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

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50﹪以上,并且E0含量越低,润滑性越好;E0含量相同、分子量接近时,嵌段共聚物要好于无规共聚物,PEP型嵌段共聚物优于EPE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,EO含量低(EO基团数越小),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PEP型中,由于EO被PO夹在中间,活动范围受到限制,因而吸附面积小于EPE型的,所以前者吸附量大于后者,润滑性PEP型优于EPE型的.(二)温度越高,润滑性能越好,在温度高于浊点温度约30℃时,黏附系数—温度曲线出现转折,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30℃时,吸附达到新的平衡.用DIN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.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,该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.聚合醇是一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,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,那些有利于增加吸附量、使吸附层紧密的结构,润滑性能越好.

目录

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摘要

Abstract

一前言

1.1研究的背景和意义

1.2文献总结

二试验仪器和药品

2.1主要试验仪器及设备

2.2试验原料和试剂

三试验与研究方法

3钻井液用润滑剂的实验室评价

3.1聚合醇样品浊点温度的测定

3.2测定浓度与黏附系数的关系曲线

3.3聚合醇浊点温度上下润滑性能的测定

3.4聚合醇黏附系数、失水量与温度关系曲线的测定

3.5聚合醇极压润滑性能的测定

3.6聚合醇起泡性能的研究

3.7聚合醇消泡性能的研究

四结果与讨论

4.1泥浆在聚合醇浊点温度上下润滑性能的研究

4.1.1聚合醇浓度与黏附系数的关系曲线

4.1.2泥浆体系在聚合醇浊点温度上下润滑性能的讨论

4.1.3聚合醇钻井液润滑性与温度关系的讨论

4.2聚合醇极压润滑性的讨论

4.3聚合醇结构对起泡性能影响的讨论

4.4聚合醇结构对消泡性能影响的讨论

五主要结论

六附录

七主要参考文献

致谢

研究生期间发表论文情况

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