石油化工技术专业《降粘剂 增粘剂》.pdfVIP

授课章节理论课√实践课□

工程七任务二授课方式授课次数

任务/工程理实课□其他□

授课内容降粘剂、增粘剂方案课时

知识目标：掌握降粘剂及其作用机理

教学目标能力目标：能分析各种降粘剂的作用机理

与要求

素质目标：培养学生爱岗敬业、认真负责的职业素质

重点：增粘剂及其作用机理、降粘剂及其作用机理

教学重点难点：降粘剂及其作用机理

与难点

处理方法：讲授、举例、讨论

教学资源教材、多媒体教室、课件、图片等

主题/任务/活动教学方法/教具时间分配

前言讲授、举例

增粘剂及其作用机理讲授、举例

教学过程降粘剂及其作用机理讲授、举例

小结讲授

作业/

小：1、查找资料总结钻井液降滤失剂应用及其作用机理。

技能训练

教学评估通过课堂表现、作业等评估

教学设计

【前言】

在钻井过程中，由于温度升高、盐侵或者钙侵、固相含量增加

或处理剂失效等原因，导致钻井液粘度切力增加，造成开泵困难、

钻屑难以去除或钻井过程中压力波动过大等现象，严重时会导致井

下复杂情况，因此，为了保证平安、快速钻进，常需要调整钻井液

的粘度和切力，需要参加降粘剂，调整钻井液性能，使其粘度、切

力降低。

【授课内容】

一、降粘剂，又称稀释剂。常用的稀释剂有以下几类：

1、单宁类

单宁广泛存在于植物的根、茎、叶皮、果壳和果实中，是一大

类多元酚的衍生物，属于有机弱酸。含有酯键，在NaOH中容易水

解，高温下水解加剧，降粘能力减弱，单宁碱液抗温能力在100~12021

仅用于浅井或中深井。

单宁酸在水中水解生成双五倍子酸和葡萄糖，进一步水解可生

成五倍子酸。

这些酸性水解产物在NaOH溶液中生成单宁酸钠或单宁碱液，是

钻井液中有效成分，代号为NaT，其抗盐、抗钙能力差，容易盐析。

单宁酸钠苯环上相邻的双酚羟基通过配位键吸附在黏土颗粒边

3

缘Al处，其他水化基团使黏土颗粒双电层斥力和水化膜增厚，拆散、

削弱颗粒间端-面和端-端连接而成的网架结构，使黏度切力下降。

2、聚合物类

常用的聚合物类降粘剂有以下几种：

①X-40系列降粘剂，包括X-A40和X-B40两种。

X-A40是分子量较低的聚丙烯酸钠，平均相对分子质量在5000

左右。

在钻井液中加量%时，可抗%CaSO和1%NaCl,抗温可达150℃。

4

②X-B40是丙烯酸钠与丙烯磺酸钠分子量较低的共聚物，其抗

温和抗盐、抗钙能力均优于X-A40〔引入—SONa〕，但其本钱比X-A40

3

高。

该系列产品由于其相对分子量低，可通过氢键优先吸附在黏土

颗粒上，顶替掉之前吸附的高聚物，拆散高聚物与黏土颗粒的“桥

联网架结构〞；低相对分子量的降粘剂与高聚物分钟发生交联作用，

阻碍高聚物和黏土之间的网架结构的形成，从而降低钻井液黏度和

切力。

3、两性离子聚合物降粘剂，代号XY-27

XY-27是平均相对分子量为2021的两性离子