本文關鍵詞：改性胍膠凝膠壓井液的研究　出處：《西南石油大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：以CaCl_2為主的無機鹽類壓井液應用廣泛,但是存在無懸浮性,漏失、腐蝕問題較嚴重等缺點,而凝膠型無機鹽類壓井液可以解決這些問題。另外,四川鹽廠產(chǎn)生的大量廢鹵(普鈣老水)富含CaCl_2,用來制備壓井液時不僅能降低成本,還能讓廢鹵物盡其用。因此,開展以普鈣老水制備凝膠型壓井液的研究就具有重要的現(xiàn)實意義。為制備凝膠型壓井液,選擇改性胍膠作為稠化劑。利用正交試驗法對胍膠原粉進行了改性研究,得出反應原料影響大小排序如下,氫氧化鈉改性單體無水乙醇去離子水;優(yōu)化配方各組分的質(zhì)量分數(shù)為:胍膠原粉10.4%,去離子水28.4%,無水乙醇56.8%,氫氧化鈉1.3%,改性單體3.1%;反應條件的影響大小排序如下,堿化溫度堿化時間醚化溫度醚化時間;優(yōu)化的反應條件為:堿化時間60min,堿化溫度30℃,醚化時間3h,醚化溫度75℃。FIR、DSC、XRD等表征手段初步證實了該改性胍膠的合成。通過選擇交聯(lián)劑并測試壓井液的性能,確定了兩種改性胍膠凝膠壓井液配方,其中密度1.4g/cm~3配方(質(zhì)量分數(shù)):普鈣老水97.85%+改性胍膠1.4%+氧氯化鋯0.7%+HEDP0.05%;密度1.6g/cm~3配方(質(zhì)量分數(shù)):氯化鋅53.25%+純水45.4%+改性胍膠0.9%+氧氯化鋯0.4%+HEDP0.05%。壓井液體系皆具有粘度較高、失水少、抗原油乳化性好、與地層配伍性好、熱穩(wěn)定性較好等優(yōu)點。特別地,流變測試指出:該壓井液為非牛頓流體,符合冪律方程;在25℃、170s-1的條件下,耐剪切性較好;當溫度從25℃上升到65℃,凝膠體系的零切粘度η0逐漸減小;凝膠壓井液體系的粘流活化能E_η=34.88kJ/mol,溫度敏感性高;凝膠壓井液的彈性模量G'、粘性模量G"隨溫度的升高而減小,隨頻率增大而增大,但G'總大于G";在所測試范圍內(nèi),溫度升高,內(nèi)耗角正切tanδ增大。流變性表明該凝膠壓井液也可用作壓裂液。為使凝膠壓井液能更好用于油田開采,利用失重和電化學方法研究了壓井液對P110鋼的腐蝕性,結(jié)果表明:未加緩蝕劑的情況下,溫度升高,兩種密度凝膠壓井液的腐蝕速度都增大;兩種壓井液加入WLD31C型緩蝕劑比加入WLD31A型緩蝕劑具有更好的緩蝕效果,其中加入WLD31C型緩蝕劑后,1.4g/cm~3的壓井液隨溫度增加,緩蝕效率增大,但在90℃下緩蝕劑"失效"且icorr變大,而1.6g/cm~3的壓井液在60℃和70℃下對鋼片緩蝕明顯且icorr變小,緩蝕效率為70.3%和40.8%,但在80℃和90℃下會加重鋼片的腐蝕且icorr變大。未加緩蝕劑的情況下,凝膠壓井液比同比情況下的常規(guī)壓井液的腐蝕速率更小。
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE39

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