合成锂皂石用作钻井液造浆材料实验研究

论文摘要

高温下水基钻井液中膨润土颗粒会发生高温分散或高温聚结作用,从而导致钻井液性能发生剧变,针对这一问题,开展了合成锂皂石用作钻井液造浆材料实验研究。采用X射线粉晶衍射、扫描电镜及红外光谱对合成锂皂石H-6样进行了结构表征,对其分散性、抗盐性及抗温性能等进行了评价,并分析了合成锂皂石抗高温增稠机理。试验结果发现:合成锂皂石H-6样层间存在Na+与Li+两种阳离子,其阳离子交换容量（CEC）为149. 1mmol/100g,而且远高于钠膨润土的CEC值;合成锂皂石极易分散在水中,能明显提高水相的黏度,而且不受水化时间及水化温度影响。例如,当H-6加量从0. 5%增加至4%时,其分散体系的表观黏度从1. 5mPa·s增加至63. 5mPa·s;随着温度增加,合成锂皂石分散体系的表观黏度呈先增加后基本不变趋势,未出现高温明显增稠或高温减稠现象。例如,2%H-6分散体系在180～240℃高温老化后,其表观黏度在22～24mPa·s变化;合成锂皂石H-6样与其它处理剂配伍性好,采用其作为造浆材料配制的超高温水基钻井液具有优良的抗高温稳定性及高温流变性能,无需添加抗高温增黏剂及抗高温稀释剂来调整钻井液的流变性能。研究结果表明,合成锂皂石具有优良的抗高温分散性能,适合用作抗高温造浆材料,用于配制超高温水基钻井液。

论文目录

• 0 引言
• 1 实验部分
•   1.1 实验材料与仪器
•   1.2 X射线粉晶衍射分析
•   1.3 扫描电镜分析
•   1.4 红外光谱分析
•   1.5 粒径分析
•   1.6 Zeta电位测定
• 2 结果与讨论
•   2.1 化学成分分析
•   2.2 阳离子交换容量测定
•   2.3 结构表征
•     2.3.1 XRD分析
•     2.3.2 SEM分析
•     2.3.3 红外光谱分析
•     2.3.4 粒径分析
•   2.4 分散性能评价
•     2.4.1 水化时间对合成锂皂石分散性能的影响
•     2.4.2 水化温度对合成锂皂石分散性能的影响
•   2.5 抗盐性能评价
•   2.6 抗温性能评价
•   2.7 与钠膨润土造浆性能对比
•   2.8 抗高温水基钻井液性能评价
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 熊正强,付帆,李晓东,李艳宁

关键词: 合成锂皂石,造浆材料,分散性,抗高温,水基钻井液

来源: 地质与勘探 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 北京探矿工程研究所

基金: 国家青年科学基金项目(编号:41502345),国土资源部公益性行业科研专项(编号:201411094-2)联合资助

分类号: TE254.4

页码: 178-186

总页数: 9

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