孫斌
摘要:腐殖酸在大自然擁有的儲量可以用豐富來形容,具有的作用通過研究也比較多。腐殖酸在收集時,擁有較為容易的特點,已經(jīng)在各領(lǐng)域中普遍應(yīng)用,從而促進企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在石油鉆井液中也將腐殖酸作為輔助型添加劑,使石油鉆井工作的效率大大提升。
關(guān)鍵詞:腐殖酸;石油;鉆井液;應(yīng)用研究
鉆井液是石油鉆井工作中的必備品,在實際鉆井作業(yè)中使用的鉆井液包含水基與油基以及氣體鉆井液等,每一種鉆井液擁有的作用不同,通常根據(jù)井壁的穩(wěn)定性能選擇鉆井液。為了使鉆井液的性能不斷提升,在鉆井液中加入了添加劑腐殖酸。本文針對腐殖酸添加劑的應(yīng)用進行了研究。
一、國外對腐殖酸的特點研究
國外對腐殖酸的特點進行了研究,站在普通粘土泥漿的角度分析腐殖酸的特點:石灰泥漿和水泥泥漿的循環(huán)性泥漿,不管PH值是高還是低均可以對粘性進行任意性調(diào)節(jié)。腐殖酸泥漿具有分散性能,在用于井下時,能夠在井的表面產(chǎn)生一層保護膜,同時擁有較高的韌性,將過濾的水分實現(xiàn)減少的狀態(tài)。如果石灰泥漿的PH值處于較低的位置時,擁有較大的乳化能力,將性能得到提升,充分發(fā)揮腐殖酸的作用。另外,腐殖酸作為處理劑能夠?qū)㈦x子進行有效的交換,使有害的離子充分流出,降低了污染現(xiàn)象。
二、腐殖酸應(yīng)用于國內(nèi)諸多領(lǐng)域
由于腐殖酸擁有較大的作用而且還儲備量豐富,在我國諸多領(lǐng)域已經(jīng)普遍運用起腐殖酸。通過研究,腐殖酸較多的應(yīng)用于工業(yè)方面、農(nóng)業(yè)方面、畜牧業(yè)方面。工業(yè)中使用腐殖酸,普遍應(yīng)用于機車鍋爐的防垢處理工作、含有重金屬廢水的處理工作、鉆井泥漿助劑等等。在農(nóng)業(yè)運用中,主要為了改善土壤條件、改善農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量、提升肥料效果等環(huán)節(jié)。畜牧業(yè)使用中,利用腐殖酸為鹿茸止血以及加入牛飼料中。
三、鉆井液中應(yīng)用腐殖酸
石油開采過程中,需要先進行鉆井工作,鉆井工作質(zhì)量的優(yōu)劣與使用的鉆井液有很大的關(guān)聯(lián)性,需要根據(jù)井壁的條件選擇不同的鉆井液。由于腐殖酸擁有著較多的活性官能團,能夠?qū)崿F(xiàn)絡(luò)合能力與分散吸附能力,在石油鉆井工作中,將腐殖酸應(yīng)用于鉆井液中,使鉆井液的性能增加。
在利用腐殖酸時,一般采取的形式有三種:一是頁巖抑制劑,二是降濾失劑,三是降粘劑,每一種方式擁有不同的特點,具體內(nèi)容如下:
(一)頁巖抑制劑的特點
頁巖抑制劑同時擁有著優(yōu)勢和缺陷,主要表現(xiàn)在:優(yōu)勢方面,能夠起到剪切稀釋的作用和抑制的作用。由于鋁鹽能夠催化腐殖酸鹽與適當甲基硅醇聚合,形成了有機硅腐殖酸鹽。此有機硅腐殖酸鹽擁有降濾失與降粘的作用外,還同時擁有抑制作用與高溫下的穩(wěn)定性能,這些性能改善了造壁性能。利用氯硅烷將腐殖酸的性能進行改變后,形成了新的抑制劑,能夠起到分散與穩(wěn)定性的作用。利用此抑制劑將鉆屑與頁巖膨脹實現(xiàn)有效性的抑制。缺陷方面,頁巖抑制劑用于實際作業(yè)中可知,此抑制劑擁有的濾失量較大,而且造壁性能也不高。
(二)降濾失劑的特點
由于腐殖酸的降濾失劑是利用化學(xué)反應(yīng)而生成的,具有的水溶性是由離子組建,擁有的作用具有抗鹽能力強與抗高溫能力強的特點,此種腐殖酸可以應(yīng)用于多種鉆井工作中,擁有的效果較好。通過不同的制備方式,還能形成具有防卡防塌能力和降粘能力的降濾失劑,主要是由HPAN和磺化酚醛樹脂以及磺化腐殖酸的鉻鹽進行化學(xué)反應(yīng)而形成的SPNH降濾失劑,此降濾失劑還擁有抗高溫的特點。
(三)降粘劑的形成
降粘劑在鉆井工作中是必不可少的物品,能夠?qū)@井液擁有流變性能有效的進行調(diào)節(jié)。降粘劑的制備有多種模式,擁有著不同的優(yōu)勢與缺陷,比如用量最大的SMC與降粘劑FCLS,這些降粘劑雖然作用較大卻擁有環(huán)境污染較大的問題。根據(jù)此現(xiàn)象,在制備降粘劑時,將鉻進行了替換,原因是FCLS擁有鉻成分,會對環(huán)境產(chǎn)生污染。利用錳作為替換物質(zhì),形成了不含鉻的降粘劑,與FCLS相比較,擁有持久性高、配伍性好、較高的抗鹽能力、抗高溫、抑制能力強、降低生產(chǎn)成本的優(yōu)勢。
應(yīng)用于鉆井液中的腐殖酸創(chuàng)造了全新型的運用方式,包含殺菌劑方式、阻垢劑方式、緩蝕劑方式。通過利用季胺的作用將腐殖酸的性能進行改變,使腐殖酸原有的抗菌能力增大,使滅藻滅菌的能力更高效。最主要的將微生物擁有的代謝功能有效性破壞,將有害的微生物有效抑制。鉆井液的酸堿度對鉆井工作的質(zhì)量有較大的影響,利用腐殖酸能夠調(diào)節(jié)鉆井液的酸堿度,將阻垢的效果更為優(yōu)質(zhì),同時又降低了酸性氣體對鉆井設(shè)備擁有的腐蝕性。從此可以看出,腐殖酸對鉆井液擁有的重要作用。
在鉆井液中加入腐殖酸后,將鉆井液的作用加大,能夠大幅度提升降濾失的作用和稀釋的作用。在降濾失的作用與稀釋的作用加大的狀態(tài)下,將黏土擁有的懸浮電荷增大,增加水化膜的厚度,將鉆井液擁有的物理性能有效性的改善。
結(jié)束語:
通過上述內(nèi)容可知,腐殖酸融入鉆井液中擁有的作用較多,由于我國石油開采量不斷加大,深井和超深井的鉆井比例加大,加大了鉆井的困難度,能夠?qū)⒏乘嵊行У募尤?,使抗高溫能力實現(xiàn)了加大,同時又降低了環(huán)境污染度,使鉆井施工質(zhì)量和效率不斷提升。
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