香蕉皮制备绿色钻井液处理剂的作用效能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第42卷第11期化工技术与开发V0l_42No．112013年11月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryNov．2013香蕉皮制备绿色钻井液处理剂的作用效能研究高起龙，马丰云，张建甲’，陈刚，赵景瑞，许仁军(1．西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065；2．陕西延长石油油田化学科技有限责任公司，陕西延安717400)摘要：将香蕉皮粉末作为水基钻井液添加剂，性能评价结果表明，香蕉皮粉末具有较好的降滤失作用；随着老化温度的升高，香蕉皮粉末处理水基钻

2、井液粘度先增大后减小，香蕉皮粉末在水基钻井液中降滤失作用逐渐减弱，大于150~C之后几乎失去降滤失作用。线性膨胀率实验和泥球实验表明，香蕉皮粉末水提取液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用，优于4％氯化钾溶液。配伍性实验结果表明，香蕉皮粉末在改性淀粉体系钻井液中表现出良好的降粘、降滤失和润滑作用，在聚丙烯酰胺体系钻井液中表现出降滤失和润滑作用，在KD-03体系钻井液中表现出增粘、降滤失作用，在杂多糖甙体系钻井液中表现出降粘作用。关键词：香蕉皮；水基钻井液；添加剂；降滤失中图分类号：TE254+．4文献标识码：A文章编号：1671-

3、9905(2013)11-0005-05香蕉(Musananalour)属于芭蕉科(Musaceae)1实验部分芭蕉属(Musa)，是多年生草本植物，多分布于纬度1．1材料与仪器30o以内的热带、亚热带地区【1】，为我国南方四大果钙基膨润土、钠基膨润土、香蕉皮、无水碳酸钠品之一，广泛种植于海南、广东、广西、福建、云南等地。香蕉皮占香蕉全果质量的35％41％f2]，目前除(AR)、氯化钾(AR)、改性淀粉(工业级)、PAM(AR)、少量用作饲料添加剂外，绝大多数成为废弃物，因此KD．03(工业级)、水解聚丙烯腈铵盐(工业级)、香蕉

4、皮的回收利用具有很广阔的前景，能产生巨大K．PAM(工业级)。GJSS．B12K型变频高速搅拌机、BGRL一5型滚子的经济效益和生态效益。加热炉、ZNN．D6型六速旋转黏度计、SD．6型多联研究表明，香蕉皮中含有大量的木质素、单宁、纤维素、可溶性多糖(果胶)、黄酮类、有机酸类、油脂类、中压滤失仪、NZ．3A粘滞系数测定仪(液体密度计、pHS一3C酸度计、DDS—IIA电导率测定仪、NP-O1型维生素等[3-5]o目前植物酚和聚糖类材料已广泛应用常温常压膨胀量测定仪、TGA／DSC1。于油田化学领域，能够改善钻井液流变性、降低滤失

5、量及对粘土的水化膨胀，具有一定的抑制性”，基于1．2香蕉皮的预处理香蕉皮中含有酚类(木质素、单宁、黄酮等)、纤维素、可将香蕉皮放入鼓风干燥器中105oC下烘干，用溶性多糖等化合物，可将其作为钻井液添加剂，具有粉碎机粉碎，并用标准检验筛将其按粒径分级，分别天然的环保性和可再生性，能够提高香蕉加工产业的为0．178～0．420mm、0．150～0．178mm、0．124-0．150ram、经济效益，同时降低油田废泥浆的处理费用、减少环<0．124ram，各等级的香蕉皮粉末用密封袋装好待用。境污染。本课题组致力于利用当地优势天然资源开

6、1-3香蕉皮处理水基钻井液的配制与评价发环保型油田化学材料【l6】，本研究将探索香蕉皮作量取适量清水加入配浆桶内，边搅拌边分别缓慢为钻井液添加的作用效能，为进一步开发其为天然、加入O无水碳酸钠和4％膨润土，持续搅拌2h，密高效、环保的油田化学品奠定基础。封静置养护24h后备用。分别量取350mL上述老化后的基浆，将1_2中处理的香蕉皮粉末按一定量加入基金项目：国家自然科学基金项目(50874092)，国家级大学生创新创业训练计划项目(201210705040)作者简介：陈刚(1977-)，男，山东淄博人，西安石油大学副教授，主要

7、从事有机合成与油田化学方面的科研工作，地址：710065，西安市电子二路18号，电话：029—88382693。E—mail：gangchenC／~syu．edu．cn收稿日期：2013-09-04学兔兔www.xuetutu.com6化工技术与开发第42卷基浆中，6000r·min-高速搅拌20min，所得处理浆分1所示。、由图1可见，100℃之前香蕉皮粉末重量别在25℃、90℃、120cI二、150oC、180℃温度下老化16h有小幅减少，主要是香蕉皮中的自由水蒸发引起，(评价其l生能前需6000r·man-高速搅拌20mi

8、n)。100～156％其质量减少趋缓，在大于156cC，其质量香蕉皮配伍性实验用钻井液的配制：量取8份大幅减少，这说明在156~C时香蕉皮中部分化合物350mL上述老化后的基浆，分别向其中加入2．0％开始受热分解，这有可能对香蕉皮粉末处理水基钻改性淀粉、2．0％