親油膠體是一種可在油相中形成膠體的處理劑。
基本介紹
- 中文名：親油膠體
- 外文名：Oil-wet colloid
- 學科：緻密油氣
- 全拼：qinyou jiaoti
簡介,分類,功能,典型親油膠體,有機土與增黏劑,降濾失劑,
簡介
親油膠體是一種可在油相中形成膠體的處理劑。由於它的加入可使油基鑽井液形成具有與水基鑽井液性能相當的各種特性，從而可以滿足各種鑽井要求。
分類
親油膠體大體可以分為瀝青、有機土和有機皂三類。
功能
親油膠體在油基鑽井液中的主要功能是：
提高鑽井液的黏度，可以使油基鑽井液增加固相濃度(如瀝青)，形成膠束(如有機皂)以及形成網狀結構(如有機土)，從而使油基鑽井液黏度增加；
增加鑽井液的懸浮性，加入親油膠體，可提高鑽井液切力，從而提高攜帶岩屑的能力；
降低鑽井液的濾失量，加入親油膠體，可在一定程度上降低油基鑽井液的濾失量。
典型親油膠體
有機土與增黏劑
有機土是油基鑽井液中的最基本親油膠體，在油基鑽井液中既可提高鑽井液的黏度和切力，又能降低油基鑽井液的濾失量。因此，有機土是油基鑽井液中不可缺少的添加劑。有機土是高度分散的親水黏土與陽離子表面活性劑(季銨鹽)發生了離子交換吸附而製成的。典型的反應如下：
膨潤土-Na++C12H25N+-(CH3)3Br→膨潤土-[C12H25N+-(CH3)3]+NaBr
由於季銨鹽陽離子在黏土表面的吸附，使親水的黏土轉變為親油的有機膨潤土，保證其在油基鑽井液中能很好地分散。有機膨潤土的質量主要取決於黏土的種類，陽離子表面活性劑的類型、碳鏈長短和其在黏土上的覆蓋程度以及製造的外部條件如溫度、pH值等。季銨鹽陽離子的作用主要是吸附在黏土上後可使其變成親油而又可以分散於油相中，從而可以起到增黏及降濾失量的作用。有機膨潤土在乳狀液中的分散性與有機銨離子碳鏈長短和其在黏土上的覆蓋程度有密切關係。通過實驗發現，有機膨潤土在有機液體中的膨脹體積與碳鏈數目呈函式關係。當碳原子數超過10達到12時，其體積膨脹達到最大值。根據形成乳狀液的定向模型理論，形成穩定的W/O乳狀液，要求表面活性劑極性基團截面積與非極性基團截面積之比應小於1，也就是要求d級/d非<1。因此，在有機土的製備過程中，應該選用極性基半徑與非極性基半徑之比小於1的季銨鹽，這樣的季銨鹽與黏土表面的結合力強，有利於油基乳化鑽井液體系的穩定。
按表面活性劑與膨潤土的來源與類型的不同，形成了普通型的有機土與高黏度型的有機土(增黏劑)兩個類型，用以控制鑽井液的黏度。
降濾失劑
具有一定親油性的非溶解性分散顆粒一般可以作為油基鑽井液的降濾失劑使用，在現場使用最為廣泛的是瀝青類物質，瀝青可以通過氧化得到氧化瀝青，也可以通過磺化的得到磺化瀝青，氧化瀝青和磺化瀝青都可以作為油基鑽井液的降濾失劑使用。Jordan對脂肪胺鹽的進一步研究發現了一種用於降低油基鑽井液濾失的高溫效果較好的降濾失處理劑，這種材料由N-烷基腐殖酸銨組成，通過烷基鏈上含有12～22個碳原子的季銨鹽與褐煤製備的腐殖酸的鹼溶部分反應得到，所得到的反應產物在精製油或原油中容易分散，能夠顯著降低濾失而不增加黏度，並有助於水的乳化。
降濾失劑也是親油膠體的一種，其能夠有效地封堵乳化劑形成乳滴的中間孔隙，並形成緻密的濾餅，從而降低濾失。
