陆海产品作机理.doc

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1、降粘剂LHJN-1LHJN-1是一种非常好的有机硅氟降粘剂聚硅氟是一类性能优异的新型合成材料，兼具有有机材料与无机材料的双重特性，纯粹的Si-o-Si键组成的无机化合物能耐温1000度以上，而有机取代后，热稳定性虽有下降，也达到300度以上，优于目前绝大多数有机物，分子中的Si-C、F-C键电负性差值小、极性弱，对离子型物质的反应敏感性小，具有良好的耐温、耐盐、耐碱作用，另外聚硅氟分子间作用力小，且具有螺旋结构，故其粘度随温度变化较小。LHJN-1稳定性高的机理：聚硅氟分子中含有大量的C-F键的特殊材料，由于氟原子具

2、,有最小的原子半径（除氢外），它的极化率小、电负性高，C-F键键长最短、结合能高，键特别牢固，大量的C-F键使分子间凝聚力缩小，使物质的表面自由能降低，形成其它物质很难附着和取代的双重特点，使其具有良好的稳定性。LHJN-1降粘机理：钻井过程中，随着钻井液中土相增加，盐侵现象亦出现，形成大量呈网状结构的胶体粒子，这是钻井液增粘和性能不稳定的根本原因。特别是有钙、镁等有机盐侵入后，常规处理由于化学能低，无法取代，因而不能降粘。而聚硅氟处理剂以Si-O-Si为桥梁，利用聚硅氧烷和碳氟聚合链段低的界面张力和高的表面活性的协

3、同效应，吸附于粘土胶体端面上，彻底改变了粘土的表面能，阻止了其它物质的侵入，使胶体颗粒更加相互独立从而拆散粘土网状结构，放出自由水，同时LHJN-1通过形成水化膜稳定胶团使体系更加稳定。降粘剂LHJN-2LHJN-2是一种聚合物降粘剂聚合物钻井液的结构主要由粘土颗粒与粘土颗粒、粘土颗粒与聚合物和聚合物与聚合物之间的相互作用组成，降粘剂就是拆散部分这些结构而起降粘作用的。LHJN-2降粘作用的机理主要有以下几个方面：1）LHJN-2降粘剂可吸附在粘土颗粒带正电荷的边缘上，使其转变成带负电荷，同时形成厚的水化层，从而拆散

4、粘土颗粒间以“边-面”、“边-边”连接而形成的结构，放出包裹着的自由水，降低体系的粘度。同时，降粘剂的吸附还可提高粘土颗粒的z电位，增强颗粒间的静电排斥作用，从而削弱相互作用。2）近期研究发现，当低分子量聚合物降粘剂（如SSMA、VAMA等）与钻井液的主体聚合物（如PHPA）形成氢键络合物时，因与粘土争夺吸附基团，可有效地拆散粘土与聚合物间的结构，同时能使聚合物形态收缩，减弱聚合物分子间的相互作用，从而具有明显的降粘作用。3)由于其分子量低，可通过氢键优先吸附在粘土颗粒上，从而顶替掉原已吸附在粘土颗粒上的高分子聚合物

5、，从而拆散了由高聚物与粘土颗粒之间形成的“桥接网架结构”；4)低分子量的降粘剂可与高分子主体聚合物分子间发生分子间的交联作用，阻碍了聚合物与粘土之间网架结构的形成，从而达到降低粘度和切力的目的。增粘剂LHZN-1LHZN-1为阴离子聚合物型增粘剂。LHZN-1增粘作用通过以下两种效应来实现：一是聚合物的桥联作用形成的网络结构能增强钻井液的结构粘度。聚合物在钻井液中的存在状态直接影响钻井液的性能。聚合物在钻井液中颗粒上的吸附是其发挥作用的前提。当一个高分子同时吸附在几个颗粒上，而一个颗粒又可同时吸附几个高分子时，就会形

6、成网络结构，聚合物的这种作用称为桥联作用。当高分子链吸附在一个颗粒上，并将其覆盖包裹时，称为包被作用。桥联和包被是聚合物在钻井液中的两个不同吸附状态。实际体系中，这两种吸附状态不可能严格分开,一般会同时存在，只是以其中一个状态为主而已。吸附状态不同，产生的作用也不同，如桥联作用易导致絮凝和增粘等，而包被作用对抑制钻屑分散有利。在LHZN-1的泥浆体系中，聚合物的吸附以桥联作用为主。二是游离（未被吸附）聚合物分子能增加水相的粘度，聚合物大分子链在水中的伸展可以形成水溶液的有效粘度，由于LHZN-1的分子链进行了疏水缔合

7、处理，所以在盐水中也有较好的伸展效果。润滑剂LHRH-1LHRH-1属于复合有机润滑剂液体类润滑剂又可分为油性剂和极压剂，前者主要在低负荷下起作用，通常为酯或羧酸；后者主要在高负荷下起作用，通常含有硫、磷、硼等活性元素。往往有一些含活性元素（如硫、磷、氯）的润滑剂兼有两种作用，既是油性剂，又是极压剂。性能良好的润滑剂必须具备两个条件，一是分子的烃链要足够长（一般碳链R在C12～C18之间），不带支链，以利于形成致密的油膜；二是吸附基要牢固地吸附在粘土和金属表面上，以防止油膜脱落。LHRH-1润滑剂主要是通过在金属、岩

8、石和粘土表面形成吸附膜，使钻柱与井壁岩石接触（或水膜接触）产生的固-固摩擦，改变为活性剂非极性端之间或油膜之间的摩擦，或者通过表面活性剂的非极性端还可再吸附一层油膜。从而使回转钻柱与岩石之间的摩阻力大大降低，减少钻具和其它金属部件的磨损，降低钻具回转阻力。大致机理如下：（1）金属/岩石之间的致密润滑膜机理利用分子结构和分子量合适的植物油（一般碳