ZW1膠改性及其在鉆井液和壓裂液中效能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代鉆井、完井技術(shù)的發(fā)展和油田環(huán)保意識的增強，對儲層、油品、環(huán)境起保護作用的“三保”型油田化學(xué)品添加劑已被廣泛的應(yīng)用于油田開采作業(yè)中。本文選擇具有綠色、無毒、易降解等特點的天然植物膠ZW1為原料進行了三種化學(xué)改性，并對其在鉆井液、壓裂液中的相關(guān)效能進行研究。最后對 ZW1膠在廢棄鉆井液中的絮凝作用進行了探索。
　　本文對天然植物膠ZW1進行了醚化、羧甲基化、羥甲基化改性，以改性產(chǎn)物膠液表觀粘度和水不溶物含量為主要評價指標，通過

2、正交實驗優(yōu)選出最佳的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、氫氧化鈉添加量、改性劑添加量。優(yōu)選出的三種改性產(chǎn)物分別為ZWM1、ZWS1、ZWQ1。通過紅外、DSC、熱重、元素分析等對改性產(chǎn)物進行了表征。評價了三種改性產(chǎn)物作為鉆井液添加劑的作用效能，結(jié)果表明改性產(chǎn)物能夠改善泥漿的流變性，具有一定的增黏、降濾失效果。常溫下，改性產(chǎn)物加量為0.3％（m/v）時，增黏率分別為249.5%、418.2%、290.1%，改性產(chǎn)物加量大于0.5%（m/v）時，濾失量均有

3、所增加。鉆井液抗溫實驗表明ZWM1和ZWQ1能有效的提高鉆井液的抗溫性能。抑制性實驗表明，三種改性產(chǎn)物對黏土水化膨脹抑制作用顯著。改性產(chǎn)物作為壓裂液稠化劑，ZWS1的增黏效果最佳，加量為0.6%（m/v）時壓裂液表觀粘度為299.42mPa·s，ZWQ1配制壓裂液的水不溶物含量最低，降低約7.9%。與ZW1膠相比，改性產(chǎn)物均與黏土具有良好的配伍性。耐溫、耐剪切結(jié)果表明：改性產(chǎn)物用作壓裂液具有良好的抗溫、抗剪切性能。破膠性能評價實驗表明，

4、300min時破膠液粘度降低與清水一致，滿足施工要求。
　　將ZW1膠作為廢棄鉆井液絮凝劑，探索了其作為多功能型油田添加劑的制備工藝，并通過單因素實驗篩選出最佳的絮凝條件：ZW1膠加量為0.10%、絮凝溫度40℃、pH為7.0、攪拌速率200/r·min-1、攪拌時間5min。ZW1膠與橘子皮復(fù)配后絮凝效果顯著提高，絮體大而疏松，當ZW1膠與橘子皮質(zhì)量比為1:5時，絮凝效果最佳。復(fù)配絮凝劑絮凝效果介于PAM和PAC之間，但在濾失量