SFP木质素在钻井液中的作用效能

木质素磺酸盐及其改性产品是一大类传统的钻井液稀释剂，SFP木质素是用亚硫酸盐－甲醛－蒽醌法对麦草制浆的废液生产的一种木质素磺酸盐。实验表明，SFP木质素在钻井液中有稀释、起泡及絮凝三种作用。因此，SFP木质素及其改性产品可作为钻井液稀释剂和起泡剂，也可作为处理废钻井液的絮凝剂。     

木质素磺酸盐类水煤浆添加剂的制备

利用SFP制浆黑液和磺化碱木质素与表面活性剂复配制备水煤浆添加剂,并与商品水煤浆添加剂进行对比,结果表明:SFP制浆黑液与非离子型表面活性剂B复配物(NLSY-1)对大同煤具有良好的适应性,可制得流动性好、粘度小、稳定性好的水煤浆燃料。     

改性木质素磺酸盐减水剂的合成

以造纸黑液为原料,H2O2为氧化剂,Na2SO3为磺化剂,HCHO为羟甲基化试剂,经氧化、甲基化、磺化,合成了改性木质素磺酸盐减水剂,研究了反应温度、时间及药剂加入量对水泥净浆流动度的影响。结果表明,其最佳合成工艺条件为:氧化剂用量15%,反应温度80~90℃,时间1 h;甲醛用量30%,磺化反应温度95℃左右,时间3.5 h;pH值控制在9.5左右。在此条件下,改性木质素磺酸盐具有较好的减水性能,在掺量0.25%,水灰比0.4%的条件下,水泥净浆流动度可达到178 mm,已接近高效减水剂的减水性能。     

木质素磺酸盐类水煤浆添加剂的制备

利用SFP制浆黑液和磺化碱木质素与表面活性剂复配制备水煤浆添加剂，并与商品水煤浆添加剂进行对比，结果表明：SFP制浆黑液与非离子型表面活性剂B复配物(NLSY-1)对大同煤具有良好的适应性，可制得流动性好、粘度小、稳定性好的水煤浆燃料。     

电极材料对木质素磺酸盐电氧化效果影响的研究

用C、Ti合金和PbO2电极对木质素磺酸盐进行电氧化．结果表明，C和Ti合金作为阳极，氧化能力弱，氧化效果不显著；PbO2电极氧化木质素磺酸钠，效果明显，氧化前后，其IR，UV和1H－NMR谱图发生显著变化，－COOH含量升高，苯环结构被破坏。其数均分子量随氧化电量的增加而有一个上升到降低的过程，说明电氧化过程中聚合与降解反应共存。电氧化能改善木质素横酸盐作为水泥添加剂的分散性能。     

改性木质素磺酸盐缓蚀阻垢剂对水质的适应性

采用鼓泡法研究了改性木质素磺酸盐缓蚀阻垢剂GCL2-D3在不同硬度、碱度水质中的阻垢性能;采用旋转挂片法研究了在不同pH、含不同无机离子水质中的缓蚀性能。结果表明,在碱度小于3mmol/L、硬度小于6mmol/L条件下,6mg/L的GCL2-D3阻垢率可达到100%;在碱度为6mmol/L时,40mg/L才达到100%。在水质pH=5时,缓蚀率约为40%~45%,pH=6~10时对碳钢具有很好的缓蚀性能,碳钢的腐蚀速度小于0·05mm/a;当水质中含有Ca2+和HCO3-时,GCL2-D3形成的吸附膜和无机沉淀膜协调增效,能有效地减缓碳钢的腐蚀速度。GCL2-D3对水质具有较好的适应性。     

木质素磺酸盐的膜法提纯及分级

研究利用微滤除杂+陶瓷膜酸化除盐+多级超滤工艺提纯分级木质素磺酸钠,该工艺离子去除率高,Ca~(2+)含量由90.41 mg/L降至15.53mg/L, Mg~(2+)含量由96.24mg/L降至11.77mg/L, SO_4~(2-)含量由6667.9mg/L降至224.07mg/L,离子去除率分别为82.82%, 87.77%, 96.64%,木质素磺酸钠纯度由53.42%提高到95.10%。分子量测试证实了膜法分级木质素磺酸钠的有效性,各级分产品红外光谱存在差异。该提纯分级工艺满足了高端应用中对纯度、活性、分散度的要求,工业上可因应用需求选择不同级别的级分,提升了其工业实用价值。     

改性木质素磺酸盐分散剂对陶瓷料浆性能的影响

常用的陶瓷分散剂为无机盐类,其分散稳定效果不佳,而高分子分散剂价格高,有必要开发性价比优良的分散剂。本论文系统研究了改性木质素磺酸盐陶瓷分散剂(WAL)的应用性能。掺WAL的陶瓷料浆颗粒表面的Zeta总体高于掺对比样的无机盐分散剂,尤其在掺量0.35%时,掺WAL的Zeta电位绝对值为38.89mv,比无机盐分散剂的高6.0mv。掺WAL的陶瓷料浆球磨后颗粒的平均粒径由空白的19.47μm减小至12.61μm,小于掺无机盐分散剂的13.45μm。掺WAL的浆体流出时间为49.53s,比掺无机盐分散剂的缩短7.08s;通过显微镜放大1000倍也可以看出WAL的分散效果优于无机盐分散剂,浆体中絮体小且均匀。掺WAL浆体的分散稳定性指数120min时为2.5,小于无机盐分散剂的3.0;颗粒粒径沉降60min后为15.37μm,小于无机盐分散剂的16.29μm。综合表明,WAL是一种性能优良的陶瓷分散剂,有良好的应用前景。     

木质素磺酸盐减水剂对防止混凝土水泥颗粒分散的作用分析

探究了木质素磺酸盐减水剂对防止混凝土水泥颗粒分散的作用。制备木质素磺酸盐减水剂与混凝土水泥颗粒样本,在木质素磺酸盐减水剂浓度为20%、40%与80%的情况下,对同样尺寸、形状与组成成分的混凝土水泥颗粒样本的凝结时间进行记录,并预测相应的分散时间。实验结果:当木质素磺酸盐减水剂浓度为20%、40%、80%时,混凝土水泥颗粒样本的凝结时间为61±0.35、55±0.33、(46±0.46)min,分散时间为(5±0.56)、6±0.37、(8±0.26)a。实验结论:随着木质素磺酸盐减水剂浓度的增高,防止混凝土水泥颗粒分散的作用越大。     

改性木质素磺酸盐对水中Cr6+的吸附

对改性木质素磺酸盐处理含Cr6+废水进行了研究,考察了改性木质素磺酸盐投加量、吸附时间、pH值和温度对吸附效果的影响. 实验结果表明,在优化实验条件下,改性木质素磺酸盐投加量为3 g、吸附时间为1 h及pH值4~7、常温条件下,可以使水中Cr6+含量低于0.5 mg/L,改性木质素磺酸盐对Cr6+的吸附符合Freundlich等温方程. 改性木质素磺酸盐是一种高效的重金属离子吸附剂.     

烧成温度对高铬砖显微结构的影响

利用扫描电子显微镜分析了 170 0℃、174 0℃、1780℃、182 0℃和 186 0℃烧成后高铬砖的显微结构。结果表明 :高铬砖的烧成温度不是越高越好 ,而是有一个合适的烧成温度 174 0℃。在该烧成温度下制得的高铬砖 ,其基质中的Cr2 O3晶粒尺寸适中 ,基质组织结构致密 ,基质和颗粒结合紧密 ,无裂纹 ,并且其力学性能最佳。     

底砾岩地层高效钻井技术研究

本文通过对冀东油田底砾岩地层特点的了解,经理论分析及钻井实践提出针对底砾岩地层实现高效钻进的技术措施和建议。对其它地区应对复杂地层的钻井工程有一定的借鉴作用。     

还原气氛对高铬砖性能的影响

为了有效提高高铬砖的常温物理性能和抗侵蚀性能,延长其在水煤浆加压气化炉中的使用寿命,在埋炭条件下,分别于1350、1450和1550℃烧成高铬砖,并与1700℃空气中烧成试样对比,研究了烧成气氛(埋炭和空气气氛)对高铬砖体积密度、显气孔率、常温耐压强度和抗熔渣渗透性能的影响。结果表明:随着温度升高,高铬砖的显气孔率下降、体积密度增加,而1450℃埋炭烧成高铬砖的常温耐压强度最高,达到214MPa;埋炭能显著降低高铬砖的烧成温度和改善其显微结构;1450℃埋炭烧成高铬砖的抗熔渣渗透能力优于1700℃空气中烧成试样的。     

水基钻井液用防塌封堵剂封堵效果实验研究

采用高温高压静失水评价方法,开展了沥青类封堵剂、刚性颗粒封堵剂以及其它封堵剂等单剂的评价与优选,并开展了复配封堵剂优化的实验。结果表明,乳化沥青在沥青类封堵剂中封堵效果最优,超细碳酸钙(1 000目)在刚性颗粒封堵剂中封堵效果最优,乳化石蜡在其它封堵剂中封堵效果最优。在常用封堵剂的组合中,3%超细碳酸钙(1 000目)+2%乳化沥青为水基钻井液用最佳封堵配方。     

稀土镀铬添加剂性能研究

对某稀土镀铬添加剂进行了研究采用三平行试样法测试了镀铬液的电流效率,赫尔槽法测试了镀铬液的分散能力,平行阴极法测试了镀铬液的覆盖能力,最后采用贴滤纸法进行了镀层的红点试验结果表明,与标准镀液相比,使用该添加剂后,可以在较低温度下得到更高的电流效率,而且镀铬液的分散能力、覆盖能力以及耐腐蚀性能都得到明显提高。     

三赞胶对钻井液性能影响的研究

三赞胶是我国自主开发的一种新型生物胶环保处理剂。重点研究三赞胶在不同条件下（温度、般土含量和含盐量）对钻井液流变性能和滤失性能的影响规律,并与黄原胶进行对比。试验结果表明：在温度低于90℃的条件下,三赞胶钻井液体系比黄原胶钻井液体系具有更高的表观黏度和动切应力,较低的塑性黏度,剪切稀释性能好,而且具有较高的低剪切黏度;当温度高于90℃,特别是在120℃滚动养护条件下,三赞胶钻井液体系的流型调节能力迅速下降,性能不如黄原胶钻井液体系。对三赞胶在不同温度下性能变化的机理进行了分析。三赞胶在抗温性能方面进一步改进后,有望形成复杂结构钻井液体系的一种新型流型调节剂。     

玻璃配合料中铬渣最大允许用量研究

研究配合料中铬渣最大允许用量,以提高铬渣在玻璃化过程中的处置效率。利用CaO-Al2O3-SiO2相图分析玻璃形成规律及铬渣掺入比例,采用X射线衍射分析仪判断玻璃化程度。研究表明,以铝矾土为成分调节原料时,理论上配合料中铬渣掺入比例可达到89.11%（质量分数）;考虑到熔制条件对熔窑寿命的影响,掺入比例为57%（质量分数）左右为宜;如果加入助熔性组分、极化率高的阳离子等,掺入比例可达到65.6%（质量分数）。     

纳米材料在抗高温钻井液中的应用进展

纳米材料具有尺寸较小、热稳定性强等性质,使其可作为钻井液处理剂来提高钻井液的抗高温性能。抗高温钻井液用纳米材料一般采用将材料纳米化或将纳米材料与聚合物复合制得,大致可分为无机纳米材料、聚合物纳米球和纳米复合材料三类。此外,对纳米材料进行结构优化可提高其热稳定性和分散性,用于封堵岩层中纳米孔隙、降低钻井液滤失量、改善钻井液流变性和提高钻井液抗温能力。本文简要阐述高温对钻井液性能的影响,分析纳米材料在钻井液中的作用,重点介绍不同类型纳米材料在抗高温（≥150℃）钻井液中的应用,尤其是对钻井液流变性能和降滤失效果的影响。最后指出纳米材料作为钻井液处理剂未来发展应向着环保、合成工艺简化和室内与现场研究相结合等方向突破。     

Heavy metals contribution of non-aqueous fluids used in offshore oil drilling

A monitoring program was performed to investigate heavy metal content alteration due to exploratory drilling for oil using non-aqueous fluids (NAFs) in Brazilian offshore, 900 m deep. Fourteen elements were monitored in 54 sites and it was verified that after drilling activities the average Ba concentration was remarkably increased with respect to background level, even 1 year after the activity. A minor increase in Mn and a moderate increase in Al concentrations were verified. The Cd, Cr, Ni, As, Co, Cu, Pb, V, and Zn concentrations were at the background levels, ca. 1 year after the NAFs drilling materials deposition on the seafloor. The Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Ni and Zn mean concentrations were significantly different (P<0.05) between the three sampling operations (cruises) performed, while As, Cd, Fe and Pb presented different mean values according to the distance of the oil well, independent of the sampling operation. Interaction between sampling operation and distance was observed for Mn. In all sediment samples the Hg concentration was below the detection limit (0.07 μg g⁻¹).