废旧轮胎精细胶粉改性及在钻井液中的应用研究.pdf

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1、长江大学学报(自科版)2015年1月第12卷第1期(理工上旬TU)JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Jan．2015，Vo1．12No．1．37．[引著格式]崔云海，唐善法，姚逸风，等．废旧轮胎精细胶粉改性及在钻井液中的应用研究[J]．长江大学学报(自科版)，201512(1)：37～40．废旧轮胎精细胶粉改性及在钻井液中的应用研究崔云海(中石化江汉石油工程有限公司，湖北潜江433124)唐善法，姚逸风，田磊，谢齐平(长江大学石油工程学院，湖北武汉4301oo)[摘要]通过化学反应法、

2、表面改性法和直接加入法对深冷精细胶粉实施了表面改性，提高了其与钻井液的相容性与亲合力，并探讨了其应用于聚合物钻井液的可行性。试验结果表明，采用表面改性法并优选最佳表面改性剂B1可有效改善胶粉与钻井液的相容性及亲合力，其改性胶粉可有效加入钻井液，且对钻井液流变性无明显影响，可有效降低聚合物钻井液失水，其效果优于超细碳酸钙，加量大干2时，其效果更优于油溶性树脂，显示其在钻井液降失水及储层保护方面巨大应用前景。[关键词]废旧轮胎；深冷精细胶粉；胶粉表面改性；表面改性剂；降失水；流变性；储层保护[中图分类号]TE358．3[文献标志码

3、]A[文章编号]l673—1409(2015)010037—04随着海油深冷精细胶粉有限公司20000t／年废旧轮胎深冷精细胶粉生产线的调试完成与正式工业化生产，其产品的销售与市场定位已成当务之急。由于所生产的精细胶粉(80～200目)受加工成本制约，其在沥青、防水材料等低端应用领域，与常温生产胶粉相比并无优势]，因此探索其在油田化学品、热塑性弹性体等高端应用领域的应用已成必然。现有研究表明，常温生产橡胶粉通过适当改性可直接应用于石油钻采生产领域l_3]，如用于钻井液中防止钻井液在裂缝型、孔隙型地层漏失。]，或作为油气层储层保

4、护剂等”]，但废旧轮胎深冷精细胶粉应用于钻井生产领域尚未见文献报道。为此笔者对废旧轮胎深冷精细胶粉改性及其在钻井液中的应用进行了初步探讨，以期为海油深冷精细胶粉在油田化学品领域的应用及销售市场拓展、提高产品附加值奠定试验基础。1试验方法1．1试验原材料与试剂80目、120目和200目废旧轮胎深冷精细胶粉，对应粒径中值分别为138．9、88．9、88．7m(海油深冷精细胶粉有限公司)；钠搬土、OCMA级膨润土(山东潍坊龙凤膨润土有限公司)；水解聚丙烯酰胺(HPAM)和超细碳酸钙粉(600～1200目)(荆州嘉华科技有限公司)；油

5、溶性树脂(BPA一1)，60~200目(汉科科技有限公司)；表面改性剂B1～B7分别是疏水碳链碳数为12、10、8、20、14、16、18的甜菜碱两性离子表面活性剂(长江大学石油工程学院)。1．2试验仪器及化玻器皿1)仪器ZNN—D6型旋转黏度计(青岛神宇石油机械有限公司)；ZNS型中压失水仪(青岛百瑞达石油机械制造有限公司)；JA2oO3电子天平(精度o．001g)(上海上天精密仪器有限公司)；CEC科迪电子台秤(精确度Jg)(福州科迪电子技术有限公司)；GJS-B12K变频高速搅拌机(1000~12000r／min)[收稿

6、日期]2014一o7一o7[基金项目]非常规油气湖北省协同创新中心基金项目(HBU()(~20142)。[作者简介]崔云海(1965一)，男，硕士，高级工程师，现主要从事钻井工程技术应用研究及管理方面的研究工作；E—mail：zjcyh2005@sohu．corno[通信作者]唐善法(1965一)，男，博士，教授，现主要从事油气田化学方面的教学与研究工作；Email：tangsf2005@126．corn。·38．理工上旬刊*化学工程与技术2Ol5年1月(青岛海通达专用仪器厂)；JJ／1～200W电动搅拌器(上海双捷试验设备有

7、限公司)。2)器皿量筒(100ml和500m1)，容量瓶(500ml和1000m1)，烧杯(250、500ml和lO00m1)。1．3钻井液基浆及聚合物钻井液配制1)聚合物溶液配制用电子天平准确称取5g水解聚丙烯酰胺，置入含900ml蒸馏水烧杯(1I)fjr，恒温(50~C)搅拌24h，至聚合物完全水化溶解，然后转入1000ml容量瓶中，定容得0．5聚合物溶液母液，备用。2)钻井液基浆配制电子秤称取钠膨润土400g，然后在配浆桶中放入l0I水温8O℃[{来水，开启电动搅拌机，加入适量NaOH，使pH值≥9；随后缓慢加入400g

8、钠膨润土，继续搅拌24h，得密度为1．025g／cm。的基浆，备用。3)聚合物钻井液配制量取适量的基浆及所需的聚合物溶液，在高速搅拌机(8000r／min)搅拌5min，然后根据需要添加适量的精细胶粉或碳酸钙、油溶性树脂，继续高搅2～3min，可分别配制试验所需1．02g／c