《浊点温度上下钻井液处理剂—聚合醇润滑性能、发泡性能及作为消泡剂消泡性能的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浊点温度上下钻井液处理剂—聚合醇润滑性能、发泡性能及作为消泡剂消泡性能的研究（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、山东大学 硕士学位论文 浊点温度上下，钻井液处理剂聚合醇润滑性能、发泡性能及 作为消泡剂消泡性能的研究 姓名：陈玉杰 申请学位级别：硕士 专业：物理化学 指导教师：孙德军 20040425 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：酶玉、 日期：鲨堂生：堕 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保
2、留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：雌导师签名：邋日 期：芝兰：! ! ， 山东大学硕士学位论文 摘要 用测定黏附系数的方法研究了不同结构的聚合醇泥浆体系的润滑 性以及润滑性与温度之间的关系。结果表明( 一) 浊点温度上聚合醇 钻井液有良好的润滑性能，降摩阻率都在5 0 以上，并且E O 含量越低， 润滑性越好；E O 含量相同、分子量接近时，嵌段共聚物要好于无规共 聚物，
3、P E P 型嵌段共聚物优于E P E 型。润滑性能主要是聚合醇分子在亲 水表面的吸附量决定的。分子量相近，E O 含量低( E O 基团数越少) ， 每个分子占的面积越小，则吸附的分子数越多，摩尔吸附量越大，则 润滑性越好；在P E P 型中，由于E 0 被P 0 夹在中间，活动范围受到限 制，因而吸附面积小于E P E 型的，所以前者吸附量大于后者，润滑性 P E P 型优于E P E 型的。( 二) 温度越高，润滑性能越好，在温度高于浊 点温度约3 0 时，黏附系数一温度曲线出现转斩，黏附系数减小趋势 变缓，并趋于稳定。主要是在浊点温度以上，随温度升高，吸附量增 大，并在高于浊点温度约3
4、 04 C 时，吸附达到新的平衡。 用D I N 孔盘打击法和摇动密闭器皿的方法研究了不同结构的聚合 醇溶液的发泡性能和消泡性能。结果表明，与其他发泡剂，如C T A B 相 比，聚合醇类非离子表面活性剂的发泡性能和稳泡性能都比较差，某 些聚合醇还可以当作消泡剂来使用。原因是聚合醇是非离子表面活性 剂，表面张力都比较低，吸附在液膜表面上。形成的液膜强度差，排 液快，因而泡沫不稳定；浊点温度以上，析出的“油滴”由于扩散和 桥联作用，使泡沫破裂。聚合醇能作为消泡剂是因为它们的表谣张力 低予起泡剂的表面张力，容易在起泡液膜顶走原来的起泡剂，其本身 又不能形成坚固的吸附膜，导致泡沫不稳定，起到消泡的作
5、用。 根据润滑试验、发泡性和消泡性的试验结果，并综合近年来的文 献报道，本文对聚合醇润滑机理和消泡机理进行了进一步的讨论，认 为聚合醇的润滑机理为： 1 聚合醇是种非离子型饱和碳链聚合物，可以与黏土颗粒之间 形成氢键，对黏土颗粒有较好的吸附成膜作用，同时由于聚合 醇具有浊点特性，因此当温度低于浊点温度时，聚合醇溶于水 山东大学硕士学位论文 可吸附在钻具和井壁上，形成类似油相的分子膜，改变钻井液 的润滑性能：而当温度高于浊点温度时，聚合醇从水中析出， 可在井壁和钻具上形成憎水膜，提高钻井液的润滑性能。 2 在亲水表面的吸附量是影响润滑性的关键，吸附量越大，润滑 性越好。对于不同结构的聚合醇，那些
6、有利于增加吸附量、使 吸附层紧密的结构，润滑性能越好。 聚合醇消泡机理： 1 泡沫稳定性与液膜稳定性密切相关，聚合醇有强的表面活性， 分子吸附后形成的表面膜强度差，使得液膜稳定性差，而因泡 沫稳定性下降，达到消泡的目的：浊点温度上，析出的“油滴” 由于扩散和桥联的作用，使泡沫破裂。 论文主题词：聚合醇 钻井液润滑性能 吸附消泡剂 山东大学硕士学位论文 A b s t r a c t T h el u b r i c a t i v e p r o p e r t i e s o f t h ep o l Y 9 1y c 0 1w a t e r b a s e d d r i l l i n
7、 gf 1u i da n dt h er e l a t i o n s h i Pb e t w e e n1 u b r ic i t Ya r l d t e m p e r a t u r ew a ss t u d i e db ym e a n so f s t u d Y i n gc o e f f i c i e n to f f r ic t i o n I t st u r n e do u tt h a t ( 1 ) a b o u tt h ec l o u dP o i n t t e m p e r a t u r e ，t h a t s a n i m p
8、 r o v e m e n t int h eI u b r ic a t iv e p r o p e r t i e so f t h eD O l y g l Y c o ld r i U in gf l u i d ，t h el u b r i c l t y c o e f f ic ie n to fp o l y g l y c o lf l u i dw a s5 0 l o w e rt h a nm u da n db e c o m e b e t t e rw i t ht h ed e c r e a s eo ft h ec o n t e n to fE 0
9、W i t ht h es a m e c o n t e n to fE Oa n dm e le c u l ew e i g h t ，b l o c kp o I y m e r s a r eb e t t e r t h a nr a n d o mp o l y m e r s P E P sisb e t t e rt h a nE P E s I tm a i n lY d e p e n d so nt h ea b s o r b e da m o u n t so fp o l y g l y c o lo nt h e i n t e r f a c e s o fm
10、 e n t m o r i l l o n i t e w a t e r 。W i t ht h es a m em e l e c u l ew e i g h t ，t h e le s sc o n t e n to fE O t h em o t em e l e c u le sa b s o r b e d ：t h e1 u b r ic a t i v e p r o p e r t i e si n c r e a s ew i t hi n c r e a s eo fa b s o r b e da m o u n t s I n P E P ， t h ec h a
11、 i no fE Oi sb e t w e e nP O ，i t sm o v e m e n tisr e s t r ic t e d ，s o t h ea b s o r b e da m o u n t so fP E Pism o r et h a nt h a t o fE P E ( 2 ) W i t h in c r e a s eo f t e m p e r a t u r e t h e l u b r ic i t yo ft h ep o l y g l y c o l w a r e r h a s e dd r i l l i n gf l u i db
12、e c o m e sb e t t e r ：w h e nt h et e m p e r a t u F e js 3 0 h i g h e rt h a n C P T t h ec o e f f ic ie n t o ff r ic t jo nb e c o m e s l e v e lo f f I tisb e c a u S et h a tw i t hin c r e a s eo ft e m p e r a t u r e ，t h e a b s o r b e da m o u n t si n c r e a s e ：w h e nt e m p e
13、r a t u r eis3 0 h i g h e rt h a n C P T ，t h ea b s o r p t i o nr e a c h n e we q u i l i b r i u m H i t t i n ga n ds h a k i n gt e s t sw e r eu s e dt os t u d i e dt h ep r o p e r t Y o ff o a m i n g 、a n t i f o a m i n ga n dd e f o a m i n go fp o l y 9 1y c o t I t St u r n e d o u t
14、t h a tc o m p a r e dw i t ho t h e rf o a m e r s ，s u c ha sC T A B ，t h ep r o p e r t y o f f o a m i n ga n d t h es t a b i l i t yo ff o a mo fp o l y g l y c o la r ew o r s e ， s o m ec a na c ta sa n t i f o a m e r s P o l y g l y c o t sa r ea 1 1 n o n i o n ic s u r f a c t a n ta n d
15、b a y e1 0 ws u r f a c et e n s i o 兀 W h e na b s o r b e do nf i1 m ， 3 山东大学硕士学位论文 t h e y 1 0 7 e Ft h eV is c o s i t ya n dir l C F e a s et h e d r a i n a g e ，s ot h e s “ c a b i l i t yo ff o a md e c r e a s e s A b o u tt h eC P T ，t h ea n t i f o a md r o p le 1 s er l t e rt h ea i F
16、 - w a r e rs u r f a c eo ff i l r 1 ：t h e y1e a dt of i l mt or u p t u r e b e c a u s eo fs p r e a d i n g a n db rid g i n g T h ist h e s isd is c uss e st h em e c h a n is mf o rp o l y 9 1Y c o ll u b r i c i t Y a n da n t i f o a m i n gF u r t h e r0 1 3t h eb a s iso fr e c e t i ts t u d i e sa n d r e p o t t s i nl i t e r a t u T e S C o m b i n e d1 l r i t hF o s u l t so f1 u b r i c i t Y 、 f o a m i n ga n da n t i f o a m i
