改性胍胶凝胶压井液的研究

发布时间：2017-12-22 08:33

  本文关键词：改性胍胶凝胶压井液的研究　出处：《西南石油大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：以CaCl_2为主的无机盐类压井液应用广泛,但是存在无悬浮性,漏失、腐蚀问题较严重等缺点,而凝胶型无机盐类压井液可以解决这些问题。另外,四川盐厂产生的大量废卤(普钙老水)富含CaCl_2,用来制备压井液时不仅能降低成本,还能让废卤物尽其用。因此,开展以普钙老水制备凝胶型压井液的研究就具有重要的现实意义。为制备凝胶型压井液,选择改性胍胶作为稠化剂。利用正交试验法对胍胶原粉进行了改性研究,得出反应原料影响大小排序如下,氢氧化钠改性单体无水乙醇去离子水;优化配方各组分的质量分数为:胍胶原粉10.4%,去离子水28.4%,无水乙醇56.8%,氢氧化钠1.3%,改性单体3.1%;反应条件的影响大小排序如下,碱化温度碱化时间醚化温度醚化时间;优化的反应条件为:碱化时间60min,碱化温度30℃,醚化时间3h,醚化温度75℃。FIR、DSC、XRD等表征手段初步证实了该改性胍胶的合成。通过选择交联剂并测试压井液的性能,确定了两种改性胍胶凝胶压井液配方,其中密度1.4g/cm~3配方(质量分数):普钙老水97.85%+改性胍胶1.4%+氧氯化锆0.7%+HEDP0.05%;密度1.6g/cm~3配方(质量分数):氯化锌53.25%+纯水45.4%+改性胍胶0.9%+氧氯化锆0.4%+HEDP0.05%。压井液体系皆具有粘度较高、失水少、抗原油乳化性好、与地层配伍性好、热稳定性较好等优点。特别地,流变测试指出:该压井液为非牛顿流体,符合幂律方程;在25℃、170s-1的条件下,耐剪切性较好;当温度从25℃上升到65℃,凝胶体系的零切粘度η0逐渐减小;凝胶压井液体系的粘流活化能E_η=34.88kJ/mol,温度敏感性高;凝胶压井液的弹性模量G'、粘性模量G"随温度的升高而减小,随频率增大而增大,但G'总大于G";在所测试范围内,温度升高,内耗角正切tanδ增大。流变性表明该凝胶压井液也可用作压裂液。为使凝胶压井液能更好用于油田开采,利用失重和电化学方法研究了压井液对P110钢的腐蚀性,结果表明:未加缓蚀剂的情况下,温度升高,两种密度凝胶压井液的腐蚀速度都增大;两种压井液加入WLD31C型缓蚀剂比加入WLD31A型缓蚀剂具有更好的缓蚀效果,其中加入WLD31C型缓蚀剂后,1.4g/cm~3的压井液随温度增加,缓蚀效率增大,但在90℃下缓蚀剂"失效"且icorr变大,而1.6g/cm~3的压井液在60℃和70℃下对钢片缓蚀明显且icorr变小,缓蚀效率为70.3%和40.8%,但在80℃和90℃下会加重钢片的腐蚀且icorr变大。未加缓蚀剂的情况下,凝胶压井液比同比情况下的常规压井液的腐蚀速率更小。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE39

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本文编号：1319123