《钻井用化学剂》PPT课件

HO
OH
Al粘土片Al
HO
OH
OH
COONa
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拆散和削弱了网状结构，释放出包裹的自由 水，同时也减小了粘土颗粒运动时相互之间 的摩擦力，从而起到稀释作用。
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CH2 CHm CH
CH n
COONa COONa
SO3Na
磺化苯乙烯顺酐共聚物
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SSMA在粘土颗粒边缘上吸附，拆散网状结构 与体系中的水解聚丙烯酰胺形成聚合物络合物
稳定胶体颗粒作用---护胶作用 提高滤液粘度 降滤失剂的堵孔作用
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2、常用的降滤失剂
A：羧甲基纤维素---Na-CMC
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相对分子质量越高，水溶液粘度越大 取代度的高低是决定CMC水溶性的主要因素 CMC是一种抗盐、抗温能力较强的降滤失剂，
也有一定的抗钙能力
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五倍子酸
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3、常用的稀释剂
丹宁碱液----抗盐能力较差 栲胶碱液
----温度高易发酵，引起钻井液发泡， 只适用浅井和中深井
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3、常用的稀释剂
丹宁碱液----抗盐能力较差 栲胶碱液 磺甲基丹宁----热稳定性好，适用于高温、深井
但抗盐性较差 铁铬木质素磺酸盐
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复习:
钻井液：钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到 地面，维持钻井操作正常进行的流体
钻井液的功能：携带和悬浮钻屑；稳定井壁； 冷却和清洗钻头、净化井底；平衡地层压力； 获取井下信息
钻井液的类型：水基钻井液、油基钻井液
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2.2 钻井液处理剂
2.2.1 稀释剂 --降低钻井液粘度和切力的化学剂 1、钻井液稠化的原因
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腐殖酸碱液
不溶物 乙醇
溶解物 （黄腐酸）
棕腐酸 黑腐酸
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作为降滤失剂使用的主要有： 煤碱剂（NaC) 铬褐煤（铬腐殖酸） 硝基腐殖酸 磺甲基褐煤
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C：树脂类降滤失剂 磺甲基酚醛树脂（SMP、SP）
抗盐能力与热稳定性很强，抗温可达220 ℃ 磺化木质素磺甲基酚醛树脂缩合物（SLSP） 磺化褐煤树脂
水基钻井液
低固相钻井液 混油钻井液 无固相钻井液—水+化学处理剂
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3、钻井液的类型
油基钻井液
油包水乳化钻井液 -----逆乳化钻井液 热稳定性、防塌效果比较好 对油气层损害小
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油基钻井液 oil-base drilling fluid
油基钻井液 由柴油和沥青和有关的化学剂配制而成 对油气层损害小，抗可溶盐侵污能力强
钻井液中固相颗粒含量过多 粘土颗粒形成网状结构
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当钻井液固相含量增高，由于颗粒间的距离 缩短，有利于粘土网状结构的形成
聚合物钻井液中，由于聚合物长链分子与粘 土颗粒作用或聚合物分子间相互作用，也可 以形成网状结构
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2、稀释剂作用原理
以丹宁碱液为例：
Na OOC
OH
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稀释作用： 形成吸附水化层，削弱或拆散空间网状结构 抑制泥页岩的水化膨胀和分散作用
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缺点：
在130℃以上发生减效 在177 ℃以上发生不可逆降解 易发泡，有污染
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3、常用的稀释剂
丹宁碱液 栲胶碱液 磺甲基丹宁 铁铬木质素磺酸盐 聚合物稀释剂
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编辑ppt173、常用稀释剂丹宁碱液CH2 CO
HC CH CO
O
CH CO
CH CO
CH CO
O
OH O
OH O
OH O
OH O
OH
O
O
O
O
O
COH
COH
COH
COH
COH
O
OH
O H
O
OH
O H
O
OH
O H
O
OH
O H
O
OH
O H
五倍子丹宁结构式
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3、常用的稀释剂
丹宁碱液
双五倍子酸
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A。聚丙烯酸钠
CH2
CH n
COONa
在钻井液中的加入量为0.3%时，可抗0.2%硫酸钙 和1%的氯化钠，并可抗150℃的高温
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B：丙烯酸钠与丙烯磺酸钠共聚物
CH 2
CH m
CH 2
CH n
CH 2SO 3Na
COONa
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C：丙烯酸钠与（2-甲基-2-丙烯酰胺基）丙磺 酸钠共聚物
2.2.2降滤失剂
Filtrate reducer for drilling fluid 在钻井过程中，由于压差的作用，钻井液的
水分不可避免地通过井壁滤失到地层中，造 成钻井液失水 因此需加降滤失剂来控制钻井液的滤失量
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钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有 合理的分布
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钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有 合理的分布
胶体颗粒类型---颗粒扁平、水化性好，则在 压力下容易变形
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1、降滤失剂作用原理
稳定胶体颗粒作用---护胶作用
羧甲基纤维素与粘土颗粒的吸附方式
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护 胶 作 用
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1、降滤失剂作用原理
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D：改性淀粉 羧甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉
E: 水解聚丙烯腈
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2.2.3 絮凝剂
根据絮凝剂对钻井液中粘土和钻屑的作用情 况，可以分为: 完全絮凝剂 增效型选择性絮凝剂 非增效型选择性絮凝剂
第二章 钻井用化学剂
Additive for Drilling Fluid
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从勘探找油到油气田开发的各个阶段，根 据任务目的和作用的不同，要钻各种类型 的井
探井、资料井、生产井、注入井
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2.1 钻井液及其功能
1、定义： 钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到地面，
维持钻井操作正常进行的流体称为钻井液
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2. 钻井液的功能
携带和悬浮钻屑 冷却和清洗钻头、净化井底 平衡地层压力 获取井下信息
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3、钻井液的类型
淡水钻井液—含盐量<1%,含钙量
<120mg/l
水基钻井液 盐水钻井液
水+膨润土+化学处理剂
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3、钻井液的类型
淡水钻井液 盐水钻井液 钙处理钻井液
CH 2
CH m
CH 2
CH n
CH 3
COONa CONH C CH 2SO 3Na
可抗260℃的高温
CH 3
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D：磺化苯乙烯顺酐共聚物
可抗400℃以上的 高温，是一种最有 发展前景的环保稀 释剂
CH2 CHm CH
CH n
COONa COONa
SO3Na
具有线型结构和强阴离子基团 可与主体聚合物交联，阻碍网状结构的生成