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1、油基钻井液用 CET 乳化剂的研制党庆功 孙双 韩少鑫 贾辉 大庆石油学院石油工程院摘要摘要 CET 乳化剂具有以下特点：主要用于油基钻井液中做乳化稳定剂使用， CET 乳化剂具有原料易得、无毒、环保等经济特性。同时在较高含水油基泥浆体系中仍具有较好的乳化稳定性关键词关键词 钻井 油基钻井液 乳化剂 随着水平井钻井技术的不断发展，油基钻井液的作 用及其性能越来越受到重视，但是油基钻井液的成本问 题一直成为制约油基钻井液应用的重要问题。传统的油 基钻井液体系具有含油高，乳化剂成本高等特点。为了 降低油基钻井液成本，我们引进俄罗斯专利技术，利用 国内原料进行了研制，成功研制出了油基泥浆乳化剂 （C
2、ET 乳化剂） ，该乳化剂不仅自身成本低，可以降低 油基泥浆配制成本，而且用 CET 乳化剂配制的油基钻 井液在降低含油量的条件下仍能保持体系的各项性能良 好。1、CET 乳化剂合成乳化剂合成CET 乳化剂的原料中主要原料为各种油脂加工过 程中产生的废料经过 130180高温下与有机碱反应 一定时间生成一种油基泥浆乳化剂，该乳化剂为绿色环 保型化工产品，无毒，在一定条件下可降解。2、CET 乳化剂对比评价乳化剂对比评价实验中在未加重的条件下用 CET 油基泥浆乳化剂代 替了大庆油基泥浆中的三种复合乳化剂（乳化剂，油酸 及环脘酸酰胺） ，对比了两种体系的性能。 2.1 对比体系组成对比体系组成
3、表 1 油基泥浆体系组成组分大庆体系对比体系柴油80%80%乳化剂5%5%（CET）油酸4.5%环脘酸酰胺5%有机土5.5%4.5%磺化沥青5%5%CaCl2(30%)20%20%CaO5%5% 注：未加重 2.2 体系性能体系性能 2.2.1 基本性能基本性能表 2 油基泥浆体系性能性能大庆 体系对比 体系漏斗粘度（s）8391滤失量（50,3.5MPa,30min）1.71.5滤失量（150, 3.5MPa,30min）98.3泥饼摩擦系数3.03.0泥饼厚度（150,mm）0.71.0破乳电压（v） （50）6697451/109/1210/172.2.2 流变性能流变性能0102030
4、405060020040060080010001200剪切速率(1/m)剪切应力（Pa)大庆体系A俄体系B图 1 油基泥浆体系流变性 2.32.3 结论结论含有 CET 乳化剂的油基泥浆体系的性能较优于大庆 油基泥浆体系：在同等油水比例条件下失水量较低，泥 饼摩阻系数不变；代表油基泥浆体系稳定的破乳电压增 加了约 12%，体系更加稳定；流变性能无太大变化。3 3、油水比变化及体系性能、油水比变化及体系性能我们分别以三种比例的油水比来配制油基钻井液， 对 CET 乳化剂是否能降低油水比进行了测试，从而确 定是否能降低油基泥浆成本。 3.1 油水比为油水比为 7：3 油基泥浆体系油基泥浆体系 如下
5、表所示，该体系为油水比 7：3。从表中我们 可以看出，CET 乳化剂在同样的加量条件下破乳电压 仍能达到比较理想的指标。表 3 油水比为7：3 油基泥浆体系配方及性能配方性能材料名称加量(%)项目指标柴油70CET6密度(g/cm3)0.97有机土2磺化沥青2视粘度（mpa.s）48CaCl230CaO5破乳电压(V) 423注：各项性能指标均在 50时测定。3.2 油水比为油水比为 6：4 油基泥浆体系油基泥浆体系 如表 4 所示，该体系为油水比 6：4。在该体系中 为了保证破乳电压不会因为含油量的减少而大幅度降低， 我们在该体系中加入了 2%有机胺稳定剂，从而保证了 破乳电压在 300 以
6、上。表 4 体系配方及性能配方性能材料名称加量(%)项目指标柴油60CET6密度(g/cm3)0.97有机土3磺化沥青2视粘度(mpa.s)61有机胺稳定剂2CaCl230CaO5破乳电压(V)313注：各项性能指标均在 50时测定。3.33.3 结论：结论：从试验结果来看，该乳化剂的应用在保证油基泥浆乳 化稳定性的前提下，可以通过调整油水比例来较大幅度 降低油基泥浆的生产成本。4、添加剂对乳化稳定性的影响、添加剂对乳化稳定性的影响4.14.1 有机土对体系乳化稳定性的影响有机土对体系乳化稳定性的影响 我们以 6：4 体系为标准，在其它组分相同的情况 下改变有机土的加量，测其性能，结果见表 5
7、。由表 5 可以看出有机土加量的增加，可以在一定程度上增加破 乳电压，同时视粘度也有一定幅度的增加。表 5 有机土对 CET 乳化剂钻井液性能的影响4.24.2 磺化沥青对体系乳化稳定性的影响磺化沥青对体系乳化稳定性的影响 同样以 6：4 体系为标准，改变磺化沥青的加量， 测其性能，结果见表 6。表 6 磺化沥青对 CET 乳化剂钻井液性能的影响由表 6 可以看出磺化沥青对体系的破乳电压及视粘 度基本没有影响。5、油基泥浆体系乳化稳定性的抗污染能、油基泥浆体系乳化稳定性的抗污染能力力在该试验中，以油水比为 8:2 的体系，对比测试了 新的 CET 油基泥浆体系乳化稳定性的抗污染能力。试 验结果
8、见表 7。表 7 油基泥浆体系乳化稳定性的抗污染能力破乳电压（v）加入组分加量（%）大庆体系CET 体系167073626547473701752粘土4700750166776026377443644743地层模拟水4620692从试验中可以发现，新的 CET 油基泥浆体系与大 庆体系有着相似的抗污染能力。6、结论、结论1用低加量的 CET 乳化剂配制出的油基钻井液各 项性能都能达到现场应用要求。有机土%破乳电压(V)视粘度(mpa.s)122842228353331462磺化沥青%破乳电压(V)视粘度(mpa.s)1284602313613316652CET 乳化剂是环保产品3.用 CET 乳化剂配制的新的油基泥浆体系具有与大 庆体系相同的抗污染能力。4. CET 乳化剂可以配置较低油水比的油基泥浆体系， 从而使得降低油基泥浆钻井成本称为可能。 参 考 文 献 1 鄢捷年.钻井液工艺学.石油大学出版社.2001,5作者简介党庆功， 现为大庆石油学院石油工程院副教授，学科方向为油气井工程。1986 年毕业于大庆石油学院，2003 年 9月获得浙江大学油田化学专业的硕士学位，2006 年 9 月成为大庆石油学院油气田开发博士生。目前研究方向是：化学在油气田上的应用，应用范围涉及增采、增注及油气层保护
