油田化學劑通用檢測評價方法

Ⅰ 「固含量」是什麼意思

固含量是乳液或塗料在規定條件下烘乾後剩餘部分佔總量的質量百分數。

SY/T 5329—2012 《碎屑岩油藏注水水質推薦指標及分析方法》中定義懸浮固體為在水中不溶解而又存在於水中不能通過過濾器的物質，即不能通過平均孔徑為0.45μm纖維素脂微孔膜過濾，經汽油或石油醚溶劑洗去原油後，膜上不溶於油水的物質。

懸浮固體含量是油田回注污水水質檢測的一項重要指標，回注污水中含有大量懸浮固體，這些懸浮固體的大量存在一定程度上會引起注水井滲濾端面及滲流孔道的堵塞，造成注水困難，而懸浮固體含量直接反映了油田污水處理的效果，關繫到注水質量的好壞，影響著原油的生產。

在實際開展懸浮固體含量的檢測過程中，由於一、二級水質檢測機構所採用的設備、濾膜及檢測人員對標准中規定方法的理解不同等原因，造成檢測結果的差異較大。

通過一、二級水質檢測機構開展背靠背比對實驗的方法，對以上影響因素進行了分析，並制定了具體的解決辦法。按照總部水質檢測的要求，河南油田為一、二級檢測機構配套了懸浮固體含量檢測所需的儀器設備，滿足了水質檢測的需求。

(1)油田化學劑通用檢測評價方法擴展閱讀

固體含量是通過加熱揮發掉水分後的固相剩餘量。在加熱過程中，水分以外的揮發性物質或發生化學變化所產生的揮發性物質應在允許的范圍之內，即產生的揮發性物質不會影響到固體測量結果的准確性。

油田化學劑涉及固體含量項目測定的情況顯示，固體含量測定對象的外觀狀態包括固體、膏狀、液體等類型，其中大多數為液體，均採用質量損失來實現結果評價，多採用三平行實驗方式。

油田化學劑固體含量測量涉及人、機、料、法、環、測等。在儀器設備（恆溫烘箱和電子天平，偏差或精度在允許使用的要求范圍內）、環境條件方面均為可控，不作為分析考量范疇。

在稱量瓶（固體含量測定常用器皿）、油田化學劑、實驗溫度條件、實驗人員等方面，規格差別、取樣量差異、實驗溫度條件差別、人員操作等存在的不定性，作為分析探討的重點。

Ⅱ 鑽井液的發展

2007年l0月 李蔚萍等．高效環保型水基洗井液室內研究與性能評價
高效環保型水基洗井液室內研究與性能評價
李蔚萍 向興金 舒福昌 胡墨傑 聶明順
(湖北漢科新技術股份有限公司，荊州434000)
摘要 以渤海最大稠油油田SZ36—1油田的油污為研究對象，採用多種表面活性劑復配，研製了高效環保型水基洗井液；並對該洗井液的油污清洗性能，與原油、地層水配伍性以及儲層保護和環保等性能進行了系統地評價。結果表明，高效環保型水基洗井液對稠油油污具有良好的清洗能力；與0 柴油相比較，不僅洗井成本低、時間短，而且還具有防腐作用和環保性能好等優點；同時，該洗井液還具有良好的配伍性和儲層保護性能。
關鍵詞 水基洗井液 表面活性劑 稠油 環保
稠油是指在油層溫度下脫氣原油粘度超過100 mPa•s的原油。稠油特點是瀝青質、膠質含量高，粘度和凝點高，流動性差，極易造成油管粘壁與堵塞，給採油和生產帶來許多困難。為解決這一問題，我國大多數油田長期以來沿用原始的洗井方式，一是先採用柴油浸泡，再用地熱水或過濾海水洗井，二是用油溶性清洗劑進行洗井。第一種方式，為了洗凈油管、泵體等井下設備，需長時間用地熱水或過濾海水洗井，造成修井、洗井作業時間長，增加作業費用；長時間大排量洗井，大量地熱水或過濾海水漏入油層，造成油層污染及投產後需較長時間將其抽出，嚴重影響油井產量等。而第二種方式不僅耗費大量能源，而且易燃不安全，又造成環境污染，直接影響現場作業人員的身體健康 。
本研究以多種表面活性劑為主要原料，配以不同助劑進行復配，以渤海最大的稠油產地綏中SZ36—1油田的油污為研究對象，經過大量實驗，製得高效環保型水基洗井液體系。該洗井液不僅適用於稠油管柱清洗，還能代替柴油洗井且性能優良，為進一步節約能源開辟了新的途徑。
1 高效環保型水基洗井液基本組成及作用機理
要求高效環保型水基洗井液對稠油油污具有良好的清洗效果，就必須使其對油污具有較強的滲透、增溶、乳化、螯合等作用，因此，該洗井液應包含以下基本組成成分：非離子和陰離子表面活性劑、螯合劑、穩定劑及相應助劑等。
室內研究根據各種處理劑的作用機理，以清洗率為評價指標，優選出高效環保型水基洗井液配方：海水、3％清洗劑HYA、1％清洗助劑HLA、2％滲透劑HLK，其中清洗劑HYA為非離子表面活性劑，清洗助劑HLA和滲透劑HLK均為陰離子表面活性劑。其具有以下作用：破乳作用、逆乳化增溶作用、滲透作用、螯合作用。
高效環保型水基洗井液是藉助於表面活性劑潤濕、滲透、乳化、分散、增溶等性質而達到徹底清洗的目的，其作用機理是：(1)處理劑在油污油管表面上發生濕潤、滲透等作用，使油污在油管表面的附著力減弱或抵消；(2)通過機械振動、沖刷、加熱等機械和物理方法，加速油污脫離油管表面；(3)油污進入高效環保型水基洗井液中被乳化分散，懸浮於洗井液中或增溶於膠束中。在以上作用協同增效下，使高效環保型水基洗井液短時間內有效地將附著在油管壁上油漿、油垢洗凈，使井下管柱從「油濕」變成「水濕」狀態。
2 高效環保型水基洗井液性能評價
2．1 清洗性能
2．1．1 清洗性能評價方法
以SZ36—1油田油污污染的內徑為76 mill的模擬套管為清洗對象，用自行研製的油基泥漿清洗儀作為評價設備，以清洗率作為洗井液清洗能力的評價指標。清洗率計算公式如下：清洗率=(W總一 W沖)／(W總一W原)X 100％式中：W原——模擬套管被污染前質量，g；
W總——模擬套管被污染後質量，g；
W沖——洗井液清洗後模擬套管質量，g。
另據資料顯示，SZ36一l油田地面原油屬具有高酸值、高粘度、高殘炭、含蠟量低、金屬含量較高的低硫環烷基重質油，其中瀝青質膠質含量為30％ 一40％ J，而所含瀝青的軟化點為47．56O℃ J。為了更准確地模擬現場，在SZ36一l油田現場取回的油污中添加40％軟化點低於6O℃的瀝青，加熱溶解、完全混勻後作為現場真實油垢的替代物進行清洗性能評價。
2．1．2 循環清洗效果
將流速控制在0．05—0．10 m／s，在室溫一55℃范圍內進行定時開泵循環清洗。考察不同清洗體系對油污清洗性能的影響，結果見表l。

表1 不同清洗體系對油污循環清洗效果
清洗體系 油污質量/g 清洗率， 100%
60min 120min 150min 180min
0#柴油 40.6 20.3 68.5 90.8 100
高效環保型
水基洗井液 40.6 30.1 70.2 91.2 100
不同清洗體系對油污循環清洗效果從表1可看出，高效環保型水基洗井液具有與0 柴油相當的清洗能力，而且由於高效環保型水基洗井液中助劑具有防腐性能，清洗過程中在套管表面形成一層保護膜。因此，用高效環保型水基洗井液清洗後的套管比用0 柴油的外觀好。
2．1．3 先浸泡再沖洗效果
模擬現場油污清洗方式，即先用洗井液浸泡油污，再用地熱水沖洗浸泡後的管柱、泵體等設備。在6O℃下用洗井液靜止浸泡清洗模擬管套；干凈後，打開可調控水閥，從進液口輸送6O℃溫水替出洗井液，開泵循環清洗；定時從出口閥接取排出液，用目測法、濁度法和離心法分別考察其現象、濁度值和含油量，定性和定量測定，直到排出液滿足排放要求即可，結果見表2和表3。

表2 不同清洗體系對油污浸泡清洗效果
清洗體系 油污質量/g 清洗率， 100%
4h 5h 5.5h
0#柴油 40.1 68.5 90.8 100
高效環保型
水基洗井液 39.8 70.2 91.2 100

從表2可知，高效環保型水基洗井液對油污的浸泡清洗效果與0 柴油相當。而從實驗現象可看出，被0#柴油浸泡的模擬套管表面有一層油膜，表面仍是親油性，而被高效環保型水基洗井液浸泡的模擬套管則有一層薄水膜，表面顯親水性，而且基本未受腐蝕。
表3 不同清洗體系對油污先浸泡後熱水沖洗結果對比

從表3可知，0 柴油和高效環保型水基洗井液浸泡油污後均能用熱水沖洗至排出液如清水；但0 柴油浸泡比高效環保型水基洗井液浸泡後沖洗時間長。這是因為0 柴油浸泡後模擬套管、油基泥漿簡體及管線表面均是親油性的，吸附油多，而高效環保型水基洗井液使其表面均變為親水性。因此，將模擬套管完全清洗干凈，高效環保型水基洗井液只需120 rain，0 柴油則需要300 min。
2．2 配伍性能
油氣儲集層不僅在鑽井、開采，而且在洗井、完井等工程作業中，工作液與地層岩石間、地層內油、氣、水流體間發生物理、化學或生物作用，導致儲集層受到損害。室內主要考察了高效環保型水基洗井液與原油、地層水的配伍性。
2．2．1 與原油的配伍性
根據實驗要求將高效環保型水基洗井液、海水與SZ36—1油田原油分別按不同體積比混合，攪拌均勻，放入加熱器中升溫至50℃，並恆溫60 min，然後用BrookFiled—II+可編程旋轉粘度計測定粘度，結果見表4。
表4 高效環保型水基洗井液與SZ36—1原油配伍性

從表4可看出，高效環保型水基洗井液與SZ36—1油田原油混合時，隨著洗井液體積增大原油粘度降低，這說明該高效環保型水基洗井液與SZ36—1油田原油具有良好的配伍性。而原油中加人海水出現增粘現象，則海水與SZ36—1油田原油的配伍性不佳。
2．2．2 與地層水的配伍性
使用上海市熱水公司節水設備總廠生產的SZD一1型散射光台式渾濁計，在60℃下，考察高效環保型水基洗井液與SZ36—1油田地層水的配伍性，結果見表5。表5 高效環保型水基洗井液與SZ36—1油田地層水配伍性

從表5可看出，高效環保型水基洗井液與SZ36—1油田地層水具有較好的配伍性。
2．3 儲層保護性能
參照中國石油天然氣行業標准SY／T6540—2002《鑽井液完井液損害油層室內評價方法》，分別選取不同滲透率的人造、天然岩心6塊，進行岩心流動實驗，考察海水、高效環保型水基洗井液對儲層保護性能的影響，結果見表6。
表6 儲層保護性能評價結果比較

註：33和62為天然岩心，K。和Kd分別為岩心污染前後的正向煤油滲透率，P。和Pd分別為岩心污染前後平衡壓力，P一為反向污染
時最高壓力。
從表6可看出，6塊岩心的滲透率恢復值均在93％ 以上，但以海水為污染介質的滲透率恢復時間為295—328 min，以高效環保型水基洗井液為污染介質的滲透率恢復時間為118—140 min。這說明高效環保型水基洗井液的儲層保護性能優於海水，具有良好的儲層保護性。
2．4 環保性能
採用DXY一2型生物毒性(污染)測定儀，根據國家標准GB／T15441—1995《水質急性毒性的測定發光細菌法》對高效環保型水基洗井液和柴油的Ec50(半數效應濃度)值進行測定，並參照生物毒性評價等標准，Ec50<(100—1000)×10(中毒)，Ec50>30 000×10 (無毒排放限制標准)，進行對照衡量(m]。結果見表7。

從表7可看出，高效環保型水基洗井液的Ec50值高於0 柴油，毒性等級屬無毒，達到直接排放的限制標准。
3 結論
(1)優選出適合清洗稠油油污的高效環保型水基洗井液配方：海水、3％清洗劑HYA、1％清洗助劑HLA、2％滲透劑HLK。該洗井液Ec50值為32 890×10一，毒性等級屬無毒，具有較好的環保性能。
(2)高效環保型水基洗井液與0 柴油對稠油油污的清洗能力相當。而高效環保型水基洗井液相對0 柴油來說，不僅節約洗井成本，而且縮短洗井時間。同時，高效環保型水基洗井液在清洗過程中能在套管表面形成一層保護膜，起管道防腐的作用。
(3)高效環保型水基洗井液與SZ36—1油田原油和地層水均具有較好的配伍性，不影響原油的開采和輸送。
(4)高效環保型水基洗井液污染後的岩心滲透率恢復值均在93％ 以上，具有較好的儲層保護性，相對海水來說恢復時間短，有利於提高產能。
(5)高效環保型水基洗井液體系的開發研究為以SZ36—1油田為代表的海洋稠油洗井提供了新的思路。
參考文獻
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l0 中油長城鑽井有限責任公司鑽井液分公司編．鑽井液技術手冊．北京：石油工業出版社，2005．588
Laboratory Study on High Efi cient
Environment-—-friendly W ater-—-based W ell-—-cleaning Fluid
Li Weiping Xiang Xingjin Shu Fuchang Hu Mojie Nie Mingshun
(Hubei HANC New Technology Co．Ltd．，Jingzhou 434000)
Abstract Using the heavy oil pollutant of SZ36——1 oilfield which was the largest heavy oil——procing field in the
Bohai Sea as cleaning study object，a high efficient environment—friendly water—based well—cleaning fluid Was
prepared by compo sition of several surfactants．The properties of the well—cleaning fluid were systematically evaluated
such as oil— cleaning performance，compatibility with crude oil or formation water，reservoir and environmental
protection performances．Experimental results showed that the well—cleaning fluid had good clean ing effect on the
heavy oil pollutant．It not only had low— cost an d short—time advantages for cleaning well but also had preservation
an d go d environmental performance as compared with 0# diese1．Meanwhile，it has also good compatibility and
reservoir protection．
Key W ords water—based well—cleaning fluid，environment—friendly，surfactant，heavy oil

Ⅲ 油田化學劑包括什麼

6大類

1、通用化學劑
2、鑽井用化學劑
3、油氣開採用化學劑
4、提高採收率用化學劑
5、油氣集輸用化學劑
6、油田水處理用化學劑

Ⅳ 鑽井液種類及組成

降濾失劑，白油，腐植酸，重晶石，等都是一些處理劑，些都是泥漿性能調節的，重金石是用來增加比重的，每個處理劑都有不同的作用，如果你想寫畢業設計，你自己必須看一些有關的書籍，推薦幾個書籍，鑽井液與岩土工程漿液，岩土鑽掘工程等，

我以前寫過的一個課程報告，發給你吧，
1、膠體率

成孔液的膠體率是配液材料水化分散程度及懸浮穩定性的簡易且有效的衡量指標。
 膠體率的測定：
 將100毫升泥漿裝入量筒中，將瓶塞塞緊，靜止24小時後，觀察量筒上部澄清液的體積（毫升數）。
 膠體率以百分數表示:

2、比重
成孔液的比重是指成孔液的重量與同體積水的重量之比。
3、固相含量
成孔液的固相含量指成孔液中固體顆粒占的重量或體積百分數。
成孔液中的固相包括有用固相和無用固相，前者如造漿粘土、重晶石等，後者為鑽屑。
成孔液中的固相，按固相比重來劃分，可分為重固相（重晶石比重為4.5，赤鐵礦為6.0，方鉛礦為6.9等）和輕固相（粘土比重一般為2.3～2.6，岩屑比重一般在2.2～2.8之間）。
 固相含量測定方法
「蒸餾分離原理」：
A. 取一定量（20ml）成孔液，置於蒸餾管內；
B. 用電加熱高溫將其蒸干；
C. 水蒸氣則進入冷凝器，用量筒收集冷凝的液相；
D. 然後稱出乾涸在蒸餾器中的固相的重量；
E. 讀出量筒中液相的體積；
F. 計算固相含量；
G. 其單位為重量或體積百分比。
4、含砂量
鑽井液含砂量是指鑽井液中不能通過200目篩網，即粒徑大於74μm的砂粒占鑽井液總體積的百分數。在現場應用中，該數值越小越好，一般要求控制在0.5%以下。這是由於含砂量過大會對鑽井造成以下危害：
（1）使鑽井液密度增大，對提高鑽速不利。
（2）使形成的泥餅松軟，導致濾失量增大，不利於井壁穩定，並影響固井質量。
（3）泥餅中粗砂粒含量過高會使泥餅的磨擦系數增大，容易造成壓差卡鑽。
（4）增加對鑽頭和鑽具的磨損，縮短其使用壽命。
降低鑽井液含砂的最有效的方法，是充分利用振動篩、除砂器、除泥器等設備，對鑽井液的固相含砂量進行有效的控制。
鑽井液含砂量通常是用一種專門設計的含砂量測定儀進行測定的。該儀器由一個帶刻度的類似於離心試管的玻璃容器和一個帶漏斗的篩網筒組成，億用篩網為200目。測量時將一定體積的鑽井液注入玻璃容器中，然後注入清水至刻度線。用力振盪後將容器中的流體倒入篩網筒過篩。篩完後將漏斗套有篩網筒上反轉，漏鬥嘴插入玻璃容器。將不能通過篩網的砂粒用清水沖入玻璃容器中。待砂粒全部沉澱後讀出體積刻度。最後由下式求出鑽井液含砂量N
N=（V砂粒/V鑽井液）×100%
5、流變性
成孔液的流變性是指鑽井液的流動和變形性質，它以成孔液的粘稠性為主要研究對象。反映液體粘稠性的指標根據不同的液體流型有不同的表述方法，其基礎建立在流變本構關繫上。成孔液的粘稠性對非開挖鑽擴孔的影響至關重要。
 流變性能測試儀器：漏斗粘度計、旋轉粘度計
 六速旋轉粘度計
注意事項：
外筒裝卸，一手握住外轉筒，另一手握住外筒順時針轉動，使外筒的卡口對准外轉筒內的銷子後取下外筒。裝上外筒時，應使外筒的槽口對准外轉筒內的銷子後，在逆時針旋轉外筒即可，切忌碰撞內筒。
內筒裝卸， 一手緊握內筒軸，一手內旋內筒裝卸，切勿弄彎內筒軸。
長途搬運時， 一定要卸下內筒，裝好外筒，以防止內筒軸被撞彎。
扭力彈簧剛度的調整不準隨意進行。
6、失水造壁性
在孔內液體壓力與地層孔隙流體壓力差的作用下，成孔液中的自由水通過孔壁孔隙或裂隙向地層中滲透，稱為成孔液的失水。失水的同時，成孔液中的固相顆粒附著在井壁上形成泥皮（泥餅），稱為造壁。
 失水性對鑽孔的影響：
 成孔液的失水對鑽孔的有利影響是：初失水可以濕潤岩土，使其強度降低，有利於鑽頭對其破碎，提高鑽進速度；
 在泥頁岩、黃土、粘土地層中，失水過大會引起孔壁吸水膨脹、縮徑、剝落、坍塌；
 對於破碎帶、裂隙發育的地層，滲入的自由水洗滌了破碎物接觸面之間的粘結，減小了摩擦阻力，破碎物易滑入孔眼內，造成孔壁坍塌、卡鑽等事故；
 在溶解性地層中的失水越多，孔壁地層被溶解的程度就越高；
 厚泥皮會加大對鑽具的吸附，使鑽桿回轉阻力增加；
 厚泥皮使環空過流面積減小，循環阻力和壓力激動增大。
7、抑制性
成孔液的抑制性是指成孔液抑制孔壁岩土水化、膨脹、分散的性能。
 評價方法：
 浸泡試驗法；
 膨脹量測試儀；
 滾子爐滾動回收法；
 毛細管吸收時間法；
 頁岩穩定性指數實驗法等。
8、潤滑性
成孔液的潤滑性與鑽具磨損、循環流動阻力、設備功率消耗等有密切關系。
提高成孔液的潤滑性——加入油、高聚物、潤滑劑、石墨粉；
成孔液潤滑性用潤滑系數測定儀測定。
9、pH值
通常用鑽井液濾液的pH值表示鑽井液的酸鹼性。由於酸鹼性的強弱直接與鑽井液中粘土顆粒的分散程度有關，因此會在很大程度上影響鑽井液的粘度、切力和其它性能參數。
當pH值大於9時，表觀粘度隨pH值升高而劇增。其原因是當pH值升高時，會有更多OH-被吸附在粘土晶層的表面，進一步增強表面所帶的負電性，從而在剪切作用下使粘土更容易水化分散。
在實際應用中，大多數鑽井液的pH值要求控制在8~11之間，即維持一個較弱的鹼性環境。這主要是由於以下幾方面的原因：（1）可減輕對對鑽具的腐蝕；（2）可預防氫脆而引起的鑽具和套管的損壞；（3）可抑制鑽井液中鈣、鎂鹽的溶解；（4）有相當鍃處理劑需要鹼性介質中才能充分發揮其效能，如丹寧類、褐煤類和木質素磺酸鹽類處理劑等。
對不同類型的鑽井液，所要求的pH值范圍也有所不同，例如，一般要求分散鑽井液的pH值在10以上，含石灰的鈣處理鑽井液的pH值多控制在11~12，含石膏的鈣處理鑽井液的pH值多控制在9.5~10.5，而在許多情況下聚合物鑽井液的pH值只要求控制在7.5~8.5。
第四章 常用成孔液處理劑
第一節 成孔液的主要類型
隨著鑽井工藝技術的不斷發展，鑽井液的種類越來越多。目前國內外對鑽井液有各種不同的分類方法。其中較簡單的分類方法有以下幾種：
 按其密度大小可分為非加重鑽井液和加重鑽井液。
 按與粘土水化作用的強弱可分為非抑制性鑽井液和抑制性鑽井液。
 按其固相含量的不同，將固相含量較低的叫做低固相鑽井液，基本不含固相的叫做無固相鑽井液。
然而，一般所指的分類方法是按鑽井液中流體介質和體系的組成特點來進行分類的。根據流體介質的不同，總體上分為永基鑽井液、油基鑽井液和氣體型鑽井液體等三種類型，近期又出現了一類合成基鑽井液，。更具體一些，中分為如圖1-1所示的7種類型。
由於水基鑽井液在實際應用中一直占據著主導地位，根據體系在組成上的不同又將其分為若干種類型。下面是在參考國外鑽井液分類標準的基礎上，在國內得到認可的各種鑽井液類型。
成孔液的主要類型見表4-1-1
表4-1-1
類型名稱 材料組成
清水 清水
泥漿 膨潤土、水、處理劑
化合物溶液 化合物、水
乳狀液 水、油、乳化劑
泡沫漿液 空氣、發泡劑、穩泡劑
鹽水漿液 NaCl、膨潤土、水、處理劑
水泥漿 水泥、水、添加劑

第二節 常用無機處理劑
1．純鹼
學名碳酸鈉，又稱蘇打粉，分子式為 Na2CO3。白色粉末，密度為2.5g/cm3，易溶於水。易吸潮結塊，注意防潮，水溶液呈鹼性(pH值為11.5)， 在水中容易電離和水解。其中電離和一級水解較強，所以純鹼水溶液中主要存在Na+、C032—、HCO3－和OH－離子，其反應式為：
Na2CO3＝2Na++CO32－
CO32－+H2O＝HCO3—+OH—
純鹼能通過離子交換和沉澱作用使鈣粘土變為鈉粘土，即
Ca－粘土+Na2CO3→Na－粘土+CaCO3
作用：
A. 改善粘土的水化分散性能，因此加入適量純鹼可使新漿的濾失量下降，粘度、切力增大。
B. 過量的純鹼會導致粘土顆粒發生聚結，使鑽井液性能受到破壞。
C. 在鑽水泥塞或鑽井液受到鈣侵時，加入適量純鹼使Ca2+沉澱成CaCO3，從而使鑽井液性能變好，即含羧鈉基官能團(—COONa)的有機處理劑在遇到鈣侵(或Ca2+濃度過高)而降低其溶解性時，一般可採用加人適量純鹼的辦法恢復其效能。

2．燒鹼
燒鹼即氫氧化鈉，分子式為NaOH。
特性：外觀乳白色晶體，密度2.0～2.2g/cm3，易溶於水，溶解時放出大量的熱。水溶液呈強鹼性。燒鹼容易吸收空氣中的水分和二氧化碳，並與二氧化碳作用生成碳酸鈉，存放時應注意防潮加蓋。
作用：
a. 主要用於調節鑽井液的pH值；
b. 與丹寧、褐煤等酸性處理劑一起配合使用，使之分別轉化為丹寧酸鈉、腐植酸鈉等有效成分 ；
c. 還可用於控制鈣處理鑽井液中Ca2+的濃度等。
3．石灰
生石灰即氧化鈣，分子式為CaO。吸水後變成熟石灰，即氫氧化鈣Ca(OH)2 。
特性：在水中的溶解度較低，常溫下為0.16％，其水溶液呈鹼性。並且隨溫度升高溶解度降低。
作用：
a. 在鈣處理鑽井液中，石灰用於提供Ca2+，以控制粘土的水化分散能力，使之保持在適度絮凝的狀態；
b. 在油包水乳化鑽井液中，CaO用於使烷基苯磺酸鈉等乳化劑轉化為烷基苯磺酸鈣，並調節pH值。
注意事項：在高溫條件下石灰鑽井液可能發生固化反應，使性能不能滿足要求，因此在高溫深井中應慎用。此外，石灰還可配成石灰乳堵漏劑封堵漏層。
4、石膏
石膏的化學名稱為硫酸鈣，分子式為CaSO4。有熟石膏(CaSO4•2H2O)和無水石膏(CaSO4)兩種。
特性：石膏是白色粉末，密度為2.31～2.32g／cm3。常溫下溶解度較低(約為0.2％)，但稍大於石灰。40℃以前，溶解度隨溫度升高而增大；40℃以後，溶解度隨溫度升高而降低。吸濕後結成硬塊，存放時應注意防潮。
作用：在鈣處理鑽井液中，石膏與石灰的作用大致相同，都用於提供適量的Ca2+。其差別在於石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些，此外用石膏處理可避免鑽井液的pH值過高。
5. 氯化鈣
特性：無水氯化鈣的吸水性極強，通常含有六個結晶水。其外觀為無色斜方晶體，密度為1.68 g／cm3，易潮解，且易溶於水(常溫下約為75％)。溶解度極大。
作用：其溶解度隨溫度升高而增大。在鑽井液中，CaCl2主要用於配製防塌性能較好的高鈣鑽井液。用CaCl2處理鑽井液時常常引起pH值降低。

第三節 常用有機處理劑
1．腐植酸類
腐植酸(Hunfic Acid)主要來源於褐煤。褐煤是一種未成熟的煤，燃燒值比較低，有效成分是腐植酸，好的褐煤腐植酸含量可達70～80％。腐植酸結構非常復雜的、相對分子質量不均一。
主要功能團：酚羥基、羧酸基、醇羥基、醌基、甲氧基和羰基等，由於分子量較大，一般難溶於水，但易溶於鹼溶液，生成腐植酸鈉是作為鑽井液降濾失劑的有效成分。
水化作用較強的羧鈉基等水化基團，使腐植酸鈉不但具有很好的降濾失作用，還兼有一定降粘作用。
2．纖維素類
纖維素是由許多環式葡萄糖單元構成的長鏈狀高分子化合物，以纖維素為原料可以製得一系列鑽井液降濾失劑，其中使用最多的是鈉羧甲基纖維素簡稱CMC和羥乙基纖維素，簡稱HEC。
(1)鈉羧甲基纖維素的物理特性
純凈的鈉羧甲基纖維素為白色纖維狀粉末，具有吸濕性，溶於水後形成膠狀液。是一種廣泛使用的性能良好的降濾失劑。
(2)結構特點和性質
在由纖維素製成鈉羧甲基纖維素的過程中，除了聚合度明顯降低之外，另一變化是將 -CH2COONa(鈉羧甲基)通過醚鍵連接到纖維素的葡萄糖單元上去。通常將纖維素分子每一葡萄糖單元上的3個羥基中，羥基上的氫被取代而生成醚的個數稱做取代度或醚化度。研究表明，決定鈉羧甲基纖維素性質和用途的因素主要有兩個：一是聚合度n，二是取代度d。
(3)鈉羧甲基纖維素的降濾失機理
CMC在鑽井液中電離生成長鏈的多價陰離子。其分子鏈上的羥基和醚氧基為吸附基團，而羧鈉基為水化基團。羥基和醚氧基通過與粘土顆粒表面上的氧形成氫鍵或與粘土顆粒斷鍵邊緣上的Al3+之間形成配位鍵使CMC能吸附在粘土上；而多個羧鈉基通過水化使粘土顆粒表面水化膜變厚，粘土顆粒表面電動電位的絕對值升高，負電量增加，從而阻止粘土顆粒之間因碰撞而聚結成大顆粒(護膠作用)，並且多個粘土細顆粒會同時吸附在CMC的一條分子鏈上，形成布滿整個體系的混合網狀結構，從而提高了粘土顆粒的聚結穩定性，有利於保持鑽井液中細顆粒的含量，形成緻密的濾餅，降低濾失量。
3．丙烯酸類聚合物
丙烯酸類聚合物是低固相聚合物鑽井液的主要處理劑類型之一。制備這類聚合物的主要原料有丙烯腈、丙烯醯胺、丙烯酸和丙烯磺酸等。
根據所引入官能團、相對分子質量、水解度和所生成鹽類的不同，可合成一系列鑽井液處理劑。
第四節 常用有機處理劑的作用原理
1. 降失水：通過在井壁上形成低滲透率、柔韌、薄而緻密的濾冰，盡可能降低鑽井液的濾失量；
2. 稀釋：拆散粘土顆粒間的端－面結構，破壞泥漿體系內部的網狀結構，放出自由水，粘土保持分散狀態，從而降低粘度和切力；
3. 絮凝：大分子上的吸附基吸附或捕捉岩屑顆粒，使岩屑絮集，再通過固控系統除去；
4. 增粘：有強親水基團的長鏈環式高分子化合物，溶於水，有很高的粘度，分子鏈間可因氫鍵或與交聯劑形成網狀結構，從而增粘；
5. 抑制頁岩水化：高分子化合物的眾多吸附基與泥頁岩孔壁產生多點吸附，形成緻密的薄膜，抑制水的滲透，從而抑制水化膨脹；
6. 流型調節：分子鏈長的線型高分子化合物，分子鏈的柔軟性大，結合的水分子多，分子間的內摩阻力小，可提高泥漿的剪切稀釋作用和提高泥漿攜帶岩屑的能力。
第五章 成孔液的設計與配製
第一節 成孔液的基本設計流程
根據工程實際，依次：
 設計成孔液的主要技術指標及重要參性能參數
 選擇成孔液類型
 選擇造漿基本材料和處理劑
 進行成孔液處理劑配方設計
 成孔液材料用量計算
 確定成孔液的制備方法
 擬訂成孔液循環、凈化、管理計劃
 其它需要注意的事項

第二節 常用成孔液的設計原則

1、考慮懸排鑽碴、護壁堵漏的要求確定成孔液的流變性。表觀粘度一般在10mPa•s～100mPa•s，切力在0～20Pa。
2、按平衡地層壓力的要求計算成孔液的比重。一般成孔液的比重在0.60～1.30之間。
3、成孔液的其他設計指標的參考范圍為：失水量應不大於15ml/30min，含砂量不大於8%，膠體率不小於90%，PH值視不同情況在6～11之間調整，潤滑系數應控制在0.02～0.50。
第三節 按地層分類的成孔液類型
按適用條件，可以把成孔液分為：
 用於砂層、卵礫石層、破碎帶等機械性分散性地層的泥漿—鬆散層泥漿；
 用於土層、泥岩、頁岩等水敏性地層的泥漿—水敏抑制性泥漿；
 用於岩鹽、鉀鹽、天然鹼等水溶性地層的泥漿—水溶抑制性泥漿；
 用於較為穩定、漏失較小的硬岩鑽進的泥漿—硬岩鑽進泥漿；
 用於異常低壓或異常高壓地層的低比重泥漿或加重泥漿；

第四節 成孔液的配製
較全面的泥漿設計的基本流程是：設計泥漿的重度、流變性、降失水性等主要技術指標；確定泥漿的膠體率、允許含砂量、固相含量、pH值、潤滑性、滲透率、泥皮質量等重要參數；選擇造漿粘土和處理劑；進行泥漿處理劑配方設計；泥漿材料用量計算；確定泥漿的制備方法；擬訂泥漿循環、凈化、管理措施。
(1)．按平衡地層壓力的要求計算泥漿的重度ν。即νh=PC或νh=P0。PC、P0分別為井深H處的地層側壓力或地層空隙流體壓力，它們的確定方法見第三節。那麼，究竟是按PC還是按P0計算，要視實際情況下平衡哪那一種壓力更為重要來定。如果兩者都需要平衡，就應該分別計算出兩種結果，權衡出介於兩者之間的某值。一般鑽井泥漿的重度在1.02~1.40之間。
(2)．考慮懸排鑽碴、護壁堵漏的要求確定泥漿的流變性。流變性的指標主要是粘度η和切力τ。η和τ的調整范圍很寬，一般η的范圍在10cP～100cP ，τ的范圍在 ～ ，應視不同鑽井情況具體確定，詳見第二章和本章第六節至第十節的介紹。另外，在一些情況下，還要考慮泥漿的剪切稀釋作用和觸變性。
(3)．泥漿的其他設計指標的參考范圍為：失水量一般應不大於15ml/30min，含砂量不大於8%，膠體率不小於90%，pH值視不同泥漿在6～11之間變化，潤滑性必要時應控制在 。
各種鑽進情況下的鑽進目的、地層特點、鑽進工藝方法等差異甚大，因而對鑽井泥漿性能等有明顯的不同的要求，設計重點也因此而不同。例如，在鑽碴粗大及井壁鬆散的地層中，泥漿的粘度和切力等流變性指標成為設計重點；在穩定的堅硬岩中鑽進，泥漿設計的重點是針對鑽頭的冷卻和鑽具的潤滑，而此時護壁和排粉等則處於次要位置。又如在遇水膨脹塌孔的地層中鑽進，泥漿的設計重點則應放在降失水護壁上；在對壓力敏感的地層中，泥漿的重度設計又顯得尤為重要。似此，針對特定的鑽進情況，在全面設計中找出相應的設計要點，是做好泥漿設計的關鍵所在。
在泥漿性能設計中可能會遇到一些相互矛盾的情況，滿足一些設計指標時，另一些指標則得不到滿足。對此，應該抓住主要問題，兼顧次要問題，綜合照顧全面性能。
在一些要求不高的場合，可以酌情精簡對泥漿性能的設計，適當放寬對一些相對次要指標的要求，以求得最終的低成本和高效率。

第五節 材料用量的計算
1. 泥漿總體積的計算
所需泥漿總量V是鑽孔內泥漿量V1、地表循環凈化系統泥漿量V2、漏失及其它損耗量V3的總和： V=V1+V2+V3
其中鑽孔內泥漿量為：
地表循環凈化系統泥漿量為泥漿池、沉澱池、循環槽和地面管匯的體積之和。漏失及其它損耗量，應根據實際情況確定。
2. 粘土粉用量計算
配製1m3體積的泥漿所需粘土重量q按以下過程推導計算：

式中： ――粘土的比重，2.6～2.8；
――泥漿的比重；
――水的比重
3、配漿用水量計算
配製1m3體積的泥漿所需水量Vw為
4 增加比重加土（或重晶石）量的計算
配製加重泥漿時，加重1 m3泥漿所需加重劑的重量W(Kg)為：

式中： ――加重劑的比重； ――加重泥漿的比重； ――原漿的比重
5 降低泥漿比重所需加水量x（m2）

式中：V――原漿體積，(m3)；： ――原漿比重； ――加水稀釋後的泥漿比重； ――水的比重．
6 泥漿處理劑的用量計算
總的來看，處理劑在泥漿中的加量較少，按體積含量計一般只佔泥漿總體積的0.1%~1%。具體數值由不同的配方決定。值得注意的是要澄清處理劑的加量單位，粉劑一般是以單位體積泥漿中加入的重量來計，而液劑則是以單位體積泥漿中加入的體積量來計。在一些特殊情況下，還有以單位粘土粉重量中加入多少處理劑來計算。

Ⅳ 急求重晶石中硫酸鋇的檢測方法

天然硫酸鋇又稱為重晶石粉，重晶石化學組成為BaSO4，晶體屬正交（斜方）晶系的硫酸鹽礦物。常呈厚板狀或柱狀晶體，多為緻密塊狀或板狀、粒狀集合體。質純時無色透明，含雜質時被染成各種顏色，條痕白色，玻璃光澤，透明至半透明。三組解理完全，夾角等於或近於90°。摩氏硬度3-3.5，比重4.0-4.6。重晶石粉又名天然硫酸鋇，產品主要用於石油天然氣鑽井泥漿的加重劑，生產立德粉或作為X射線的屏蔽劑用於醫學、原子能工業、車輛制動材料、包裝袋、高檔油漆、醫院防輻射重力牆等行業。
重晶石粉
重晶石在工業上有廣泛用途,一般以測定硫酸鋇的含量來表明它的純度,但是其通常會伴生有鍶、鉛、銀的硫酸鹽。傳統的重晶石分析方法,因其分離較困難,容易使測定結果偏高。本文優化了實驗條件,利用碳酸鈉-氧化鋅半熔法分解試樣,以重量法測定重晶石中Ba、Sr、Pb、Ag的硫酸鹽含量,用酸分解半熔浸取後的沉澱,以ICP-OES法測定沉澱中的Sr、Pb、Ag含量,從而間接測定重晶石中硫酸鋇的含量。此法適用於一般重晶石礦石中硫酸鋇含量在15%—90%的准確測定。

硫酸鋇含量的檢測
鋇含量的測定採用硫酸鋇重量法。即將試樣與碳酸鈉和碳酸鉀的混合物在高溫下熔融，硫酸鋇轉化成碳酸鋇，用鹽酸將碳酸鋇溶解生成氯化鋇，然後用硫按鋇重量法測定。操作方法：精密稱取本品約0.6g，置鉑金坩堝中，加入無水碳酸鈉10g，混勻，熾灼至熔融，繼續加熱30分鍾，放冷，將坩堝放入400ml燒杯中，加水250ml，用玻棒攪拌，加熱至熔融物從坩堝中洗脫。將坩堝移出燒杯，用水洗凈，洗液並入燒杯中，繼續用6mol/L乙酸溶液2ml沖洗坩堝內部，然後用水沖洗，洗液合並於燒杯中。加熱並攪拌直至熔融物崩解，燒杯至冰浴中冷卻，至沉澱堅硬且上層液體澄清，將上清液傾出，濾過，小心將細小沉澱轉移至濾紙上，用冷碳酸鈉溶液(1→50)沖洗燒杯中內容物2次，每次約10ml，攪拌;

硫酸鋇含量的檢測

如上法，繼續將上清液通過同一濾紙，濾過，小心將細小沉澱轉移至濾紙上，然後，將盛有大塊碳酸鋇沉澱的燒杯置於漏斗下，用3mol/L鹽酸溶液洗滌濾紙5次，每次1ml，然後用水洗凈(註：溶液可能呈微渾濁)。加水100ml、鹽酸5ml、乙酸銨溶液(2→5)10ml、重鉻酸鉀溶液(1→10)25ml與尿素10g，用表面皿覆蓋，於80℃～85℃加熱16小時，趁熱經已乾燥至恆重的垂熔坩堝濾過，轉移所有的沉澱，沉澱用重鉻酸鉀溶液(1→200)洗滌，最後用水約20ml洗滌，於105℃乾燥2小時，放冷，稱重，所得沉澱物重量與0.9213相乘即為硫酸鋇重量。

一、可溶性硫酸鹽、碳酸鋇及硫化物的除雜過程

稱取0.5000g樣品於50mL高型燒杯內，加入1+1鹽酸溶液10mL，在低溫爐上微沸30min後，再加入10%硝酸溶液10mL繼續微沸20min後取下，稍冷後用慢速定量濾紙過濾，收集沉澱。

二、碳酸鈉-氧化鋅半熔法分解試樣過程

將上述沉澱及濾紙一起轉移到30mL瓷坩堝內，置於馬弗爐中低溫充分灰化後，再將溫度升高至700℃，再加入5克碳酸鈉-氧化鋅(3+2)混合溶劑，攪拌均勻後，再在上面覆蓋2克混合溶劑，放入馬弗爐中，從低溫開始逐漸升高溫度至800℃，並保持灼燒1h。

三、半熔物中硫酸根的浸取過程

將坩堝取出稍冷，置於250mL燒杯中,加入100mL熱水浸取，用熱的20%碳酸鈉溶液洗出坩堝，趁熱用慢速濾紙過濾於500毫升燒杯中，再用熱的20g/l碳酸鈉溶液洗滌沉澱6-8次。漏鬥上沉澱連同濾紙一起轉移到原燒杯中備用。

四、硫酸根的沉澱及測定過程

用50%鹽酸溶液中和至紅色並過量3mL，用水調節濾液的體積至300mL，煮沸除去二氧化碳後，加入100g/L氯化鋇溶液25毫升，均勻攪拌1min後繼續煮沸數分鍾，並保溫半小時，然後靜置過夜。用慢速定量濾紙過濾沉澱，將其移入事先灼燒至恆重的30mL瓷坩堝中低溫灰化後於800℃灼燒至恆重後稱量。此為硫酸鋇、硫酸鍶、硫酸鉛及硫酸銀中硫的總含量。

五、鍶、鉛、銀的硫酸鹽干擾的去除過程

往半熔物浸取過程中收集的沉澱中加入50mL(1+1)鹽酸溶液，於低溫電爐上微沸溶解沉澱後將濾液全部轉移至250mL容量瓶中，利用ICP-OES檢測溶液中的Sr、Pb、Ag的含量並將其換算成各自以硫酸鍶、硫酸鉛和硫酸銀形式存在時的硫的量，將上一環節中硫的總含量扣除此節中測得的硫含量，則為重晶石中硫酸鋇的硫含量，再換算成硫酸鋇的量。

3.結果的表示與計算：硫酸鋇(BaSO4)的百分含量按下式計算：

二、鐵含量的測定

鐵含量的測定通常採用通用的鄰菲羅啉分光光度法。其測定原理為：用抗壞血酸將試液中的三價鐵還原成二價鐵，在pH 2 ～9時，二價鐵離子可與鄰菲羅啉生成橙紅色絡合物，於分光光度計最大吸收波長510nm處測量其吸光度。

三、白度的測定

白度的測定，通常採用白度儀。其測定原理為：將試樣用壓樣器製成白板，與用氧化鎂白度標樣製成白板比較，在白度儀上測白度值。

四、吸油量的測定

吸油量的測定：將試樣在規定的條件下所吸收的精製亞麻仁油量。

五、細度的測定

細度的測定採用篩分法：將試樣用水分散，倒入篩中，重復幾次後，用水沖洗篩上物至洗液澄清，將篩上物乾燥、稱量。

六、粒徑分布的測定

粒徑分布的測定採用激光粒徑分析。即按儀器要求稱取一定量的試樣，加入分散溶液,將試樣溶液置於超聲波分散儀上進行超聲分散、測定。

通過對各個過程中各個條件的優化處理後，本方法比傳統的半熔法分解效果好，比全熔法的干擾小，對於一些檢測結果要求比較高的重晶石礦中硫酸鋇的測定可以有比較好的效果。註明：本方法只適用於重晶石礦石中硫酸鋇含量在15%—90%的准確測定!

天然硫酸鋇

重晶石粉是從重晶石礦中提煉而出，據我們技術人員分析，重晶石礦中含有大量鋇化工原料，其中鋇鹽是其含量最多的原料之一，而且重晶石粉中所含有的鋇鹽是無毒的，而其他鋇鹽是有毒的。重晶石中含的其它鋇元素有硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鋇、硝酸鋇、鈦酸鋇等等。

重晶石礦主要分布南方，只貴州就佔全國總儲量的三分之一，礦源多品味也高。在重晶石的工業指標中，硫酸鋇邊界品位含量百分之三十，工業品味含量百分之五十。

我們都知道重晶石粉的使用空間廣泛，最為常用與石油鑽探，在油田作業中用重晶石粉做加重劑來控制油氣壓力，潤滑鑽桿、防止油井自噴。重晶石粉可作為各種催化劑、潤滑劑、造影劑、加重劑、增光劑等等。我們生活用品牙刷柄、牙膏、衛生紙、茶杯、家電、電池、包包無所不用，都會適當用到重晶石粉。

Ⅵ 什麼是防膨縮膨劑

RUN活性防膨縮膨技術是東營盛世石油科技公司全球首家推出的油藏保護新科技。產品可廣泛應用於含泥岩的油藏修復處理，提高採收率的各種工藝。技術充分考慮了含泥岩油藏，特別是低滲透油藏的水傷害問題，從全新的視角開發的多功能油藏礦物處理產品。注入地層後修復泥岩活性分子與粘土礦物（蒙脫石、伊利石）發生物理化學反應，使粘土晶格改性，使其遇水後不膨脹；已膨脹的粘土晶格，通過化學反應改性後釋放出水分子，晶格縮小。活性分子從容進入更廣泛的孔隙空間，降低表面張力，消除大水顆粒的水鎖傷害，清潔地層，並通過多點吸附作用使這些改性的粘土物質與原地層礦物牢固結合，從而解除了粘土礦物遇水傷害，水鎖、水敏膨脹、運移對地層造成的傷害，達到降壓增注、恢復有效滲透率，提高油氣開發的優秀效果。
一．主要特點
低滲高壓的復雜斷塊油田,粘土礦物含量高,遇水易發生膨脹、運移,影響油田開發.為此研製了一種新型活性縮膨劑,具有縮膨、防膨、抑制顆粒運移，降低表面張力，清潔油藏，消除水鎖性能，明顯降低注水壓力，提高油藏增產效果.現場應用多口油井注水井,綜合成功率達到93%以上,為防止粘土膨脹,解決地層水敏、低滲透油藏傷害的普遍問題探索出了有效方法.
1. 對膨脹性粘土礦物孔道的防膨縮膨合二為一；
2. 潤濕清潔地層，消除水鎖傷害，降低注水壓力，提高油水井滲透力；
3. 可使粘土懸浮物的粒徑變小；
4. 與地層水、淡水有良好的配伍性；
5. 與酸化液、壓裂液、表面活性劑及無機鹽有良好的配伍性；可作為酸化、壓裂工藝的前置液，產生良好的增效作用。
二．應用范圍
葯劑主要針對儲層中含有敏感性粘土礦物，如蒙脫石，伊矇混合造成地層傷害，特別是低滲透油田或油層，因孔喉小，滲透率低，入井液傷害等水鎖容易發生的區塊。葯劑應用具有普及性，幾乎可涉及所有常規油田化學油水井改造工藝中。
1. 油井改造增產；
2．注水投注井或轉注井的預處理，注水下降梯度大、無法正常注水的水井降壓增注；
3．作業射孔、完井、壓裂、礫石充填、砂控、注水、注蒸汽預處理、酸化、無固相鑽井、修井液中；
4．注水井調剖的後處理劑；
5．降壓增注驅油（低滲透油田、含泥岩敏感油藏、ASP三元驅後）。一般低滲透油藏試驗項目為50-200噸，2%濃度，2500-10000方。
為提高現場的有效性，可根據區域地層進行岩心滲透率驅替實驗，通過滲透率的恢復和注水壓力的降低，確認應用的可行性。
三．RUN活性防膨縮膨劑 以效果決定市場
（1）組成： 活性防膨縮膨劑主要成分為：活性無機半導體超微粒，無機超微粒與岩石表層結合能非常大，凝聚結合能約580KJ/mol，產生的能量可以使水分子變得更加活躍，影響水油流度的變化。
結合6大油藏保護機理，通過防膨縮膨、降低表界面張力，消除水鎖，清洗油垢，潔凈油藏等實際作用，可有效解除因不合格入井液造成水傷害，油藏污染，水鎖、水敏膨脹、運移、油垢沉積、對地層造成的傷害，達到降壓增注、增油、增產，恢復有效滲透率，提高油氣開發的優秀效果。
這是一個能夠快速形成市場的新技術，我們將鼎立協助您快速成功。技術輕松掌握操作，市場空間大，應用具有普及性。