白油基钻井液用有机土的合成机理及性能评价-王茂功.ppt

白油基钻井液用有机土的合成机理及性能评价,2009.11,汇报人王茂功,2,提纲,3,白油基有机土研究背景,4,白油基有机土研究背景,增加粘度和切力，提高井眼净化能力形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性防止井漏,5,白油基有机土研究背景,表1国内外部分厂家有机土胶体率评价,6,白油基有机土研究背景,表2有机土样品在5白油中性能评价,7,白油基有机土合成机理,图1膨润土原矿提纯钠化流程图,图2膨润土原矿提纯钠化FTIR图,8,白油基有机土合成机理,图3蒙脱石晶体结构,9,白油基有机土合成机理,图4白油基有机土制备过程,10,白油基有机土性能评价,图5白油基有机土FTIR谱图,如图所示3620cm−1（-OH伸缩振动）、3425cm−1吸附（H2O伸缩振动）、1640cm−1吸附（H2O弯曲振动）、1045cm−1（Si-O伸缩振动）、520cm−1（Al–O–Si弯曲振动）和460cm−1（Si–O–Si弯曲振动）为膨润土的特征峰。2920cm−1（–CH2–反对称伸缩振动）、2850cm−1（–CH2–对称伸缩振动）、1470cm−1（C-N伸缩振动）和723cm−1（Si-O-N伸缩振动）为有机膨润土谱图中区别于膨润土的新峰，其中723cm−1（Si-O-N伸缩振动）为插层剂与蒙脱石晶层表面发生化学键连的特征峰。说明插层剂已经进入蒙脱石晶层间，与层间吸附Na发生置换反应生成化学键连。,11,（1）钠基膨润土,（2）白油基有机土,图6白油基有机土的SEM和TEM照片,白油基有机土性能评价,如图所示提纯钠基膨润土呈紧密重叠的片状分布，且片层较大；白油基有机土呈分散态小晶片状分布，且片层较薄。提纯钠基膨润土和白油基有机土的蒙脱石层片间呈平行线状分布，白油基有机土蒙脱石层片间距较提纯钠基膨润土明显增加。结合FTIR结果可知插层剂已经进入蒙脱石晶层间，与晶层表面发生化学键连，层间距增大，使蒙脱石层片变得小而薄，且十分疏松。,12,白油基有机土性能评价,表3温度对白油基有机土性能影响测定结果,13,⑴通过具有不同功能的有机阳离子插层剂与钠化提纯膨润土发生多次置换反应，制备了白油基有机土。利用FTIR、SEM和TEM分析可知，有机阳离子插层剂进入蒙脱石晶层表面，与无机钠离子发生置换反应发生化学键连，增大了晶层间距，使蒙脱石层片变得疏松，并且由亲水性转变为亲油性。⑵制备的白油基有机土具有良好的增粘提切、降滤失和耐高温性能，在220℃，有机土的胶体率、表观粘度、塑性粘度、动切力和滤失量分别达到100、19.0mPas、15.0mPas、4.0Pa和27mL。,白油基有机土研究结论,14,目前，对自主研制的白油基有机土进行了技术转让，并实现了工业化生产，现已在部分油田使用。发表相关论文三篇，现正在对该技术申请专利。,白油基有机土产业化应用,15,谢谢,谢谢请各位专家批评指正,