驱油剂论文1 抗温耐盐型改性木质素钻井液降粘剂的合成与性能评价研究

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1、III抗温耐盐型改性木质素钻井液降粘剂的合成与性能评价研究摘要近年来我国的油田勘探开发不断发展深入，逐渐由对浅层地层、简单地层的勘探开发向深层地层、复杂地层发展。在钻井过程中，随着钻井深度的增加，井筒内温度显著升高，超过200℃所有的字母数字符号都要用罗马体，错的太多，自己挨个检查，包括参考文献部分深井、超深井越来越多，钻井液在使用过程中，温度的升高、盐侵、钙侵等均会导致钻井液粘度和切力增加，流变性能变差。因此，常使用降粘剂来降低粘度和切力，使其具有适宜的流变性以满足钻井工程的需要[1]。天然高分子降粘剂由于成本低被大量使用，但其仅适用于较低温度或降低盐含量的钻井工程中

2、，为了改善其性能，本课题采用接枝共聚改性传统木质素磺酸盐，制备一种适应复杂井的抗温耐盐型降粘剂，考察单因素对降粘性能的影响，确定最佳合成方案，并对其降粘性能，抗温耐盐性能进行评价。通过室内试验对比分析，最后确定试验最佳反应条件为ES：AM：衣康酸=2：3：2，木质素磺酸钙的用量为单体质量的15%，反应温度为70℃，引发剂的加量为1%，单体浓度15%,反应时间为2h。关键词：降粘剂,木质素,接枝共聚IIIABSTRACT摘要呢?III目录摘要IABSTRACTII1绪论１1.1木质素的分子结构１1.2接枝共聚１1.3木质素磺酸盐的改性２1.3.1木质素磺酸盐的物化性质２1

3、.3.2木质素磺酸盐改性方法的研究２1.3.3木质素磺酸盐在石油工业上的应用４1.4国内外钻井液降粘剂的研究现状４1.4.1国内研究现状４1.4.2国外研究现状５1.5钻井液降粘剂作用机理６1.5.1分散型钻井液降粘剂的作用机理６1.5.2聚合物钻井液降粘剂的作用机理６1.6聚合物与粘土的作用６1.6.1离子交换作用６1.6.2物理吸附也称为范德华吸附６1.6.3化学吸附的本质是化学反应７1.7高温对粘土的作用７1.7.1高温分散７1.7.2高温聚结８1.7.3高温钝化８1.8高温对降粘剂的作用９1.8.1高温降解９1.8.2高温交联９1.8.3高温解吸９1.8.4高温

4、去水化９1.9对抗高温抗盐降粘剂的一般要求１０1.10课题的研究方向１０2降粘剂的合成１１2.1实验反应方程式１１2.2实验药品及实验仪器１１III2.3实验仪器１２2.4合成方法１２2.5实验过程简图１３3性能评价１４3.1单体配比的确定１４3.2木质素磺酸钙加量的确定１４3.3引发剂（过硫酸钾）加量的确定１５3.4单体浓度的确定１６3.5反应温度的确定１７3.6反应时间的确定１７4合成目标共聚物的应用测试１９4.1基浆的配制１９4.2性能测试１９4.3目标共聚物的降粘效果２０4.3.1淡水基浆中的降粘效果２０4.3.2抗盐性能评价２１4.3.3抗钙性能评价２２4.3

5、.4抗温性能评价２３5小结２５致谢２６参考文献２７２９抗温耐盐型改性木质素钻井液降粘剂的合成与性能评价研究1绪论木质素是一种广泛存在于树木及禾本科植物体中的芳香族高分子化合物，约占植物体重量的20%-30%，是地球上第二丰富的天然有机物资源，其总量仅次于纤维素[2参考文献序号要按顺序！并且用罗马字体，自己按个检查]。工业木质素主要来源于造纸制浆废液，产量巨大，价格低廉，但是利用率很低。我国是造纸大国，每年都要产生数千万吨制浆废液，其中只有约6%的木质素被提取利用，大部分被焚烧或直接排入江河湖海，不仅浪费了资源，还严重污染了环境[3,4]。因此，无论是从资源的循环利用还是

6、环保的角度来说，木质素的开发利用都具有重要的现实和战略意义，符合可持续发展的要求。1.1木质素的分子结构木质素的分子结构十分复杂，主要是由苯基丙烷类结构单元通过C-C键和醚键连接而成。苯基丙烷类结构单元包含三种类型:愈创木基丙烷单元、紫丁香基丙烷单元和对苯羟基丙烷单元[5]。如图1-1由于木质素分子中含有芳香基、酚羟基、醇羟基、甲氧基、羰基等官能团[6]具有较好的反应活性，可以进行多种化学反应，改变其分子量大小，溶解性，亲水亲油性等。常见的改性方法有缩合、氧化、酰化、磺甲基化反应、接枝共聚、羟烷基化、烷氧基化，烷基化等。通过改性反应，可以提高木质素的应用性能，拓宽木质素

7、的应用范围。图1-1所有的图和图的注释表格都要居中，自己按个检查1.2接枝共聚木质素的酚羟基能与环氧烷烃或氯乙醇反应，产物具有较高的胶合强度和优良的耐水煮沸性能。木质素与烯类单体在催化剂作用下发生接枝共聚反应，也是木质素的重要化学性质。己经研究了木质素或木素磺酸盐与丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈的接枝共聚反应[7]。其中研究最多的就是木质素与丙烯酰胺的共聚，原因是丙烯酰胺的活性较强，常用的引发剂包括:H202-Fe、过硫酸盐、高锰酸钾等。２９抗温耐盐型改性木质素钻井液降粘剂的合成与性能评价研究1.3木质素磺酸盐的改性1.