油气田应用化学详解.pptx

（1）粘土主要是由粘土矿物(含水的铝硅酸盐)组成的， 除粘土矿物外，还含有不定量的非粘土矿物，如 石英、长石等。 （2） 大多数粘土颗粒的粒径小于2μm，它们在水中有分散性 、带电性、离子交换以及水化性。 粘土 粘土与钻井的关系 （ 1）粘土作为钻井液的重要组成成分。 （ 2）钻井过程中井眼的稳定性 （3）油气层的保护。 前言 一、粘土矿物的两种基本构造单元 1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片 硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图上。 硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右下图。 一、粘土矿物的两种基本构造单元 2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片 铝氧八面体：六个顶点为氢氧原子团，铝、铁或镁原子居于八面体中央(如右上图所示)。 铝氧八面体晶片：多个铝氧八面体通过共用的O或OH连接而成的AL-O八面体网络。 定义 造浆率：一吨干粘土所能配制粘度（表观粘度）为15mPa.s钻 井液的体积数，m3/T。 造浆率越高，说明粘土的水化分散能力越强。 一、稀释剂 稀释剂是指能解除泥浆稠化的化学剂。泥浆稠化的主要原因是泥浆中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网架结构。在含有聚合物的泥浆中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构也会引起泥浆粘切增大。无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致泥浆增稠。 稀释剂的作用机理 稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘土颗粒的边-端面上，拆散或削弱了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用。同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子形成化和物等作用，可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。 铁铬木质素磺酸盐（FCLS） 简称铁铬盐，是有含有大量木质素磺酸盐的亚硫酸纸浆废液制成。由于铁铬盐分子中含有磺酸基，和与木质磺酸形成了稳定的螯合物。所以Fcls是一种抗盐、抗钙的有效稀释剂，其热稳定性高，可抗150?以上的高温。由于铁铬盐具有弱酸性，因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释作用。 ????? 水解聚丙烯腈铵盐（NH4-NPAN） 简称铵盐，是由人造羊毛的下脚料（腈纶废丝）经高温高压水解反应的产物。普通铵盐的分子量5-11万，水解度60%左右，降粘降失水效果随分子量的不同而改变。分子量低降粘效果好降失水作用减弱，分子量高降粘效果减弱降失水效果增强。在铵盐分子中腈基（-CN）和胺基（-CONH2）作为吸附基，通过吸附在粘土边-端面上拆散粘土的网架结构。以羧铵基（-COONH4）作为水化基形成保护粘土颗粒的水化膜。 磺甲基酚醛树脂（SMP） SMP是在酸性条件下使甲醛苯酚生产成线性酚醛树脂，再在碱性条件下加入磺甲基化试剂进行分步磺化制得。 表观粘度 表观粘度由塑性粘度、动切力和流速梯度组成，它反映总的粘滞作用，是总粘度的意思。 表观粘度（AV） AV=1/2Φ600(Mpa.s) 塑性粘度 反映泥浆层流时泥浆中网架结构的破坏与恢复处于动平衡时，悬浮粒子之间、悬浮粒子与液相之间，以及连续液相的内摩擦总和影响塑性粘度的主要因素是固相含量，固含越高塑性粘度越大，此外，粘土的分散度和高分子增粘剂对塑性粘度也有影响。 塑性粘度（PV） PV＝Φ600-Φ300（MP、s） 动切力 动切力是指泥浆在层流流动时，粘土颗粒之间及高聚合物分子之间的相互作用力（形成空间网架结构应力）。影响动切力的因素是泥浆中的固相含量、分散度、粘土粒子的ξ电位和水化程度，粘土粒子吸取处理剂的情况以及高分子聚合物的使用等。 动切力（YP） YP=1/2(2Ф300-Ф600)(Pа) 动塑比 反映泥浆的剪切稀释能力。动塑比越大，剪切稀释性越强，越有利于高压喷射钻井和携带岩屑。 一般YP/PV＝0.6-1比较理想。 储层损害：在钻井、完井井下作业及油气田开采全过程中，造成储层渗透率下降的现象。 储层保护技术：认识和诊断储层损害原因及损害过程的各种手段，防止和解除储层损害的各种技术措施。 储层保护的核心是有针对性地控制各种外因，使储层的内因不发生改变或改变小，从而达到保护储层的目的。 凡是受外界条件影响而导致储层渗透性降低的储层内在因素，均属储层潜在损害因素（内因）。它包括储层孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和地层流体性质等。 在施工作业时，任何能够引起储层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低