油基钻井液体系乳化剂的合成与性能研究
发布时间：2021-05-23 23:46
油基钻井液相比于水基钻井液,具有较强的抑制性能,有利于井壁稳定,同时还具有抗温抗盐、润滑性好和降阻率高等特性,对油气层有较好的储层保护等优点。油基钻井液体系中,乳化剂是其中最关键的一种处理剂,其乳化性能是衡量体系耐温性和乳化稳定性的重要指标。针对国内外乳化剂的研究现状,本文根据乳化剂的作用机理,对分子结构进行设计,引入强亲水基团酰胺基,并通过调研确定了合成方法、主要试剂和反应条件等,采用妥尔油脂肪酸和有机胺在170℃下进行不完全酰胺化反应2h,得到中间产物并与二元酸酐在250℃条件下反应3h后,在80℃时加入一定量的5#白油搅拌1h,合成出一种聚酰胺羧酸类乳化剂。室内评价实验表明:合成的乳化剂在不同油水比条件下具有较高的乳化率,乳化稳定性较好;抗温能力达到200℃,抗CaCl2盐水溶液的浓度达30%,并且界面张力仅有0.8mN/m,有利于乳状液的稳定;与其他常用主乳化剂相比在高温下具有较好的乳化性能,并且与其他油基钻井液处理剂有较好的配伍性。在以合成乳化剂为主乳化剂的基础上,优选出辅乳化剂、有机土、降滤失剂,根据正交实验方法,优选出适用于页岩气井开发条件的乳化性能...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 油基钻井液研究现状
1.2.2 乳化剂研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 研究方法和技术路线
2 乳化剂的合成与性能评价
2.1 乳化剂作用机理及分子结构设计
2.1.1 作用机理
2.1.2 分子结构设计
2.2 乳化剂的合成理论依据及合成原理
2.2.1 合成理论依据
2.2.2 合成原理
2.3 乳化剂的合成及微观结构表征
2.3.1 实验仪器及试剂
2.3.2 乳化剂的合成步骤
2.3.3 反应温度对转化率的影响
2.3.4 乳化剂微观结构表征
2.4 乳化剂的性能评价
2.4.1 乳化性能
2.4.2 界面张力
2.4.3 抗盐性能
2.4.4 抗温性能
2.5 乳化剂性能对比及配伍性实验
2.5.1 性能对比
2.5.2 配伍性
2.6 本章小结
3 油基钻井液体系配方优选
3.1 辅乳化剂的优选
3.2 有机土优选
3.3 降滤失剂优选
3.4 处理剂加量优选
3.5 体系配方的确定及对比
3.5.1 与正交实验体系对比
3.5.2 与其他油基钻井液体系对比
3.6 本章小结
4 油基钻井液体系综合性能评价
4.1 抗温性能
4.2 加重稳定性
4.3 抗污染性能评价
4.3.1 抗Ca Cl_2 污染
4.3.2 抗Na Cl污染
4.3.3 抗水污染
4.3.4 抗岩屑污染
4.4 抑制性能
4.5 本章小结
5 结论与建议
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]高密度油基钻井液体系优选及其在页岩气水平井的应用[J]. 邵宁,李子钰,于培志. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(08)
[2]生物柴油基钻井液体系的室内研究[J]. 程东,洪伟,杨鹏,郭林昊,刘畅. 辽宁化工. 2019(01)
[3]中国页岩气开发现状及前景预判[J]. 赵群,杨慎,王红岩,姜馨淳,刘德勋,孙钦平,臧焕荣. 环境影响评价. 2019(01)
[4]无土相油基钻井液关键处理剂研制及体系性能评价[J]. 孙金声,黄贤斌,蒋官澄,吕开河,刘敬平,代志文. 石油勘探与开发. 2018(04)
[5]油基钻井液用抗高温乳化剂的合成及性能[J]. 刘明华,胡小燕,国安平,张滨,黄桂春,郭金爱,王中华. 精细石油化工进展. 2017(04)
[6]低油水比油基钻井液在保页3井的应用[J]. 陈安明,李国楠. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07)
[7]抗高温油基钻井液主乳化剂的合成与评价[J]. 覃勇,蒋官澄,邓正强,葛炼. 钻井液与完井液. 2016(01)
[8]20132014年国内钻井液处理剂研究进展[J]. 王中华. 中外能源. 2015(02)
[9]油基钻井液用高性能乳化剂的研制与评价[J]. 王旭东,郭保雨,陈二丁,张海青,王俊,钟春. 钻井液与完井液. 2014(06)
[10]低切力高密度无土相油基钻井液的研制[J]. 张小平,王京光,杨斌,吴满祥,王勇强. 天然气工业. 2014(09)
硕士论文
[1]抗高温油包水钻井液体系及其流变性研究[D]. 冯晨.东北石油大学 2017
[2]油包水乳化剂的研究及其在油基钻井液中的应用[D]. 许馨.西南石油大学 2014
[3]新型凝析油钻井液的研制[D]. 赵芙蕾.东北石油大学 2012
本文编号：3203181
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 油基钻井液研究现状
1.2.2 乳化剂研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 研究方法和技术路线
2 乳化剂的合成与性能评价
2.1 乳化剂作用机理及分子结构设计
2.1.1 作用机理
2.1.2 分子结构设计
2.2 乳化剂的合成理论依据及合成原理
2.2.1 合成理论依据
2.2.2 合成原理
2.3 乳化剂的合成及微观结构表征
2.3.1 实验仪器及试剂
2.3.2 乳化剂的合成步骤
2.3.3 反应温度对转化率的影响
2.3.4 乳化剂微观结构表征
2.4 乳化剂的性能评价
2.4.1 乳化性能
2.4.2 界面张力
2.4.3 抗盐性能
2.4.4 抗温性能
2.5 乳化剂性能对比及配伍性实验
2.5.1 性能对比
2.5.2 配伍性
2.6 本章小结
3 油基钻井液体系配方优选
3.1 辅乳化剂的优选
3.2 有机土优选
3.3 降滤失剂优选
3.4 处理剂加量优选
3.5 体系配方的确定及对比
3.5.1 与正交实验体系对比
3.5.2 与其他油基钻井液体系对比
3.6 本章小结
4 油基钻井液体系综合性能评价
4.1 抗温性能
4.2 加重稳定性
4.3 抗污染性能评价
4.3.1 抗Ca Cl_2 污染
4.3.2 抗Na Cl污染
4.3.3 抗水污染
4.3.4 抗岩屑污染
4.4 抑制性能
4.5 本章小结
5 结论与建议
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]高密度油基钻井液体系优选及其在页岩气水平井的应用[J]. 邵宁,李子钰,于培志. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2019(08)
[2]生物柴油基钻井液体系的室内研究[J]. 程东,洪伟,杨鹏,郭林昊,刘畅. 辽宁化工. 2019(01)
[3]中国页岩气开发现状及前景预判[J]. 赵群,杨慎,王红岩,姜馨淳,刘德勋,孙钦平,臧焕荣. 环境影响评价. 2019(01)
[4]无土相油基钻井液关键处理剂研制及体系性能评价[J]. 孙金声,黄贤斌,蒋官澄,吕开河,刘敬平,代志文. 石油勘探与开发. 2018(04)
[5]油基钻井液用抗高温乳化剂的合成及性能[J]. 刘明华,胡小燕,国安平,张滨,黄桂春,郭金爱,王中华. 精细石油化工进展. 2017(04)
[6]低油水比油基钻井液在保页3井的应用[J]. 陈安明,李国楠. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(07)
[7]抗高温油基钻井液主乳化剂的合成与评价[J]. 覃勇,蒋官澄,邓正强,葛炼. 钻井液与完井液. 2016(01)
[8]20132014年国内钻井液处理剂研究进展[J]. 王中华. 中外能源. 2015(02)
[9]油基钻井液用高性能乳化剂的研制与评价[J]. 王旭东,郭保雨,陈二丁,张海青,王俊,钟春. 钻井液与完井液. 2014(06)
[10]低切力高密度无土相油基钻井液的研制[J]. 张小平,王京光,杨斌,吴满祥,王勇强. 天然气工业. 2014(09)
硕士论文
[1]抗高温油包水钻井液体系及其流变性研究[D]. 冯晨.东北石油大学 2017
[2]油包水乳化剂的研究及其在油基钻井液中的应用[D]. 许馨.西南石油大学 2014
[3]新型凝析油钻井液的研制[D]. 赵芙蕾.东北石油大学 2012
本文编号：3203181
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3203181.html
