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褐煤组成对钻井液性能的影响及其改性方法的研究

作　者: 辛策花
导　师: 张文郁
学　校:
专　业: 化学工程
关键词: 褐煤 组成 腐殖酸 改性方法 钻井液添加剂
分类号: TE254.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


本文对不同产地的褐煤组成进行了详细的分析，并结合不同产地褐煤特性，明确了各组分与钻井液降粘、降滤失、抗温和抗盐（及复合盐）性能之间的关系。在此基础上，制备了多种褐煤类钻井液添加剂，以适应不同钻井液体系和地矿条件的需求。通过不同的方法，得到褐煤中的总腐殖酸、游离腐殖酸、黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸、蜡、沥青质和灰分的含量。结果表明不同产地的褐煤各组分含量有很大差异。这些差异对其作为钻井液降粘、降滤失造成重大影响。将以上褐煤用适量的氢氧化钠处理，作为钻井液添加剂的基础原料，进行降粘、降滤失、抗温和抗盐（及复合盐）性能测试，明确了褐煤各组分对各种性能之间的关系。根据褐煤组成的特点，分别进行了氧化、磺化和接枝改性，得到了各种改性方法对泥浆滤失量和粘度影响的规律。

全文目录


摘要  8-9
Abstract  9-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 在钻探过程中钻井液添加剂的应用  10-12
    1.1.1 在钻探过程中钻井液添加剂的重要作用  10
    1.1.2 钻井液添加剂的种类  10-11
    1.1.3 在钻探过程中褐煤类钻井液添加剂的应用  11-12
  1.2 褐煤的性质  12-13
  1.3 褐煤的改性研究  13-14
  1.4 降滤失、降粘机理  14-16
    1.4.1 钻井液降滤失机理  14
    1.4.2 钻井液降粘机理  14-15
    1.4.3 褐煤类钻井液添加剂的降粘、降滤失机理  15-16
  1.5 研究背景和研究内容  16-18
    1.5.1 研究背景  16
    1.5.2 研究内容  16-18
第2章 不同来源地褐煤组成及性质  18-24
  2.1 实验材料与仪器  18-19
  2.2 各地褐煤组成测定方法  19-21
    2.2.1 元素组成分析  19
    2.2.2 总腐酸测定  19
    2.2.3 游离腐殖酸测定  19-20
    2.2.4 黄腐酸测定  20
    2.2.5 棕腐酸、黑腐酸测定  20
    2.2.6 蜡和沥青质测定  20-21
    2.2.7 灰分测定  21
  2.3 各地褐煤的组成  21-24
    2.3.1 褐煤元素分析结果  21
    2.3.2 褐煤中灰分组成  21-22
    2.3.3 褐煤中腐殖酸含量  22-24
第3章 褐煤组成对钻井液性能的影响  24-34
  3.1 实验材料与仪器  24
  3.2 实验方法  24-25
    3.2.1 测试样品制备  24
    3.2.2 钻井液基浆配制  24-25
    3.2.3 样品滤失性能  25
    3.2.4 样品降粘性能  25
  3.3 不同产地褐煤添加剂对钻井泥浆性能的影响  25-29
    3.3.1 淡水基浆中性能对比  25-26
    3.3.2 4%盐水基浆中性能对比  26-27
    3.3.3 饱和盐水中性能对比  27-28
    3.3.4 复合盐水中性能对比  28-29
  3.4 腐殖酸组成对钻井液添加剂性能的影响  29-30
    3.4.1 各种腐殖酸在淡水泥浆中性能对比  29
    3.4.2 各种腐殖酸饱和盐水泥浆中性能对比  29-30
    3.4.3 各种腐殖酸复合盐水泥浆中性能对比  30
  3.5 不同产地褐煤组成与其作为钻井液添加剂的性能关联  30-34
    3.5.1 不同种类腐殖酸分子特征  30-32
    3.5.2 不同产地褐煤降滤失、降粘性能分析  32-33
    3.5.3 褐煤类钻井液添加剂存在的问题和解决方法  33-34
第4章 褐煤改性对钻井液性能的影响  34-52
  4.1 实验材料  34
  4.2 实验方法  34-35
    4.2.1 褐煤的预处理  34
    4.2.2 褐煤氧化改性方法  34
    4.2.3 褐煤磺化改性方法  34
    4.2.4 褐煤接枝改性方法  34-35
    4.2.5 多元单体接枝改性方法  35
  4.3 褐煤氧化改性对钻井液性能的影响  35-37
    4.3.1 氧化改性前后元素组成对比  35
    4.3.2 氧化改性后对钻井泥浆滤失和粘度影响  35-36
    4.3.3 褐煤氧化改性后性能分析  36-37
  4.4 褐煤磺化改性对钻井液性能的影响  37-40
    4.4.1 磺化改性前后元素组成对比  37
    4.4.2 磺化改性后对钻井泥浆滤失和粘度影响  37-40
    4.4.3 褐煤磺化改性后性能分析  40
  4.5 褐煤接枝改性对钻井液性能的影响  40-52
    4.5.1 丙烯酰胺的接枝改性  40-43
    4.5.2 丙烯酸钠的接枝改性  43-46
    4.5.3 丙烯磺酸钠的接枝改性  46-49
    4.5.4 多元单体接枝改性褐煤  49-52
第5章 结论  52-54
  5.1 不同来源褐煤组成差异很大  52
  5.2 各种腐殖酸对钻井泥浆性能的影响  52
  5.3 褐煤的改性  52-54
参考文献  54-58
致谢  58

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 钻井工程 > 洗井、固井、完井、油层损害与预防 > 钻井液的使用与处理 > 优质钻井液
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