為解決鉆井液用瀝青類頁巖抑制劑膠質(zhì)含量高、乳化穩(wěn)定性差、環(huán)境污染、分散性差和封堵抑制性不強等問題,本文研制了一種新型的淺色瀝青頁巖抑制劑。首先,以兩種石油樹脂和四種芳烴油為主要調(diào)和原料,篩選出軟化點高的石油樹脂和粘度高的芳烴油,調(diào)和出滿足70#瀝青標(biāo)準(zhǔn)的淺色瀝青,并優(yōu)化了其合成的工藝條件。在此基礎(chǔ)上,選用兩種性能優(yōu)良的淺色瀝青乳化劑,通過單因素實驗優(yōu)化了淺色瀝青乳液(LCAE)合成的乳化配方和合成條件。在優(yōu)化的合成條件下,LCAE五天存儲穩(wěn)定性可達1.36%,乳液的平均粒徑為5.08μm。為提高LCAE在鉆井液中的應(yīng)用性能與范圍,通過添加SBS乳液和SBR乳液制備得到改性淺色瀝青乳液(MLCAE),實驗結(jié)果表明SBR改性乳液有更好的存儲穩(wěn)定性,其蒸發(fā)殘余物的彈性恢復(fù)性能優(yōu)于SBS改性乳液;當(dāng)SBR乳液的添加量大于5wt.%時,MLCAE蒸發(fā)殘余物的軟化點趨于穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上將LCAE和MLCAE加入到常用的幾種水基鉆井液進行評價,實驗結(jié)果表明二者與聚合物和鉀鈣基鉆井液均具有良好的配伍性,在小于120℃條件下對鉆井液的流變性能影響較小,且能提高鉆井液的降濾失性能和抑制頁巖膨脹的性能,滿足...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
前言
第1章 文獻綜述
    1.1 淺色瀝青的制備
        1.1.1 黑色瀝青膠結(jié)料
        1.1.2 淺色瀝青膠結(jié)料
    1.2 乳狀液的簡述
        1.2.1 乳狀液的定義
        1.2.2 乳狀液的合成
        1.2.3 合成方式的選擇
    1.3 淺色瀝青的乳化
        1.3.1 乳化劑的選擇
        1.3.2 乳化瀝青的簡介
        1.3.3 乳化瀝青的制備
    1.4 頁巖抑制劑的發(fā)展
    1.5 技術(shù)路線和研究內(nèi)容
        1.5.1 技術(shù)路線
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗原料及試劑
    2.2 實驗儀器和設(shè)備
    2.3 實驗方法
        2.3.1 軟化點測試方法
        2.3.2 針入度測試方法
        2.3.3 延度測試方法
        2.3.4 四組分測試方法
        2.3.5 瀝青流變性能測試方法
        2.3.6 乳化瀝青蒸發(fā)殘留物測試方法
        2.3.7 乳化瀝青儲存穩(wěn)定性測試方法
        2.3.8 瀝青彈性恢復(fù)試驗
        2.3.9 粒度分布的測量方法
        2.3.10 鉆井液性能的測試方法
        2.3.11 巖心膨脹量的測試方法
第3章 淺色瀝青的制備及其性能分析
    3.1 淺色瀝青的制備
        3.1.1 石油樹脂的選型
        3.1.2 助溶劑的選型
        3.1.3 實驗設(shè)計
    3.2 淺色瀝青的性能分析
        3.2.1 添加量對淺色瀝青基本性質(zhì)的影響
        3.2.2 合成配方的正交實驗設(shè)計與結(jié)果分析
        3.2.3 淺色瀝青的結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析
        3.2.4 淺色瀝青的粘溫性能評價
    3.3 本章小結(jié)
第4章 淺色瀝青乳液的合成與改性
    4.1 淺色瀝青乳液的制備
        4.1.1 非離子乳化劑
        4.1.2 陽離子乳化劑
        4.1.3 乳化劑配方的優(yōu)化
    4.2 淺色瀝青乳液的改性
    4.3 本章小結(jié)
第5章 淺色瀝青乳液在鉆井液中的應(yīng)用性能考察
    5.1 常用水基鉆井液的制備
    5.2 淺色瀝青乳液應(yīng)用性能考察
        5.2.1 流變性能與降濾失性能
        5.2.2 抑制頁巖膨脹性能
    5.3 改性淺色瀝青乳液的應(yīng)用性能研究
        5.3.1 聚合物鉆井液
        5.3.2 鉀鈣基鉆井液
        5.3.3 飽和鹽鉆井液
        5.3.4 抑制頁巖膨脹性能的比較
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況



本文編號：3760668