改性石墨烯对液压油摩檫学性能的影响

采用3种改性方法对5种不同厚度和不同氧化程度的石墨烯进行活性官能团改性,改善其在液压油中的分散稳定性,通过久置试验和离心试验考察改性石墨烯的分散稳定性,采用四球机摩擦试验、氧化安定性试验等考察改性石墨烯对液压油摩擦磨损性能和抗氧化性能的影响。结果表明：低氧化度的少层或多层石墨烯通过KH570和MMA、油胺、油酸3种方法改性后,添加到液压油中的分散稳定性较差;通过油胺和油酸改性的高氧化度石墨烯,在液压油中添加量（w）为0.01%时,可以获得能稳定分散1年以上的油溶性好的改性石墨烯液压油,而且抗磨减摩性能和抗极压性能均明显提高.     

CTAB诱导膨润土乳液转相机理及其在可逆乳化油基钻井液中的应用

针对目前油基钻井液对油井完井损害问题,结合Pickering乳液高稳定性的特点,通过改变表面活性剂CTAB的浓度,采用原位活化工艺制备了具有不同表面润湿性的膨润土固体颗粒,研究了CTAB诱导膨润土乳液转相机理。Zeta电位及接触角的变化表征膨润土颗粒亲水、亲油性及表面润湿性的变化;膨润土乳液体系电导率及微观形貌的变化表征乳液转相行为。实验结果表明,通过改变CTAB浓度可实现对膨润土颗粒表面润湿性的改变,进而诱导膨润土乳液发生两次相转变行为。应用性能研究表明,该可逆乳化油基钻井液体系热稳定性良好,滤失量小,解决了传统油基钻井液对油井完井的损害问题。     

含硫极压剂对轧制油性能影响的考察

含硫极压剂的极压性能优越,在轧制油中被广泛应用,但对油品的其他性能会造成一定的影响。本文考察了几种含硫极压剂对冷轧轧制油的润滑性能、防锈性能、乳化稳定性及退火清净性的影响。试验结果表明：含硫极压剂能显著提高轧制油的润滑性能,但会降低轧制油润滑液的稳定性,对防锈性和退火清净性也有不良的影响;不同类型的含硫极压剂对轧制油的性能影响不尽相同,在配方筛选工作中需根据实际情况选用。[编者按]     

有机钼化合物作润滑油极压剂的研究

作新法合成的含硫、氧、钼活性元素的油溶性有机化合物，经ＥＲ、ＮＭＲ、元素分析等进行了结构测定，并在四球机上评定其极压抗磨性能。结果表明，在４６号汽轮机油中添加０．３～２．０％的该化合物，即显示出很好的极压抗磨效果，且不影响基础油的理化性能。该化合物在油中或空气中均有良好的稳定性。     

硼化物极压齿轮润滑剂

近年来一种新极压添加剂——碱性硼酸盐已经发展起来,它显示出优异的承载能力、热氧化稳定性以及对密封件的适应性。这种润滑剂是以分散的硼化物为基础的矿物油,硼化物平均直径为0.1微米。在极压状态下,硼化物与金属表面相互作用形成优异的弹性膜;由于颗粒和密度较小,使其可以避免发生贮存不安定的问题。现将其特性简介如下(试验用的润滑油是中间基 SAE 90油):     

新型极区抗磨添加剂SM－SMP的研究

对所合成的含Ｓ、Ｏ、Ｐ、Ｍｏ多种活性元素的极压抗磨添加剂ＳＭ－ＳＭＰ的性能进行了研究。四球机评定试验结果表明：当添加０．５％～４％的该添加剂到基础油中，可显著地提高基础油的极压抗磨性能。在Ｆａｌｅｘ试验机上的测试结果进一步表明：合该添加剂的润滑油有极大的承载能力。该添加剂在油中能迅速溶解且稳定性好，并基本不改变基础油的理化性能。     

一种磷氮型极压抗磨剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能

研究了一种磷氮型极压抗磨剂在锂基润滑脂中的摩擦学性能，通过四球试验、SRV试验和振荡摩擦磨损试验比较了基础脂和含有添加剂润滑脂的极压抗磨减摩性能，并通过三维形貌仪进行了形貌分析，验证试验结果。结果表明：磷氮型极压抗磨剂添加质量分数为3.0%时具有突出的抗磨和减摩性能及较好的极压性能，极压减摩抗磨机理是磷氮型添加剂在摩擦副表面形成含氮富磷的边界润滑膜。     

水对硫酸钡颗粒-气制油悬浮液的影响

针对加重材料的分散状态对油基钻井液的流变性能有较大影响,以脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸（C₁₂E₉Ac）为分散剂,BaSO₄颗粒为分散相,气制油为分散介质,探讨了水对悬浮体系中颗粒沉降稳定性和体系黏度的影响。结果表明,随着水加量的增加,可以使分散颗粒间由以排斥力为主导转化为以吸引力为主导,当水加量小于0.5%（占BaSO₄颗粒质量的百分数）时,悬浮液体系的沉降稳定性和黏度几乎不受影响,且再分散性提高;当加量为0.5%～2.5%时,水不仅可以使悬浮液体系中颗粒发生聚集,并且聚集形成的“大颗粒”也在水桥作用下连接在一起,形成复杂的网络结构;当加量大于25%时,悬浮液体系中部分颗粒已处于水相中,使颗粒的网络结构减少,导致悬浮液的黏度降低。因此,向C₁₂E₉Ac稳定的悬浮液中引入适量水,能够实现在分散稳定性和黏度几乎不发生变化的前提下,提高沉积物的再分散性,为调控油基钻井液中颗粒沉降稳定性提供了研究方法。      

新型聚胺页岩抑制剂性能评价

针对钻井工程中泥页岩井壁易失稳的问题,近年来开发并应用的聚胺强抑制水基钻井液,被认为是最接近油基钻井液性能的新型水基钻井液。其中,聚胺页岩水化抑制剂作为该钻井液的关键处理剂,具有独特的分子结构和优异的抑制性能。通过抑制膨润土造浆试验、三次页岩滚动分散试验、X射线衍射分析黏土层间距和Zeta电位测试等试验,对比评价了聚胺与传统阳离子钻井液抑制剂小阳离子的抑制性。同时,考察了聚胺、小阳离子与膨润土及常用钻井液处理剂的配伍性。结果表明,与小阳离子相比,聚胺更能有效抑制黏土水化膨胀和抑制泥页岩水化分散,并具有长期稳定作用。聚胺与膨润土及各种钻井液处理剂配伍性良好,克服了阳离子钻井液配伍性差的问题。      

油基钻井液生物降解型润湿剂的研制与性能评价

采用油脂加工废料经过提纯和胺化可得到生物降解型润湿剂CQ-WBP。其润湿性在油相中对重晶石表面润湿性改变及降解性进行了评价,最后将其引入到油基钻井液(包括白油、柴油、合成基)体系进行综合性能评价。实验结果表明,研制出的生物降解型润湿剂CQ-WBP对亲水和亲油表面均具有改变其润湿性效果,有效地促使重晶石在油相(白油、柴油、合成基)中润湿性改变和分散性能,其生物降解率最高可以达到80%。引入生物降解型润湿剂CQ-WBP的油基钻井液(白油、柴油、合成基)后,其乳化稳定性均在400 v,流变性稳定,滤失性较好,特别是高温高压滤失性能均小于5 m L。     

改性大豆卵磷脂在水基钻井液中的润滑性能

利用乳酸和双氧水对天然大豆卵磷脂进行了羟基化改性,改性大豆卵磷脂环保无毒,EC₅₀大于30 000 mg/L,同时改性后大豆卵磷脂在清水、淡水基浆及水基钻井液体系中润滑性能良好。在清水中,加入改性大豆卵磷脂的极压膜强度是国产对比润滑剂PF-Lube和CX-300H的2倍以上,在30 min四球摩擦实验中,0.5%改性大豆卵磷脂摩擦系数在0.1以下,优于国外DFL润滑剂。在4%淡水基浆中,120℃老化前后,加入1%改性大豆卵磷脂淡水基浆EP极压润滑系数降低率达90%,润滑性能优于对比的DFL和PF-Lube润滑剂。在密度为2.0 g/cm3的水基环保钻井液体系中,加入1%改性大豆乱磷脂的体系120℃老化后黏度更低,高温高压滤失量降低50%左右,滤饼黏附系数和极压润滑系数均降低60%以上。最后,利用扫描电镜对极压划痕进行了分析,并利用XPS元素分析揭示了改性大豆卵磷脂润滑机理。整体而言,改性大豆卵磷脂环保无毒,并具有良好的极压润滑性能,在大位移水平井水基钻井液中具有一定应用前景。      

环保水基钻井液用聚合物M-TSP的合成与性能评价

针对环保水基钻井液在应用中存在流变性能不理想、滤失量较高、稳定性较差、与常规添加剂配伍性差和滤液对储层伤害较大的问题,以马来酸酐、罗望子胶(TSP)和三乙胺为主要原料制得天然可生物降解聚合物改性罗望子胶(M-TSP),在质量分数为4.5％的膨润土悬浮液中加入不同浓度的M-TSP得到聚合物膨润土悬浮液,研究了M-TSP膨...     

粘土在高温高盐油藏封堵大孔道的应用研究

针对高温、高盐油藏地层条件,选用耐温耐盐的粘土体系封堵大孔道。激光粒度仪分析了稳定化钠土的粒径,析水指数法考察了稳定化钠土的分散能力。研究表明,稳定化钠土分散性能好,其粒径不均匀,适合的渗透率范围在3μm^2～20μm^2,注入性试验验证了此结果。同时,研究了四种稳定化钠土的封堵体系的封堵能力,主要包括粘土分散体系、粘土-超细水泥固化体系、粘土-AM—AMPS共聚物、粘土-酚醛树脂冻胶体系,稳定化钠土-超细水泥固化体系于2009年在孤岛油田现场应用2井次,取得了较好的增油效果。     

The Influence of Low Molecular Weight Polymer on the Rheological Behavior of Bentonite Suspensions

Abstract

The authors showed the influence of the polyethylene oxide (PEO) of molecular weight 6 × 10³ g/mol. on the rheological properties of the bentonite suspension (6%). The PEO presents an affinity for the bentonite particles and gradually coated the clay particles, slowing down their kinetic aggregation. The reduction of particle-particle interaction took place until steady values of the yield stress. The stability of the suspension was enhanced with increasing polymer adsorption. The Herschel-Bulkley model is used for the correlation of our experimental results. The analysis by X-ray diffraction also allowed understanding the rheological behavior of the bentonite-PEO mixture. Indeed, the PEO can adopt diverse possible mechanisms: adsorption on the surface of particles, intercalation between the platelets of clay or favoring flocculation by forming bridges between particles.     

膨润土种类对润滑脂性能的影响

以150BS为基础油,对国内外生产的10种不同类型的有机膨润土的稠化能力及成脂性能进行了考察,认为美国南方黏土公司生产的有机膨润土B和浙江临安生产的有机膨润土F类型一致,基本组成和结构相当,均属于脂肪酸氨基酰胺覆盖剂类型的有机膨润土。用其稠化150BS基础油,均能够制成高温性能及抗水性能优异的润滑脂,产品性能与国外同类产品相当,部分指标优于国外同类产品。     

国外Y区块储层润滑防卡钻井液技术

国外Y区块主力油层为Fahliyan地层,属于渗透性灰岩地层,以孔隙为主,含少量微裂缝,地层渗透率强,而且属于高、低压同层,上部地层压力高,在较大的压差作用下极易发生压差卡钻现象。在分析Fahliyan地层特点及卡钻机理的基础上,提出了"高效润滑、强化封堵"的解决思路,研制了高性能的植物油润滑剂,并建立了润滑防卡钻井液体系。研究表明:在25℃时,在6%膨润土浆中加入1%的植物油润滑剂,体系的极压润滑系数降低率和黏附系数降低率分别达到88.57%和86.67%,而且在体系中引入非离子表面活性剂Tween 80和双子表面活性剂C12-2-12的混合物作为高温保护剂,将其抗温能力提高至170℃;以植物油润滑剂和封堵材料为基础,建立了润滑防卡钻井液体系,该体系泥饼摩阻系数小于0.05,极压润滑系数小于0.1。该区块的9口井使用该润滑防卡钻井液体系钻Fahliyan地层后,均无卡钻事故发生,确保了现场施工的顺利进行,取得了良好的应用效果。      

金属清净剂的性能研究

为了改进金属清净剂的抗氧性和极压抗磨性能，用一种含硫磷的羧酸衍生物部分中和清净剂中过碱性组分，得到两种改进的金属清净剂，并用四球机和热重分析仪评价其极压抗磨和抗氧化性能。结果表明功能化处理提高了金属清净剂抗氧化和极压性能，但未对分散和抗磨性能产生显著影响。     

Investigation of Oleate-Diethylamine-Epichlorohydrin Copolymer as a Clay Swelling Inhibitor for Shale Oil/Gas Exploration

Oleate graft copolyammonium (OGCA) was prepared and its performance as a shale inhibitor was evaluated by bentonite linear expansion test, anti-swelling experiments, mud ball experiments in water-based drilling fluid. Anti-swelling results shows that anti-swelling rate of OGCA reaches up to 89.7% and OGCA has strong inhibitive capability to bentonite hydration swelling confirmed by the result of mud ball experiment. From the results it was found that both OGCA and modified starch have an excellent synergetic defiltration effect on the water-based drilling fluid. The good performance of OGCA as a shale inhibitor should be contributed to its good capacity of controlling the particle size of bentonite. The inhibition mechanism of the polyamine salt was analyzed by thermogravimetric analysis and scanning electron microscope.     

新型超高温页岩抑制剂特性实验研究

为满足超高温深井钻井工程的需要,提升抗高温水基钻井液的抑制页岩水化能力,研选了一种新型超高温页岩抑制剂HT-HIB该抑制剂分子结构与聚醚二胺类似,端部含有2个胺基,但分子链为刚性的环烷基。通过抑制膨润土造浆实验、页岩滚动分散实验、页岩膨胀实验、压力传递测试、X射线衍射分析黏土层间距、Zeta电位测试和热重分析等,综合评价了该页岩抑制剂的抑制性能,并揭示其作用机理。结果表明,HT-HIB能抑制泥页岩水化膨胀和分散,并可在一定程度上阻止压力传递,作用优于目前高性能水基钻井液中使用的聚胺抑制剂;同时HT-HIB可在220℃下保持性能稳定。HT-HIB通过端部的胺基单层吸附插入黏土层中,破坏黏土表面水化层结构并排出层间水分子;黏土表面吸附HT-HIB后亲水性显著降低,从而阻止了水分子的吸附;此外,HT-HIB的溶解度随pH值变化,可使HT-HIB从溶液中析出并堵塞页岩微孔隙,也有利于阻止液相侵入。总之,HT-HIB借助化学抑制、润湿反转以及物理封堵协同作用,因而表现出突出的抑制性能,为开发新一代抗高温高性能水基钻井液打下了基础。      

10W／40四冲程摩托车专用润滑油的研制

采用低温性能较好的深度脱蜡矿物油和兰州炼油化工总厂生产的聚 α烯烃等为基础油,加入复合添加剂及粘度指数改进剂经优化配方研制出半合成型 １０ Ｗ ／４０ 四冲程摩托车专用润滑油。研制油品经实验室模拟评定及发动机台架试验表明,具有良好的抗氧化性、清净分散性和抗磨性,达到经原中石化总公司鉴定的台架评定通过标准。