本文關(guān)鍵詞：復(fù)合離子栲膠的制備及防膨性能研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)合離子栲膠 防膨性能 粘土穩(wěn)定劑 防塌劑

【摘要】：低滲透油田的開采,對(duì)于我國(guó)的石油行業(yè)有著舉足輕重的地位。低滲透油田儲(chǔ)層的粘土帶有水敏性的特點(diǎn),因此,在石油開采過(guò)程中抑制水化膨脹就顯得更加的必要,而在鉆井過(guò)程中,井壁的穩(wěn)定性是保證鉆井過(guò)程順利進(jìn)行的必備條件,因此防塌劑的合理運(yùn)用也是十分重要的。對(duì)粘土穩(wěn)定劑及防塌劑不斷的研究,就成為專家學(xué)者們?cè)谶@一領(lǐng)域的不斷鉆研的內(nèi)容。本文是以栲膠為原料制備復(fù)合離子栲膠,作為低滲透油田粘土穩(wěn)定劑以及作為水平井鉆井液的防塌劑。本文以栲膠為原料,與環(huán)氧氯丙烷、二甲胺、濃硫酸為原料用二乙烯三胺為催化劑進(jìn)行反應(yīng),通過(guò)三種不同的實(shí)驗(yàn)合成方法,即先進(jìn)行陽(yáng)離子化反應(yīng)再進(jìn)行磺化反應(yīng)、分別進(jìn)行磺化反應(yīng)和陽(yáng)離子化反應(yīng),后再將兩產(chǎn)物通過(guò)交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)、先進(jìn)行磺化反應(yīng)再進(jìn)行陽(yáng)離子化反應(yīng)。在通過(guò)這三種方法制備出來(lái)的復(fù)合離子栲膠中,分別進(jìn)行了最佳實(shí)驗(yàn)條件選擇:先陽(yáng)離子化再磺化的產(chǎn)物的最佳反應(yīng)條件為:溫度60°C、反應(yīng)時(shí)間6h、pH值8;第二種方法合成的產(chǎn)物的最佳反應(yīng)條件是:溫度50°C、反應(yīng)時(shí)間5h、pH值8;第三種產(chǎn)物的最佳反應(yīng)條件為:溫度55°C、反應(yīng)時(shí)間5h、pH值8。通過(guò)配伍性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了三種產(chǎn)物作為粘土穩(wěn)定劑的可行性,通過(guò)巖芯回收實(shí)驗(yàn)得出復(fù)合離子栲膠聚合物3的穩(wěn)定性優(yōu)于1和2。巖芯膨脹實(shí)驗(yàn)得出在0.5%濃度下復(fù)合離子栲膠聚合物1和2的膨脹率皆為2%,而在0.7%濃度下復(fù)合離子栲膠聚合物3的膨脹率為2.2%。使用離心法得出是在0.5%的濃度,復(fù)合離子栲膠聚合物1和2的穩(wěn)定性最佳,濃度為0.7%復(fù)合離子栲膠聚合物3的穩(wěn)定性最佳,且聚合物物3的穩(wěn)定性優(yōu)于聚合物1和聚合物2的。通過(guò)復(fù)配實(shí)驗(yàn),得出復(fù)配之后的穩(wěn)定性優(yōu)于復(fù)配前,且和KCl的最佳復(fù)配比為:1:2.5、1:2、1:3;和Al(OH)3最佳復(fù)配比為1:3、1:3、1:3。通過(guò)巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn),確定了復(fù)合離子栲膠聚合物3的穩(wěn)定性最好,即通過(guò)先磺化再陽(yáng)離子化的方法制備的產(chǎn)物,反應(yīng)溫度為45°C、濃度在0.7%時(shí),穩(wěn)定效果最佳,防膨率降低值為20.53%。對(duì)復(fù)合離子栲膠聚合物在水平井鉆井液的防塌性能的研究,進(jìn)行了溶失率實(shí)驗(yàn),證明復(fù)合離子栲膠聚合物3的防塌性優(yōu)于聚合物1和聚合物2,溶失率比聚合物1小8.26%,比聚合物2小2.52%。通過(guò)抗折能力和抗壓能力實(shí)驗(yàn),得出聚合物3具有較強(qiáng)的抗折能力與抗壓能力。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合離子栲膠 防膨性能 粘土穩(wěn)定劑 防塌劑
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE39
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-22
• 1.1 栲膠的來(lái)源及性質(zhì)11-12
• 1.1.1 栲膠的來(lái)源及特點(diǎn)11
• 1.1.2 栲膠的性質(zhì)11-12
• 1.2 改性栲膠在油田中的應(yīng)用12-20
• 1.2.1 改性栲膠在鉆井液中的應(yīng)用13-15
• 1.2.2 改性栲膠在調(diào)剖堵水中的應(yīng)用15-17
• 1.2.3 改性栲膠在采油中的應(yīng)用17-20
• 1.2.4 改性栲膠在水處理方面的應(yīng)用20
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容、目的與意義20-22
• 第二章 復(fù)合離子栲膠的合成及其優(yōu)選22-36
• 2.1 陽(yáng)離子聚合物聚合方法22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)試劑23-24
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑23-24
• 2.3 栲膠的提純24
• 2.4 合成反應(yīng)原理分析24-27
• 2.4.1 聚合物1的合成24-25
• 2.4.2 聚合物2的合成25-26
• 2.4.3 聚合物3的合成26-27
• 2.5 三種聚合物性質(zhì)測(cè)定及表征27-30
• 2.5.1 測(cè)定陽(yáng)離子度的方法27
• 2.5.2 特性粘數(shù)的測(cè)定27-28
• 2.5.3 紅外光譜表征28-30
• 2.6 聚合物的條件選擇30-35
• 2.6.1 聚合物1條件選擇30-32
• 2.6.2 聚合物2條件選擇32-33
• 2.6.3 聚合物3條件選擇33-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第三章 復(fù)合離子栲膠的防膨性能研究36-46
• 3.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑36
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器36
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑36
• 3.2 粘土穩(wěn)定劑的配伍實(shí)驗(yàn)36-37
• 3.2.1 油田水的礦化度分析36-37
• 3.2.2 粘土穩(wěn)定劑配伍實(shí)驗(yàn)37
• 3.3 巖芯回收實(shí)驗(yàn)37-38
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法及計(jì)算37-38
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果38
• 3.4 粘土穩(wěn)定劑膨脹測(cè)試38-39
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)方法及計(jì)算38-39
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論39
• 3.5 離心法測(cè)試39-41
• 3.5.1 離心法步驟39-40
• 3.5.2 離心法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理40-41
• 3.6 復(fù)合離子栲膠的復(fù)配41-43
• 3.6.1 穩(wěn)定劑的防膨率41
• 3.6.2 聚合物 1、2、3 復(fù)配實(shí)驗(yàn)41-43
• 3.7 巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究43-44
• 3.7.1 巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)計(jì)算43
• 3.7.2 巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)具體流程43-44
• 3.7.3 巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理44
• 3.8 防膨機(jī)理研究44-45
• 3.9 小結(jié)45-46
• 第四章 復(fù)合離子栲膠應(yīng)用于水平井鉆井液的研究46-51
• 4.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑46
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器46
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑46
• 4.2 溶失率測(cè)試46-49
• 4.2.1 溶失率實(shí)驗(yàn)計(jì)算46
• 4.2.2 溶失率實(shí)驗(yàn)步驟46-47
• 4.2.3 溶失率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理47-49
• 4.3 水平井鉆井液的性能研究49-50
• 4.3.1 抗壓能力測(cè)試49
• 4.3.2 抗折程度測(cè)試49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 發(fā)表文章目錄56-57
• 致謝57-58

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本文編號(hào)：645103