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1、授课内容有机处理剂一一增粘剂、页岩抑制剂计划课时2教学目标与 要求知识目标:掌握增粘剂及其的作用机理能力目标:能够运用作用机理解释反常现象能根据钻井液性能耍求选择合适的增粘剂、页岩抑制剂素质目标:培养学生分析问题、运用知识的能力培养学生理论联系实际的能力教学重点与 难点重点:钻井液增粘剂、页岩抑制剂及其作用机理难点:页岩抑制剂及其的作用机理处理方法:讲授、比照、教学资源教材、教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配增粘剂:单宁类、木质素类、聚合物类讲授、举例、分析、40页岩抑制剂:讲授、比照、举例、分析、40作业/ 技能训练课后习题117页4题教学评估通过课堂表现、提问、小组展示等方式评
2、估学生学习情况教研室主任签名:年月日教学设计【导课】:增粘剂在钻井液体系中如何发挥其作用?通过提问 等方式检 查上节课 思考题。采用讲 授、举例 的方法详 细介绍作 用机理。XC具有优良的剪切稀性能,能够有效地改进流型。【课堂内容】 三、增粘剂为保证井眼清洁、快速钻进,钻井液黏切需保持合适范围。一般加增粘剂,均为高聚物,分子链长,易形成网架结构,显著提黏。增黏剂除了起增黏作用外,还往往兼作页岩抑制剂(包被剂)、 降滤失剂及流型改进剂。使用增黏剂有利于改善钻井液的流变性, 也有利于井壁稳定。1、XC生物聚合物XC生物聚合物又称黄原胶,加入很少的量(02%-03%)即可产生较高的粘度,并兼有降滤失
3、作用。种适用于淡水、盐水和饱和盐水钻井液的高效增粘剂。有时需要与三氯酚钠等杀剂配合使用,防止各种细使其发用举法滤见其机 采、方降常及 要授等绍剂型月O 主讲例介失类作理XC生物聚合物抗温可达1200c ,在1400c温度下也不会完全失效;抗冻性好,可在以下使用。其抗盐、抗钙能力也十分突出,是一生酶变降解。2、羟乙基纤维素(HEC)HEC是一种水溶性的纤维素衍生物,它无臭、无味、无毒,溶于水后形成粘稠的胶状液,主要在聚合物钻井液中起增粘作用。分子链有大量羟基,可吸附多个黏土颗粒,形成胶团和网架结构,使钻井液中自由水减少,内摩擦阻力增加,黏度增大。优点是 增粘同时不增切力,因此切力高造成开泵困难时
4、可用。可做降滤失 剂。四、页岩抑制剂页岩抑制剂又称防塌剂,主要用来配制抑制型钻井液,在钻进 泥页岩地层时,抑制其水化膨胀,保持井壁稳定。1、沥青类在钻遇页岩之前,往钻井液中加入天然沥青粉,当钻遇页岩地 层时,假设沥青的软化点与地层温度相匹配,在井筒内正压差作用下, 沥青会发生塑性流动,挤入页岩孔隙、裂缝和层面,封堵地层层理 与裂隙,提高对裂缝的粘结力,在井壁处形成具有护壁作用的内、外泥饼。外泥饼与地层之间有致密保护膜,使之难以被冲刷,从而 阻止水进入,稳定井壁。用举法滤见其机 采、方降常及 要授等绍剂型月O 主讲例介失类作理沥青类页岩抑制剂常见的有氧化沥青、磺化沥青(SAS)、KAHM(俗 称
5、高改性沥青粉)。2、钾盐腐殖酸类其产品有腐殖酸钾(KHm)、硝基腐殖酸钾(MHP)、磺化腐殖酸钾、有机硅腐殖酸钾、腐殖酸钾铝、腐殖酸铝和腐殖酸硅铝等。3、阳离子泥页岩抑制剂阳离子泥页岩抑制剂(也成为粘土稳定剂),目前现场应用的是 环氧丙基三甲基氯化钱,俗称小阳离子,商品名NW-1。小阳离子抑制岩屑分散效果优于KC1,其优越性在于吸附了小阳离子的钻屑外表具有一定的疏水性,不易粘附在钻头、钻铤和钻杆 外表,具有明显的防泥包作用;小阳离子具有一定的杀菌作用,可 有效地防止某些处理剂的生物降解;小阳离子不会明显影响钻井液 的矿化度,具有不影响测井解释和减弱钻具在井下的电化学腐蚀等 优点。4、两性离子抑
6、制剂该聚合物分子在钻屑上的吸附能力增强,并可中和局部钻屑的 负电荷,因而具有较强的抑制钻屑分散的能力。有XY系列和FA系 列。XY系列产品既可作为降粘剂,也可作为抑制剂。FA系列主要作用是抑制岩屑分散、增加钻井液黏度和降低滤失 量,是两性离子聚合物钻井液的主处理剂。在钻屑外表包被吸附, 有效抑制钻屑水化分散,以利于清除无用固相,维持低固相。还可 增粘和降滤失。5、MM正电胶颗粒待永久正电荷,由二价金属离子和三家金属离子组成的氢氧化物。性质:电性可调节:通过MMH加量进行调节稳定性:提高体系的结构强度,时体系的稳定剂。流变性:静态为固体,动态位液体,剪切稀释抑制性作用机理:“滞留层”机理“胶粒吸附膜稳定地层活度”机理“束缚自由水”机理【小结】:1、钻井液增粘剂及其作用机理:2、钻井液页岩抑制剂及其作用机理:【思考】钻井液中携带的细小钻屑如何处理?课后小结主要采用讲授、举例等方法介绍增粘剂和页岩抑制剂常 见类型及其作用机理,学生反映良好。