白油基钻井液用有机土研制.pdfVIP

学兔兔 第26卷 第5期 钻 井 液 与 完 井 液 Vo1．26 NO．5 2009年 9月 DRILLING FI UID COMPLETION FI UID Sept．2009 文章编号：1001—5620(2009)05—0001 03 白油基钻井液用有机土的研制 王茂功 王奎才 李英敏 王发云 (中国石油集团钻井工程技术研究院，北京) 摘要 通过利用十二炕基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵与提纯钠基膨润土 发生置换反应，再用高分子量聚合物SOPAE进行插层，制备了系列白油基钻井液用有机土。采用 FTIR、XRD、 SEM、TEM、胶体率、流变性、滤失量对有机土性能进行了表征与测试。结果表明：插层剂能进入蒙脱石晶层间与其 表面发生化学键连，可使晶层间距增大至2．694 ntrl，使有机土片层极其疏松；插层剂加量为1．5 CEC的有机土 W15性能最好，其在5 白油中的胶体率、塑性黏度、动切力和滤失量分别达到99 、13．0 mPa·S、3．5 Pa和28 mI ， 且在 150℃热滚16 h后胶体率、黏度和切力增加，滤夫量降低，表明有机土w15具有较好的增黏提切和耐高温性 能，在高温下更有利于有机土晶片的分散成胶。 关键词 有机土；制备；插层剂；季铵盐阳离子表面活性剂；油基钻井液 中图分类号：TE254．4 文献标识码：A 随着石油勘探开发的不断深入和社会对环保问 和OTMA水溶液分别与提纯钠基膨润土浆在恒温 题的逐渐重视，白油基钻井液由于具备油基钻井液 水浴中发生多次置换反应，当反应完全后加入高分 的优点并对环境无污染，因此得到广泛的研究 ]。 子量聚合物插层剂SOPAE，反应6 h，将反应体系 但是对白油基钻井液中的重要组成部分有机土的研 静置分层、洗涤、过滤，真空干燥后制得白油基钻井 究却很少，其相关文献报道也几乎没有。有机土在 液用有机膨润土。通过改变插层剂加量分别制备了 钻井液中主要起增黏提切的作用，因此其性能的好 系列有机膨润土Wl3、W14、Wl5和w16，它们对应 坏将直接影响钻井液的流变性和携岩能力。目前市 的插层剂加量分别为1．3、1．4、1．5和1．6 CEC。 场上的油基钻井液用有机土在白油中的凝胶性和增 1．3 有机土性能测试与表征 黏提切效果普遍较差，因此对白油基钻井液用有机 1．3．1 试样表征 土的制备进行了研究。 使用Thermo Nicolet NEXUS型红外光谱仪对 1 实验部分 试样进行红外谱图分析；使用日本理学D／max2500 型X射线衍射仪对试样晶相结构进行测定，采用粉 1．1 实验材料 末法，Cu靶，管电压为40 kV，管电流为100 mA，扫 高分子量聚合物插层剂SOPAE；十二烷基三 描范围为2。～10。；使用TEScAN VEGAⅡ型扫描 甲基氯化铵(DTMA)；十六烷基三甲基氯化铵(CT 电镜对试样微观形貌进行测定；使用荷兰菲利普 MA)；十八烷基三甲基氯化铵(OTMA)；提纯钠基 Tecnai G2 F20型透射电镜对试样层问间距进行测 膨润土，其主要成分为：60．37 SiO ，24．