羧酸盐分子结构与钻井液性能的关系研究

第 2 8 卷 第 2 期 2 0 1 1 年 3月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI LL I NG F LUI D & COM P L ETI ON F LUI D 、 ， 0 1 ． 2 8 NO． 2 M a t ．20l l 文章编号 ：1 0 0 1 — 5 6 2 0( 2 0 1 1 ) 0 2 — 0 0 3 9 — 0 3 羧酸盐分子结构 与钻 井液性 能的关 系研究 孙 明波 ， 郑斌 ， 杨 泽宁 ( 中国石油大学 ( 华东 ) 石 油工程学 院，山东青 岛 ) 摘要 通过钻 井液 常规性能实验和抑制 性实验，评价 了不 同类型的羧酸盐在钻井液 中的性能，初步研 究了羧 酸盐在钻 井液 中的性能 与金属 离子类型 、羧酸根链 的长度 以及 分子上羧酸根 数之间的关 系。实验发 现，羧酸盐的 抑制 性主要决定 干金属 离子 类型，羧 酸钠 的抑制能力较 弱，而羧酸钾则表现 出较好 的抑制性能 ； 随着羧酸钾 分子 中羧 酸根碳链长度 的增加 ，抑 制性增强 ； 羧 酸钾分子上 羧酸根数越 多 ，抑制性 也越 强 三元羧酸钾 的抑制性 强， 饱和溶液 密度高 ，价格 便宜而且对环境无害 ，在钻 井液 中有一定 的应用价值。 关键词 甲酸盐 ； 羧酸盐 ； 钻井液 ； 抑制性 中图分类号 ： T E 2 5 4 ． 4 文献标识码 ： A 有机盐体系具有许多优于普通水基钻井液的特 点，近年来受到普遍重视 [ 1 - 6 ] o 目前对有机盐体系 的研究主要集 中在金属离子 、水溶液活度和体系的 配伍性等方面。笔者研究了羧酸盐在钻井液 中的性 能与金属离子类型 、羧酸根的碳链长度以及羧酸盐 分子上羧酸根数之间的关系，以期深入探索羧酸盐 在钻井液中的作用。 1 仪 器 与 药品 高速搅拌机 、六速旋转黏度计 、常温常压滤失 仪 、电子天平 、滚子加热炉等。 甲酸钾 、甲酸钠 、乙酸钾 、乙酸钠 、丙 酸钾 、 丙酸钠 、 正戊酸钾 、 正戊酸钠 、 正己酸钾 、 正己酸钠 、 草酸钾 、草酸钠 、柠檬酸钾、柠檬酸钠等 ，均为分 析纯 。 2 结 果 与 讨 论 2 ． 1 羧酸盐对钻 井液常规性 能的影 响 2 ． 1 ． 1 一 元羧 酸盐对 钻 井液常 规性能 的影 响 在密度为 1 ． 0 6 g ／ c m 的基浆 中分别加入 0 ． 2 、 0 ． 4 、 0 ． 6 、0 ． 8 mo l ／ L( 以羧酸根计 ) 的羧酸盐 ，测定 了一元 ......