硅酸钠与钙离子间相互作用研究

本文研究了硅酸钠与钙离子间的相互作用,讨论了硅酸钠的模数(SiO_2/Na_2O)、浓度及pH 值等因素对相互作用的影响。硅酸钠与钙离子间的相互作用主要表现为硅酸钠对钙离子的吸附和络合作用以及它们之间的沉淀反应。     

羧甲基瓜尔胶水溶液流变特性研究

研究了羧甲基瓜尔胶水溶液的流变特性,考察了羧甲基瓜尔胶浓度、温度、pH值及外加NaCl浓度对羧甲基瓜尔胶水溶液表观黏度的影响.结果表明,羧甲基瓜尔胶水溶液表观黏度随浓度的增加而增大,随温度的上升而降低,随NaCl浓度的增加而明显降低,稳定的pH值范围为6～8.羧甲基瓜尔胶水溶液具有剪切变稀特性,溶液表观黏度随剪切速率的变化可用Ostwald-Dewaele方程描述;零切黏度可由Spencer-Dillon经验公式外推得出,其与温度的关系符合Arrhenius公式.羧甲基瓜尔胶水溶液具有一定的触变性和黏弹性,黏弹性随浓度的增加而增强.图10表2参16     

APR系列两性酚醛树脂的水溶液性质

用乌氏粘度计测定了不同分子结构的两性酚醛树脂（APR系列钻井液降滤失剂）在不同浓度无机盐（NaCl)溶液中的相对粘度和特性粘数,研究了它的分子链构象对聚合物分子量、链净电荷数、浓度及无机盐浓度的依赖关系,同时与阴离子型磺化酚醛树脂（钻井液降滤失剂SMP）的变化规律进行了比较。发现APR分子链构象受无机盐影响较SMP小;对于APR,分子量越大,链净电荷数越多,则在良溶剂（蒸馏水）中特性粘数越大,链越伸展;但分子链对外加无机盐的敏感性同时也增大。     

聚丙烯酰胺水溶液在岩心内的流动特性

为了提高原油采收率,国内外都在致力于聚合物驱油的研究。本文论述的是聚合物水溶液的化学性质对岩心内流动特性的影响。特别是通过实验阐明了聚丙烯酰胺的分子量、盐水化学成分、流速和聚合物浓度以及渗透率对岩心内流动特性的影响。     

聚乙二醇在无机盐水溶液中的抑制作用

通过浊点和岩屑回收率测定，研究了聚乙二醇在几种无机盐水溶液中对岩屑的抑制作用。在ＮａＣｌ、ＣａＣｌ２水溶液中，只有在浊点以上聚乙二醇才具有良好的抑制作用；而在ＫＣｌ水溶液中，聚乙二醇在任何情况下都具有良好的抑制作用。这说明聚乙二醇和氯化钾有协同作用。     

硬脂酸改性层状硅酸钠的摩擦学性能研究

 以硬脂酸作为改性剂，采用超声改性法对层状硅酸钠进行改性，制备了改性层状硅酸钠（改性层硅）用作润滑油添加剂。用沉降体积、光学显微镜、红外光谱和X射线衍射仪等测试手段对改性层硅进行表征，并在摩擦磨损试验机上考察其摩擦学性能，用扫描电子显微镜观察磨痕表面形貌，探讨改性层硅的减摩抗磨机理。分散性试验结果表明，改性层硅在500SN基础油中具有良好的分散稳定性；红外光谱结果表明，改性层硅表面存在有机官能团；X射线衍射结果表明，改性层硅晶体结构与改性前相比没有改变。当改性层硅质量分数为0.6%时，油样具有好的抗磨性能，磨斑直径减小11.5％；当改性层硅质量分数为0.8%时，油样具有好的减摩性能，摩擦系数减小29.7％。     

层状硅酸钠改性及摩擦学性能研究

用油酸作为改性剂，运用正交试验设计方法对层状硅酸钠进行改性，确定了最佳改性条件。改性层状硅酸钠作为润滑添加剂加入150SN基础油中，利用摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能。试验结果表明：改性层状硅酸钠作为润滑添加剂可以显著提高150SN基础油的摩擦学性能。     

硅酸盐钻井液综合机理研究

对硅酸盐及硅酸盐钻井液的性能进行研究 ,比较了不同无机盐的防塌能力 ,分析了各组分对硅酸盐钻井液性能的影响。实验结果表明 ,在相同加量下 ,硅酸盐的防塌能力优于其它无机盐 ,硅酸盐与其它防塌剂复配能提高钻井液的防塌能力 ,p H值是影响硅酸盐防塌能力的主要因素     

硅酸盐钻井液的抑制性及其影响因素的研究

硅酸盐钻井液具有良好的井壁稳定作用，且无毒、无荧光、成本低，被认为是具有发展前景的水基钻井液之一。着重研究和探讨了硅酸盐的抑制能力、影响因素及稳定井壁的机理。研究表明，硅酸盐具有较强的抑制能力，抑制效果明显地优于KCl、CaCl2等无机盐类；硅酸盐的模数、加量和钻井液的PH值是影响硅酸盐抑制能力的主要因素；钻井液中硅酸钠的模数为2．8～3．0，加量为3％～4％，且钻井液的pH值维持在11以上时，硅酸钠的抑制效果更好；硅酸盐能与无机盐和聚醇类产生协同作用，从而提高硅酸盐的抑制能力。硅酸盐稳定井壁的机理：硅酸盐与地层矿物反应生成沉淀封堵地层微小裂缝和孔隙，改善和提高了泥页岩的半透膜效率；抑制粘土水化膨胀和分散；降低地层孔隙中压力传递速度；与地层中粘土矿物发生反应。     

川西知新场地区稀硅酸盐防塌钻井液技术

川西知新场地区泥页岩发育,特别是同一裸眼段,含有多层硬脆性泥页岩,极易发生井壁失稳,给钻井施工带来极大的影响。针对现用聚磺钻井液体系防塌封堵能力难以满足需要的实际情况,在深入研究井壁失稳机理的基础上,通过正交实验,研究形成一套以聚磺钻井液为基础的稀硅酸盐防塌钻井液技术。经过性能评价,稀硅酸盐钻井液克服了以往流变性难控制的难题,可控密度为1.40～2.20 g/cm3,并具有较强的防塌封堵能力。研究成果在ZX31井进行了现场应用,实钻三开井径扩大率远低于邻井,表明稀硅酸盐钻井液具有较好的防塌封堵能力,解决了川西知新场地区井壁失稳问题,为知新场-石泉场构造带的勘探开发积累了经验。     

硅酸盐钻井液储层保护室内研究

结合室内大量实验数据,分析了硅酸钻亍井液储层保护特性。结果表明：硅酸盐加量增加,钻井液对储层损害加强;硅酸盐钻井液对高渗透率的岩心损害程度高、且损害深度深,而对低渗透率岩心损害程度较低、且损害深度相对较浅。无机盐能加剧硅酸盐钻井液对岩心的损害,且随无机盐加量增加而增加,这种损害无法用酸解除。     

高密度饱和盐-稀硅酸盐钻井液技术

塔里木盆地巴楚地区寒武系地层组成复杂,盐岩、膏泥岩及裂缝性灰岩往往出现在同一裸眼井段,且地层压力高,在该地层钻进极易导致钻井液性能恶化,发生井下复杂情况。为有效解决这一技术难题,在对饱和盐-稀硅酸盐作用机理研究的基础上,研制出一种适合复合盐膏层钻进的高密度饱和盐稀硅酸盐钻井液配方。室内试验和现场应用证明,该钻井液具有良好的抑制性能,能有效降低盐岩和石膏的溶解;具有较好的流变性、滤失性、抗温性能和抗盐及石膏污染的能力。现场应用的欠饱和盐稀硅酸盐钻井液,很好地解决了巴楚地区复合盐膏层中潜在的复杂情况,大幅度降低了钻井液成本。     

硅酸盐抑制性及稳定井壁机理探讨

硅酸盐钻井液是一种抑制性能优良、环境相容性好、成本较低的水基钻井液体系。国外近年研究应用较多,而国内研究应用相对滞后。通过抑制性实验、针入度实验及凝胶生成等实验研究,认为该体系稳定井壁机理是:堵塞泥页岩孔隙和微裂缝,阻止滤液进入地层;抑制页岩中粘土矿物水化膨胀和分散;硅酸盐与地层粘土矿物发生化学反应生成利于井壁稳定的新矿物;配合使用的高浓度氯化钠或氯化钾的协同稳定作用。     

酮在草酸钠水溶液中的无限稀释活度系数

运用汽提法测定了298.15K温度条件下三种酮:丙酮、丁酮和3-戊酮在草酸钠水溶液中的无限稀释活度系数,其对数lnγ~∞与草酸钠浓度存在良好的线性关系。     

硅酸盐钻井液实验研究

在对硅酸盐钻井液发展进行调研的基础上，针对当前硅酸盐钻井液研究中的不足，进行了室内实验研充，包括：硅酸盐钻井液与常用钻井液处理剂的配伍性；无机盐含量、膨润土含量、硅酸盐模数、硅酸盐加量对硅酸盐钻井淑性能的影响。结果表明。硅酸盐钻井液与含有铵、钙等离子的处理剂如NH4PAN、PAC-141等不配伍，与WF-1和XY-28的配伍性也不是很好，与SD-102、高温高压降滤失剂SPNH、HV-CMC、LV-CMC等处理剂的配伍性鞍山；在兮适的有机处理剂下。KCl和NaCl对硅酸盐钻井液流变性和滤失量的影响较小，而CaCl2的影响较大；硅酸盐的模数越大，钻井液抑制页岩分散的能力越强，防塌性能越好；随着硅酸钠加量的增大，黏土对硅酸钠的吸附量不断增大（在100g／L以上）。硅酸钠加量不变，随着温度的升高。黏土对硅酸钠的吸附量也增大，而且增幅逐渐变大，说明吸附主要为化学吸附。     

硅酸盐钻井液体系的研究与应用

硅酸盐钻井液被普遍认为是最具发展前景的水基钻井液体系之一。为更好地解决井壁失稳的问题,近年来,国内外一些研究机构将研究开发重点转向具有良好防塌性能,不污染环境,材料费用低等优点的硅酸盐钻井液体系。着重阐述了硅酸盐模数、加量、有机处理剂的类型、pH值等因素对硅酸盐钻井液体系性能的影响。同时,对一种优质硅酸盐钻井液——SILDRIL体系的组成、性能及现场应用情况进行了讨论,为今后进一步应用好该体系提供了经验。     

硅酸钾聚合醇钻井液的研制及性能评价

从处理剂的综合作用出发,将硅酸钾的化学效应(胶凝沉淀)以及聚合醇的物理效应(浊点效应)复合应用,建立了一套具有凝胶-浊点效应的膜结构硅酸钾聚合醇钻井液体系,并对该体系的性能进行了综合评价。实验结果表明,该体系具有流变性好、失水造壁性好、抑制性强、抗污染能力强(抗NaCl污染6%(w);抗Ca2+或Mg2+污染0.5%(w);抗钻屑污染15%(w))、润滑性好、封堵能力强和热稳定性好等优点,为钻井液稳定井壁研究开拓了新的发展方向。