提升油基钻井液所用有机黏土热稳定性及相关机理的研究

发布时间：2024-02-04 04:14

　　本论文以喀左钠基蒙脱石和西班牙海泡石为原料,以四种不同类型的季铵盐阳离子表面活性剂为改性剂,采用湿法制备了单、双组份的有机蒙脱石和有机海泡石。以XRD、SEM、表面润湿接触角和TG-DTG为研究手段,研究了改性剂的种类、组合、配比对有机蒙脱石结构、形貌和理化性能的影响;对所制备的有机蒙脱石和有机海泡石在5号白油中进行热滚老化反应,表征其应用性能,研究改性剂的种类、组合和比例等对有机黏土热稳定性的影响;通过使用优选的有机蒙脱石和有机海泡石进行复配,研究复配组合及比例对复配有机黏土在油基钻井液中热稳定性的影响;探究改性剂的结构和组成对有机黏土热稳定性的影响机理。研究结果表明:(1)双组份改性有机蒙脱石的层间距大于相应的单组份有机蒙脱石;双组份有机蒙脱石相较单组份有机蒙脱石的片层堆垛更加松散、卷曲;Gemini型改性剂虽然自身热稳定性较差,在有机蒙脱石中热稳定性有所提升。(2)在白油基体系中,双组份阳离子表面活性剂所制备的有机蒙脱石1821+G12-OMt和1821+1827-OMt的性能较其他双组分有机蒙脱石性能优异。(3)在白油基体系中,复合有机黏土的热稳定性优于单一组分有机黏土的热稳定...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1蒙脱石的晶体结构

图1-1蒙脱石的晶体结构1.1.1.2蒙脱石的性质根据蒙脱石的结构特点，具有以下性质：阳离子交换性（杨晋涛，2005；吴平霄，1999）；水化性能（孙红娟，2011)；触变性（杨晋涛，2005）；吸附性（胡雪峰，2008）；稳定性等。此外，蒙脱石还具有无毒性、润滑性、可塑性....

图1-2CTMA+在蒙脱石层间域的排列方式（ZhuJianxi，2003）

2.1有机蒙脱石的制备方法有机蒙脱石的制备方法主要分为以下四种：湿法、干法、预凝胶法和微波韩秀山，2005；祝海平，2016），也有使用机械力化学法（赵丽颖等，200，2014）、熔融法（Pon，2008）、半干法、球磨法（ZhuangGuangzheng）和粉末研磨法（邓友....

图2-2Na-Mt的XRD与石英和钠基蒙脱石标准卡片对比

图2-2Na-Mt的XRD与石英和钠基蒙脱石标准卡片对比实验所用的主要仪器设备见表2-2。表2-2实验仪器序号名称规格生产厂家1数显电动搅拌器D40-2F杭州仪表电机厂2实验室多功能分散砂磨机ZMD-550上海易勒机电设备有限公司3鼓风干燥箱....

图3-1（A）单组份有机蒙脱石的XRD（B）双组份有机蒙脱石的XRD

第3章结果与讨论3.1有机蒙脱石的制备和性能3.1.1单、双组份有机蒙脱石的结构与形貌3.1.1.1单、双组份改性剂对有机蒙脱石结构的影响对实验所用的钠基蒙脱石Na-Mt和制备的OMt进行XRD的表征，研究单、双组份改性剂对有机蒙脱石结构的影响，XRD如....

本文编号：3895194