压均质法、超声乳化法和微流喷射法等提供高强度能??量［５２］，如图１－２所示，将乳化剂和油、水充分混合并将大液滴分散破碎成小液滴，??制备稳定的乳状液。很多实验室采用机械搅拌法制备乳状液，搅拌强度越高，粒??径越均一，乳状液越稳定ｆ％５９］。ＭＣＣｌｅｍｅｍＳ＿通过高能乳化法和低能乳化法制??备相同粒径的纳米乳液，发现低能乳化法所需表面活性剂量约为高能乳化法的４??倍，因此高能乳化法制备乳状液的成本低，更适用于油基钻井液的制备。??—＾＂―ｒ７ｚＨｉ：＾Ｆ－??氣ＪＨ?ＭｍｎＭＲｍｌｍ??ＩｌｉＫｈ?Ｐｍｗｏｒｔ?Ｖａｌ％ｒ??Ｈｕ—ｊｗｌ—ｒ???ＭｋｒａｎＨｉｄｔｆｒｒ??图１－２高能乳化法制备乳状液示意图［６Ｑ１??１．５乳状液稳定性研究方法??乳状液稳定性的主要研宄方法有光学法（激光粒度仪、胶体稳定仪）、界面??流变法、体相流变法、微观结构法、离心分析法、直观观察法等。??７??
?山东大学硕士学位论文???１．５．１?光学法??各种光学仪器如动态光散射（ＤＬＳ）、胶体稳定仪、透射光浊度法等在表征??乳状液尺寸及稳定性等方面得到了广泛应用［６１＿６３］。??动态光散射技术可测定乳状液尺寸分布和平均粒径。例如，采用动态光散射??技术研究乳状液粒径随均质次数的变化，如图１－３所示，结果表明乳状液粒径随??均质次数增加而减小且趋于均一，与显微镜拍摄照片结果相符［６４］。??１０?１?，?，??ｎ〇ｗｐ．?二＝；??８?－－?－＊－１０００ｐｓｉ＜３）??－？？—２０００ｐｓｉ（ｌ）??＾?＾＞－２０００ｐｓｉ＜２）??丨：：：嚴??０????０．０１?０．１?１?１０?１００?１０００??Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?（ｊｉｍ）??图１－３乳状液粒径随均质次数的变化［６４１??但由于乳状液属于浓体系，而且不透明，通常需要对乳状液进行稀释，而稀??释会破坏原有结构，对乳状液粒径会有一定影响。胶体稳定仪是检测乳状液稳定??性的新方法。该方法不需要对乳状液进行稀释，对乳状液结构、粒径无影响。该??仪器采用脉冲近红外光源Ｕ＝８８〇ｎｍ）在一定时间内自下而上连续扫描样品，两??个同步光学探测器分别搜集透射光和背散射光，获得一定时间内光信号对样品高??度的变化曲线，即可反应出样品中颗粒的运动趋势，进而预测乳状液的稳定性。??苏米亚等％］采用稳定性分析仪测定不同牛奶产品的乳化状态变化。杭锋等［６６］采??用稳定性分析仪评价超高温灭菌乳的稳定性，均得到可靠结果。曹加花等［６７］采用??ＬＵＭｉｓｉｚｅｒ稳定性分析仪研宄了胜利油田原油乳状液稳定性和液滴直径变化规??
【参考文献】：
期刊论文
[1]原油乳状液黏度影响因素及规律性研究[J]. 屈晓辉,喻高明. 当代化工. 2019(01)
[2]深水合成基钻井液用流型调节剂研制及性能评价[J]. 李超,易勇,韦红术,陈秋炎,金勇. 广东化工. 2018(08)
[3]高密度油基钻井液流变性及沉降稳定性[J]. 王金树,周芳芳,刘世恩,张玉平. 承德石油高等专科学校学报. 2017(03)
[4]胜利油田纯梁原油乳状液稳定性研究[J]. 曹加花,徐志成,宫清涛,靳志强,张磊,张路. 石油学报(石油加工). 2016(05)
[5]气制油合成基钻井液关键处理剂研制与应用[J]. 王茂功,徐显广,孙金声,王立辉,杨海军,王宝成. 钻井液与完井液. 2016(03)
[6]基于Turbiscan稳定性分析仪技术研究微细化处理在燕麦豆乳中的应用[J]. 白洁,彭义交,李玉美,田旭,刘丽莎,郭宏. 食品工业科技. 2015(13)
[7]基于Pickering乳状液的油基钻井液乳化稳定性能研究[J]. 罗陶涛,段敏,杨刚. 钻采工艺. 2015(01)
[8]油基钻井液聚合物增黏剂的合成及性能研究[J]. 米远祝,罗跃,李建成,柳颖,王丽君. 钻井液与完井液. 2013(02)
[9]油基钻井液及其处理剂研究进展综述[J]. 徐安,岳前升. 长江大学学报(自然科学版). 2013(08)
[10]气制油合成基钻井液流变性能影响评价[J]. 沈丽,王宝田,宫新军,陈二丁,张海青,王海锋. 石油与天然气化工. 2013(01)
博士论文
[1]玉米醇溶蛋白胶体颗粒的制备及应用研究[D]. 王丽娟.华南理工大学 2014
[2]阴离子支化多糖聚合物及其复合体系的流变性与驱油性能[D]. 李海平.山东大学 2012
硕士论文
[1]油基钻井液油相组成分析与有机改性材料在油基钻井液中的作用机理分析[D]. 胡润涛.山东大学 2019
[2]油基钻井液中乳状液及有机土分散体系的稳定性[D]. 李振邦.山东大学 2017
[3]油基钻井液用流型调节剂的研制[D]. 史赫.中国石油大学(北京) 2016
[4]聚异丁烯琥珀酰亚胺对非极性介质中粘土颗粒胶体稳定性的影响[D]. 张梅.山东大学 2013
本文编号：2909958
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