浅色沥青乳液制备页岩抑制剂的研究

发布时间：2023-03-12 01:35

　　为解决钻井液用沥青类页岩抑制剂胶质含量高、乳化稳定性差、环境污染、分散性差和封堵抑制性不强等问题,本文研制了一种新型的浅色沥青页岩抑制剂。首先,以两种石油树脂和四种芳烃油为主要调和原料,筛选出软化点高的石油树脂和粘度高的芳烃油,调和出满足70#沥青标准的浅色沥青,并优化了其合成的工艺条件。在此基础上,选用两种性能优良的浅色沥青乳化剂,通过单因素实验优化了浅色沥青乳液(LCAE)合成的乳化配方和合成条件。在优化的合成条件下,LCAE五天存储稳定性可达1.36%,乳液的平均粒径为5.08μm。为提高LCAE在钻井液中的应用性能与范围,通过添加SBS乳液和SBR乳液制备得到改性浅色沥青乳液(MLCAE),实验结果表明SBR改性乳液有更好的存储稳定性,其蒸发残余物的弹性恢复性能优于SBS改性乳液;当SBR乳液的添加量大于5wt.%时,MLCAE蒸发残余物的软化点趋于稳定。在此基础上将LCAE和MLCAE加入到常用的几种水基钻井液进行评价,实验结果表明二者与聚合物和钾钙基钻井液均具有良好的配伍性,在小于120℃条件下对钻井液的流变性能影响较小,且能提高钻井液的降滤失性能和抑制页岩膨胀的性能,满足...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
前言
第1章 文献综述
    1.1 浅色沥青的制备
        1.1.1 黑色沥青胶结料
        1.1.2 浅色沥青胶结料
    1.2 乳状液的简述
        1.2.1 乳状液的定义
        1.2.2 乳状液的合成
        1.2.3 合成方式的选择
    1.3 浅色沥青的乳化
        1.3.1 乳化剂的选择
        1.3.2 乳化沥青的简介
        1.3.3 乳化沥青的制备
    1.4 页岩抑制剂的发展
    1.5 技术路线和研究内容
        1.5.1 技术路线
        1.5.2 研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 实验仪器和设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 软化点测试方法
        2.3.2 针入度测试方法
        2.3.3 延度测试方法
        2.3.4 四组分测试方法
        2.3.5 沥青流变性能测试方法
        2.3.6 乳化沥青蒸发残留物测试方法
        2.3.7 乳化沥青储存稳定性测试方法
        2.3.8 沥青弹性恢复试验
        2.3.9 粒度分布的测量方法
        2.3.10 钻井液性能的测试方法
        2.3.11 岩心膨胀量的测试方法
第3章 浅色沥青的制备及其性能分析
    3.1 浅色沥青的制备
        3.1.1 石油树脂的选型
        3.1.2 助溶剂的选型
        3.1.3 实验设计
    3.2 浅色沥青的性能分析
        3.2.1 添加量对浅色沥青基本性质的影响
        3.2.2 合成配方的正交实验设计与结果分析
        3.2.3 浅色沥青的结构性质分析
        3.2.4 浅色沥青的粘温性能评价
    3.3 本章小结
第4章 浅色沥青乳液的合成与改性
    4.1 浅色沥青乳液的制备
        4.1.1 非离子乳化剂
        4.1.2 阳离子乳化剂
        4.1.3 乳化剂配方的优化
    4.2 浅色沥青乳液的改性
    4.3 本章小结
第5章 浅色沥青乳液在钻井液中的应用性能考察
    5.1 常用水基钻井液的制备
    5.2 浅色沥青乳液应用性能考察
        5.2.1 流变性能与降滤失性能
        5.2.2 抑制页岩膨胀性能
    5.3 改性浅色沥青乳液的应用性能研究
        5.3.1 聚合物钻井液
        5.3.2 钾钙基钻井液
        5.3.3 饱和盐钻井液
        5.3.4 抑制页岩膨胀性能的比较
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文情况



本文编号：3760668