淀粉/木质素类钻井液高温处理剂的研究

发布时间：2021-07-31 04:49

　　木质素类化合物是传统的钻井液处理剂,在钻井液表现出较好的降黏的效果;淀粉类化合物是现代环保型钻井液处理剂,在钻井液中表现为增粘、降滤失等优越性,但抗温性较差。为了利用这两类化合物各自在钻井液中表现出的优点,提高淀粉/木质素类化合物在钻井液中的抗温性并扩展应用木质素,本论文通过液相合成法,以淀粉、木质素磺酸盐为主要原料,制备钻井液处理剂,从而在钻井液中表现出一定的抗温性能。以处理浆的表观黏度AV为评价指标,筛选木质素类复合物的合成原料、复合比例及使用浓度,再采用防膨实验、泥球实验、粘土粒度分析实验及钻井液性能评价实验等,对照评价其作用效能,采用扫描电镜（SEM）、热重分析（TGA）及X-射线衍射（XRD）等手段深入探讨了所合成粘土膨胀抑制剂的作用机理。实验结果表明:在180℃下,三氯化铁与木质素磺酸盐质量比为1:6时,所得复合体（FLSS-3）作为钻井液处理剂的降粘效果最好,在FLSS-3用量为0.3%时,钻井液的降粘率达到了31.42%,兼有一定的抑制性,其线性膨胀率为40.9%,在与PAM和KD-03复配时,表现出较好的配伍性,明显降低了钻井液的表观粘度AV、塑性粘度PV、动切力YP... 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钻井液用天然材料及其衍生物的研究现状及作用机理
        1.2.1 木质素及其衍生钻井液处理剂
        1.2.2 淀粉及其衍生钻井液处理剂
    1.3 研究内容、技术路线和创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 铁-木质素的制备及其在钻井液中作用研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 铁络合木质素的制备
        2.2.3 钻井液的配制
        2.2.4 钻井液的性能评价
        2.2.5 配伍性评价方法
        2.2.6 膨润土的线性膨胀率
        2.2.7 防膨和耐水洗率
        2.2.8 泥球实验
        2.2.9 粘土颗粒粒度分布测定方法
        2.2.10 粘土热重分析方法
        2.2.11 紫外光谱、红外光谱分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.0 铁络合木质素制备条件的优选
        2.3.1 FLSS光谱分析
        2.3.2 膨润土的线性膨胀率
        2.3.3 防膨和耐水洗率实验
        2.3.4 泥球实验
        2.3.5 粘土颗粒粒度分布测定
        2.3.6 热重分析
        2.3.7 红外光谱分析
        2.3.8 黏土颗粒微观形态分析
        2.3.9 粘土颗粒XRD分析
        2.3.10 配伍性评价
    2.4 本章小结
第三章 无机聚合物-木质素磺酸盐的制备及其作用研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.0 实验药品及仪器
        3.2.1 无机聚合物络合木质素磺酸盐的制备
        3.2.2 水基钻井液的配置及性能评价
        3.2.3 配伍性评价方法
        3.2.4 膨润土的线性膨胀率
        3.2.5 防膨和耐水洗率实验
        3.2.6 泥球实验
        3.2.7 粘土颗粒粒度分布测定方法
        3.2.8 粘土热重分析方法
        3.2.9 红外光谱分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 无机聚合物络合木质素磺酸盐的制备条件的优选
        3.3.2 PALS红外光谱分析
        3.3.3 膨润土的线性膨胀率
        3.3.4 防膨和耐水洗率实验
        3.3.5 泥球实验
        3.3.6 粘土颗粒粒度分布测定
        3.3.7 热重分析
        3.3.8 红外光谱分析
        3.3.9 粘土颗粒微观形态分析
        3.3.10 粘土颗粒XRD分析
        3.3.11 配伍性评价
    3.4 本章小结
第四章 果皮粉-淀粉钻井液体系抗温性研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及仪器
        4.2.2 果皮的预处理
        4.2.3 淀粉分解温度的筛选
        4.2.4 果皮对淀粉处理浆性能影响条件的筛选
        4.2.5 果皮水提取物-淀粉复合体的制备
        4.2.6 钻井液的配制
        4.2.7 钻井液的性能评价
        4.2.8 配伍性评价方法
        4.2.9 膨润土的线性膨胀率
        4.2.10 防膨和耐水洗率
        4.2.11 泥球实验
        4.2.12 粘土颗粒粒度分布测定方法
        4.2.13 粘土热重分析方法
        4.2.14 红外光谱分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 淀粉分解温度的筛选
        4.3.2 果皮对淀粉处理浆性能影响条件的筛选
        4.3.3 膨润土的线性膨胀率
        4.3.4 防膨实验和耐水洗率实验
        4.3.5 泥球实验
        4.3.6 粘土颗粒粒度分布测定
        4.3.7 热重分析
        4.3.8 果皮水提取物-淀粉处理浆评价
        4.3.9 红外光谱分析
        4.3.10 粘土颗粒XRD分析
        4.3.11 配伍性评价
    4.4 本章小结
第五章 无机聚合物-淀粉钻井液体系抗温性研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验药品及仪器
        5.2.2 淀粉分解温度的筛选
        5.2.3 无机金属聚合物-淀粉复合体的制备
        5.2.4 钻井液的配制
        5.2.5 钻井液的性能评价
        5.2.6 配伍性评价方法
        5.2.7 膨润土的线性膨胀率
        5.2.8 防膨和耐水洗率
        5.2.9 泥球实验
        5.2.10 粘土颗粒粒度分布测定方法
        5.2.11 粘土热重分析方法
        5.2.12 红外光谱分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 淀粉分解温度的考察
        5.3.2 无机金属聚合物与淀粉复合比例的筛选
        5.3.3 膨润土的线性膨胀率
        5.3.4 防膨实验和耐水洗率实验
        5.3.5 泥球实验
        5.3.6 粘土颗粒粒度分布测定
        5.3.7 热重分析
        5.3.8 红外光谱分析
        5.3.9 粘土颗粒XRD分析
        5.3.10 配伍性评价
    5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果



本文编号：3312801