油基钻井液用CET乳化剂的研制.doc

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 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 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（CET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 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 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2.2.1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 图1 油基泥浆体系流变性2.3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、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7：3油基泥浆体系如下表所示，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70密度(g/cm3)0.97CET6有机土2视粘度（mpa.s）48磺化沥青2CaCl230破乳电压(V) 423CaO5注：各项性能指标均在50时测定。3.2油水比为6：4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60密度(g/cm3)0.97CET6有机土3视粘度(mpa.s)61磺化沥青2有机胺稳定剂2破乳电压(V)313CaCl230CaO5注：各项性能指标均在50时测定。3.3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4.1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。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有机土%破乳电压(V)视粘度(mpa.s)1228422283533314624.2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磺化沥青%破乳电压(V)视粘度(mpa.s)128460231361331665 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。试验结果见表7。 表7 油基泥浆体系乳化稳定性的抗污染能力加入组分加量（%）破乳电压（v）大庆体系CET体系粘土1670736265474737017524700750地层模拟水1667760263774436447434620692 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。2CET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