Q_KXJ06-2019压裂用助排剂 氟碳类 XJ-06

Q_KXJ06-2019压裂用助排剂 氟碳类 XJ-06
Q_KXJ06-2019压裂用助排剂 氟碳类 XJ-06

Q/KXJ 克拉玛依市新聚工贸有限责任公司企业标准

Q/KXJ 06—2019

代替T/SHXH 011.3-2016

压裂用助排剂氟碳类 XJ-06

Fracture clean up additive fluorocarbon XJ-06

2019-11-15发布2019-12-01实施

前言

本标准根据GB/T 20001.10-2014《标准编写规则第10部分:产品标准》给出的规则起草;

本标准代替T/SHXH 011.3-2016《压裂用助排剂氟碳表活剂 XJ-06》,与T/SHXH 011.3-2016相比,主要变化如下:

—修改了“规范性引用文件”(见第2章,2016版第2章);

—修改了“分类和标记”(见第3章,2016版第3章);

—修改了“助排率”(见第4章,2016版第5章);

本标准由克拉玛依市新聚工贸有限责任公司产品研发部提出并归口;

本标准起草单位:克拉玛依市新聚工贸有限责任公司

本标准主要起草人:高鹏、李永飞、张维中、寇瑶、阳非、赵志维、陆微微。

压裂用助排剂氟碳类 XJ-06

1 范围

本标准规定了压裂用助排剂氟碳类 XJ-06的分类和标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、标签、随行文件、包装、运输、贮存和健康安全及环境要求。

本标准适用于压裂用助排剂氟碳类 XJ-06(以下简称压裂用助排剂 XJ-06)。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 4472 化工产品密度、相对密度测定通则

GB/T 6003.1 试验筛技术要求和检验第一部分:金属丝编织网试验筛

GB/T 5549 表面活性剂用拉起液膜法测定表面张力

GB/T 6541 石油产品油对水界面张力测定法(圆环法)

GB/T 6678 化工产品采样总则

GB/T 6680 液体化工产品采样通则

GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 9724 化学试剂pH值测定通则

SY/T 5107-2016 水基压裂液性能评价方法

SY/T 5370-2018 表面及界面张力测定方法

SY/T 5764 压裂用植物胶通用技术要求

SY/T 5822-1993 油田化学剂类型代号

SY/T 6787 水溶性油田化学剂环境保护技术要求

3 分类与标记

产品标记应符合SY/T 5822-93的规定,具体按下列规则编写:

产品类型

油田化学剂类型代号

示例:FR-CL- XJ-06表示压裂用助排剂 XJ-06。

1

4 技术要求

压裂用助排剂氟碳类 XJ-06的质量检验技术要求应符合表1的规定,适用性评价技术要求应符合表2的规定。

表1 压裂用助排剂氟碳类 XJ-06的质量检验技术要求和试验方法

表2 压裂用助排剂氟碳类 XJ-06的适用性评价技术要求和试验方法

5 试剂

主要试剂和材料如下:

a)试验用水:GB/T 6682中三级水、自来水;

b)煤油:经无水氯化钙处理;

c)羟丙基瓜尔胶:符合SY/T 5764中压裂用羟丙基瓜尔胶一级品规定;

d)四硼酸钠(硼砂):分析纯;

e)氢氧化钠:分析纯;

f)过硫酸钠:分析纯;

g)支撑剂:0.210~0.425mm;

h)岩心粉:0.210~0.425mm;

i)普通氮气:纯度99%。

6 设备

主要仪器设备如下:

2

a)比色管:50ml;

b)密度计:精度±0.001g/cm3 ;

c)移液管:1ml,2ml;

d)容量瓶:100ml,500ml;

e)量筒:100ml,200ml,500ml,1000ml;

f)烧杯:500ml,1000ml;

g)具塞广口瓶:500ml;

h)玻璃管:?15mm×500mm;

i)旋转黏度计:RV20或同类产品;

j)电子天平:感量0.01g;

k)标准筛执行GB/T 6003.1的规定,试验标准筛:425μm,212μm;

l)搅拌器:吴茵混调器或同类产品;

m)表界面张力仪(圆环法);范围0.1 mN/m~100 mN/m,精度0.01 mN/m;

n)耐温耐压容器:250ml,符合GB/T 29170-2012中21.5.3的规定;

o)电热恒温水浴:工作温度为室温~100℃,控温精度±1℃;

p)电热恒温干燥箱:工作温度为室温~200℃,控温精度±1℃。

7 试样制备

7.1 压裂液试样制备要求

7.1.1 应说明压裂液名称、各组成成分、用量、配比、加入顺序、配制水、混合的时间(包括在一种或多种混调速度下的温度和时间)、在测试之前液体的老化时间和静置时间或者剪切历史的要求,说明测试所需的液体体积及特殊要求。

7.1.2 由于测试目的和压裂施工要求测定的条件不同,对压裂液测试前准备过程的剪切历史要求也不同,因此本标准无法规定统一的测试前剪切历史。一般无特别说明的,可以视为压裂液配制后可直接测试而无需用测试前剪切历史。

7.1.3 对于有测试前剪切历史要求的压裂液,可以按照施工工艺设计和井筒条件计算温度和剪切条件来设定适宜的测试前剪切历史。在不清楚应用井况条件而仅用于比较同一类型压裂液的粘度性能时,根据API RP 39:1998年(第三版)中4.1.2内容,推荐测试前剪切历史分为两种情况:液体测试温度低于93℃时,测试前剪切历史推荐为675s-1±67.5s-1条件下剪切2.5min±10s;液体测试温度大于或等于93℃时,测试前剪切历史推荐为1350s-1±135s-1条件下剪切5min±10s;

7.2 基液制备

7.2.1 量取按配方需要配制压裂液量的试验用水,倒入搅拌器中。

7.2.2 按配方称取所需添加剂的量,备用。

7.2.3 调节搅拌器转速至液体形成的漩涡可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止。

7.2.4 按顺序依次加入已称好的添加剂,稠化剂应缓慢加入,避免形成鱼眼,并时刻调整转速以保证达到7.2.3的漩涡状态。破胶剂应在制备冻胶前加入。

3

7.2.5 在加完全部添加剂后持续搅拌5min,形成均匀的液体,停止搅拌。

7.2.6 将已配好的基液倒入烧杯中加盖,放入恒温30℃水浴锅中静置恒温4h,使基液粘度趋于稳定。

7.3 交联液制备

7.3.1 按配方要求直接使用液体交联剂为交联液。

7.3.2 按实际操作需要根据交联比稀释为所需浓度的交联液。

7.3.3 按配方和交联比要求将固体交联剂均匀溶解为所需浓度的交联液。

7.4 冻胶制备

7.4.1 不含胶囊破胶剂的冻胶制备方法一:针对排除空气影响的情况使用。取7.2制备的基液倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌液体。如需要则加入破胶剂,然后边搅拌边加入交联液,直至形成能挑挂的均匀冻胶,避免形成起泡。

7.4.2 不含胶囊破胶剂的冻胶制备方法二:针对忽略空气和起泡影响的情况使用。取7.2制备的基液倒入搅拌器汇总,调节搅拌器转速,使页面形成旋涡,直至液体形成的旋涡可以捡到搅拌器桨叶中轴顶端为止,使搅拌器恒速转动。如需要则加入破胶剂,然后将交联剂加入,直至形成旋涡逐渐消失为止。

7.4.3 含胶囊破胶剂的冻胶制备方法一:针对保持胶囊形态均匀分布的情况,适用于考察胶囊破胶剂包裹程度和对压裂液粘度保持率等试验的冻胶压裂液制备。胶囊破胶剂按7.4.2方法使其均匀分布时,再加入交联剂形成冻胶。

注:对于有些情况下,一次性配制冻胶后再测试时只能使用部分冻胶试样时,也可以计算冻胶试样中含有的胶囊量,而在冻胶形成后再将胶囊加入试样中,并在不改变剪切历史条件下使其均匀分布。

7.4.4 含胶囊破胶剂的冻胶制备方法二:针对要求破坏胶囊形态的情况,适用于考察含有胶囊破胶剂但又不能模拟地层条件令胶囊释放的压裂液破胶性能等试验的冻胶压裂液制备。可以计算胶囊破胶剂中有效破胶剂含量,用其实际有效破胶剂代替胶囊按7.4.2加入,计算胶囊破胶剂有效含量按SY/T 6380-2008的7.2执行。

7.5 测试试样

7.5.1 助排剂水溶液试样

准确称取0.3g(精确至0.0001g)压裂用助排剂,加入蒸馏水至100g,搅匀后备用。

7.6 测试空白样

蒸馏水作为水溶性助排剂的空白样。

7.6.1 工作液空白样

压裂液制备过程中不加入助排剂得到的破胶液作为压裂液的空白样品,制备过程同7.4。

8 试验方法

8.1 外观

4

目测法:在比色管中加入20mL~25mL助排剂,在自然光下观察其是否分层和沉淀。

8.2 pH值

按GB/T 9724的规定执行。

8.3 密度

按GB/T 4472—2011中4.3.3的规定执行。

8.4 水溶性

用移液管吸取1mL助排剂样品置于装有蒸馏水的100ml容量瓶中,用蒸馏水定容后摇匀,静置30min 后目测有无浑浊、有无分层、有无沉淀。

8.5 碱溶性

用移液管吸取1mL助排剂样品置于装有100mL质量浓度为1%的氢氧化钠水溶液的烧杯中,搅拌1min,目测有无浑浊、有无分层、有无沉淀。

8.6 表面张力

按SY/T 5370 《表面及界面张力测定方法》或GB/T 5549《表面活性剂用拉起液膜法测定表面张力》的规定测定7.5.1中配制液体的表面张力。

8.7 界面张力

按SY/T 5370 《表面及界面张力测定方法》或GB/T 6541《石油产品油对水界面张力测定法(圆环法)》的规定测定7.5.1中配制液体的界面张力。

8.8 热稳定性

8.8.1 表面张力改变量

测试温度为助排剂的使用温度。取7.5.1配制的助排剂水溶液600mL置于烧杯中,搅拌均匀,备用。检查耐温耐压容器,将制备好的试样装入其中,至溢出为止,上紧螺纹,保证密封,放于烘箱中调至要求的温度,恒温后,取出冷却至室温。将冷却后的耐温耐压容器打开,把其中的水溶液倒入烧杯中,按SY/T 5370《表面及界面张力测定方法》或GB/T 5549《表面活性剂用拉起液膜法测定表面张力》的规定测其表面张力。

表面张力的改变量σw按公式(1)计算:

σww=∣σσw1?σσw2∣????????(1)

式中:

σw——助排剂样品表面张力的改变量,mN/m;

σw1——加热前助排剂样品的表面张力,mN/m;

σw2——加热后助排剂样品的表面张力,mN/m。

8.8.2 界面张力改变量

测试温度为助排剂的使用温度。取7.5.1配制的助排剂水溶液600mL置于烧杯中,搅拌均匀,备用。检查耐温耐压容器,将制备好的试样装入其中,至溢出为止,上紧螺纹,保证密封,放于烘箱中调至要

5

求的温度,恒温后,取出冷却至室温。将冷却后的耐温耐压容器打开,把其中的水溶液倒入烧杯中,按SY/T 5370《表面及界面张力测定方法》或GB/T 6541《石油产品油对水界面张力测定法(圆环法)》的规定测其界面张力。

界面张力的改变量σow按公式(2)计算:

σoww=∣σσo w1?σσo w2∣????????(2)

式中:

σow——助排剂样品界面张力的改变量,mN/m;

σow1——加热前助排剂样品的界面张力,mN/m;

σow2——加热后助排剂样品的界面张力,mN/m。

8.9 配伍性

8.9.1 对压裂液粘度影响率

按照7.4的方法,制备一份空白冻胶和一份加有配方浓度助排剂的冻胶,用旋转粘度计测定两份冻胶样品的粘度,测试条件为助排剂使用温度、170 s-1、恒温30 min。

按公式(3)计算对压裂液粘度的影响率:

R y=∣n k?n z n k∣×100???????(3)

式中:

R y——对压裂液粘度的影响率,用百分比表示;

n k——空白对比样冻胶的粘度,单位为毫帕秒(m Pa·s);

n z——加入助排剂冻胶的粘度,单位为毫帕秒(m Pa·s)。

8.9.2 与压裂液其他添加剂的配伍性

按7.2的方法制备压裂液基液1000ml,配制时按配方浓度加入除助排剂以外的其它添加剂,将其分成两份各500 mL,其中一份为空白对比样,另一份加入配方浓度的助排剂。静置30 min后,对比观测样品有无浑浊、有无分层、有无沉淀。

8.10 破胶液的表面张力

按照SY/T 5107-2016《水基压裂液用交联剂性能评价方法》中7.9.1的方法得到破胶液,取上清液,在25℃下,按照GB/T 5549—2010《表面活性剂用拉起液膜法测定表面张力》规定测定表面张力。

8.11 破胶液的界面张力

按照SY/T 5107-2016《水基压裂液用交联剂性能评价方法》中7.9.1的方法得到破胶液,取上清液,在25℃下,按照SY/T 5370—1999《表面及界面张力测定方法》的规定测定界面张力。测定界面张力时的低密度相应为航空煤油。

8.12 助排率提高率

8.12.1 实验介质和样品准备

8.12.1.1 实验介质准备

支撑剂或支撑剂与岩心粉的混合物是实验用的介质,其准备方法如下:

6

a) 实验用支撑剂准备:筛取压裂用支撑剂,使用通过425μm 标准筛,但不通过212μm 标准筛的

支撑剂;过筛后的支撑剂用自来水冲洗2遍,再用蒸馏水冲洗1遍,去掉支撑剂中杂质;冲洗后的支撑剂平铺在105℃下烘干8h 以上;再次筛取通过425μm 的标准筛,但不通过212μm 标准筛的支撑剂;过筛后的存于带有干燥剂的容器中备用。

b) 实验用岩心粉准备:取实验岩心,用粉碎机,制成粉末,筛取通过425μm 标准筛,但不通过

212μm 标准筛的岩心粉末,在105℃下烘干2h ,冷却后存于带有干燥剂的容器中备用。 c) 在评价助排剂对特定储层或井的助排提高率时,可采用岩心粉与支撑剂的混合物替代支撑剂进

行评价。实验时,将准备的岩心粉末与压裂支撑剂按质量比例1:1混合均匀使用。 8.12.1.2 实验液体准备

按照7.5或7.6的方法配置实验用试样溶液,备用。 8.12.2 实验装置安装

在内径15mm 、长500mm 的玻璃中装满粒度为212μm ~425μm 的实验介质,用塞子封住两端,用天平称取实验介质、玻璃管和塞子(以下简称组合体)的质量m 1。重复实验时,每次组合体的质量相差小于等于2%。

按附录A 的流程装好饱和实验和助排提高率测试实验的装置,其中油井用助排剂的评价或加油井用助排剂的破胶液或乏酸符合图A.1和A.2的要求,气井用助排剂或加气井用助排剂的破胶液或乏酸符合图A.1和A.3的要求。注意控制液位高度,保持助排剂恒定流体压头为700mm 水柱,煤油恒定流体压头为900mm 油柱。

8.12.3 助排提高率测定步骤 8.12.3.1 饱和实验过程

将填充介质的玻璃管水平放置,向填砂管一端通7.5或7.6制备的待测试样溶液饱和填充层,待填砂管另一端出液10s 后,取下玻璃管,用纱布擦去两端和四周的液体,称取已饱和混合物的组合体质量m 2。 8.12.3.2 助排提高率测试实验过程

助排提高率测试实验过程如下:

a) 油井用助排剂提高率测试过程:按照图A.2安装已饱和的填充的玻璃管,开启煤油流通阀,记录煤油开始从玻璃管另一端透出前流出的液体质量m 3(油)。 b) 气井用助排剂提高率测试过程:按照图A.3安装已饱和的填充的玻璃管,开启氮气,调压至7KPa ,

记录气体开始从玻璃管另一端透出前流出的液体质量m 3(气)。 8.12.4 计算

助排提高率按公式(4)计算:

3

21

100m m m η

×? (4)

式中:

η——助排提高率,用百分数表示;

m 1——饱和前组合体的质量,单位为克(g );

7

m2——饱和后组合体的质量,单位为克(g);

m3——流出来的液体质量,单位为克(g)。

9 检验规则

9.1 组批与抽样

9.1.1 同一合同批或交货批(≤60t)为一批。

9.1.2 按GB/T 6678的规定确定采样单元数,液体产品采样按GB/T 6680的规定执行。

9.1.3 根据样品数量,采用随机抽取方法,用取样器从包装桶不同深度取样,取样总量不得少于2000 ml。所取试样充分混匀后,分成3份,分别装在3各洁净、干燥的玻璃瓶中,封存,每瓶试样不少于500 ml,贴上标签,注明产品名称、取样日期等。

9.1.4 3份样品中一份作检验用,一份留待复检用,另一份保存3个月,备仲裁用。

9.2 判定规则

检验分为型式检验和出厂检验。

9.2.1 型式检验

9.2.1.1 型式检验每年进行一次。有下列情况之一时,亦应进行:

a)新产品投产或产品定型鉴定时;

b)原材料、工艺等发生较大变化时,可能影响产品质量时;

c)产品停产半年后,恢复生产时;

d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。

9.2.1.2 型式检验项目为表1和表2的所有项目。

9.2.2 出厂检验

9.2.2.1 出厂检验为已进行过型式检验的产品,在每批产品出厂交货时必须进行的常规检验。

9.2.2.2 出厂产品检验项目为表1的所有项目。

9.2.3 判定规则

9.2.3.1 检验结果按照GB/T 8170的规定修约,用修约值与第4章的要求进行比较。检验结果符合第4章的要求,判定该批产品合格。检验结果中有一项不符合第4章的要求,则判定该批产品不合格。

9.2.3.2 当供需双方对产品质量发生异议时,由仲裁机构按照本标准规定的检验方法进行仲裁检验。

10 标志、标签和随行文件

10.1 标志和标签

产品包装上标明:

a)产品名称;

8

b)分类和标记;

c)厂名、厂址;

d)生产日期;

e)本标准号;

f)净含量;

g)保质期;

h)腐蚀毒害标志。

10.2 随行文件

产品随行文件包括:

a)出厂检验报告;

b)产品安全使用说明书;

c)产品合格证。

10.3 产品安全技术说明书内容至少应包括:

a)成分/组成信息;

b)理化特性;

c)危险性概述;

d)急救措施;

e)泄漏应急处理;

f)接触控制和个体防护。

11 包装、运输和贮存

11.1 包装

产品应采用塑料桶包装。

11.2 运输

产品在运输装卸时,应防止摔碰、暴晒、雨淋。

11.3 贮存

产品应贮存于阴凉通风处,防止进水,远离热源。自生产之日起保质期为12个月。

12 健康安全及环境要求

12.1 使用本产品时,要戴手套,穿好防护服,注意使用安全。

12.2 如果本产品为废品,应回收处理。

12.3 为用户提供产品安全说明书。

12.4 有关健康、安全、环保(HSE)要求按SY/T 6787执行。

9

10

压裂技术详解

压裂技术详解 第一节压裂设备 1.压裂车: 压裂车是压裂的主要设备,它的作用是向井内注入高压、大排量的压裂液,将地层压开,把支撑剂挤入裂缝。压裂车主要由运载、动力、传动、泵体等四大件组成。压裂泵是压裂车的工作主机。现场施工对压裂车的技术性能要求很高,压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。 2.混砂车: 混砂车的作用是按一定的比例和程序混砂,并把混砂液供给压裂车。它的结构主要由传动、供液和输砂系统三部分组成。 3.平衡车: 平衡车的作用是保持封隔器上下的压差在一定的范围内,保护封隔器和套管。另外,当施工中出现砂堵、砂卡等事故时,平衡车还可以立即进行反洗或反压井,排除故障。 4.仪表车: 仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车,采集和显示施工参数,进行实时数据采集、施工监测及裂缝模拟并对施工的全过程进行分析。

5.管汇车: 管汇车的作用是运输管汇,如;高压三通、四通、单流阀、控制阀等。第二节压裂施工基本程序 1.循环: 将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车。循环路线是液罐车-混砂车-压裂泵-高压管汇-液罐车,旨在检查压裂泵上水情况以及管线连接情况。循环时要逐车逐档进行,以出口排液正常为合格。 2.试压: 关死井口总闸,对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压30-40Mpa,保持2-3min不刺不漏为合格。 3.试挤: 试压合格后,打开总闸门,用1-2台压裂车将试剂液挤入油层,直到压力稳定为止。目的是检查井下管柱及井下工具是否正常,掌握油水的吸水能力。 4.压裂: 在试挤压力和排量稳定后,同时启动全部车辆向井内注入压裂液,使井底压力迅速升高,当井底压力超过地层破裂压力时,地层就会形成裂缝。5.支撑剂: 开始混砂比要小,当判断砂子已进入裂缝,相应提高混砂比。 6.替挤:

碳氟表面活性剂综述

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压裂液减阻剂

FRICTION REDUCER FOR OIL AND GAS FRACTURING FLUID BENEFITS ?Highly effective OIL FREE anionic friction reducer ?Works in both oil well and (tight) gas shale applications ? A highly effective friction reducer providing increased flow rates without increasing operating pressures ?Greatly reduces friction at small concentrations ?Does not contain unfriendly hydrocarbons or mineral oils ?Minimises hydraulic horsepower usage due to lower surface treating pressures. ?Contains leading edge chemical technology for inversion in seawater and fast dissolution when injected into an energy mixing zone. ?Designed to be added as supplied ?Works in both fresh and high brine water ?Hydrates very rapidly,even in cold water Excellent Salt-Resistance performance DESCRIPTION Jinyu ‘Oil Free’ Friction Reducer is the latest polymer technology is a highly efficient, highly competitive friction reducer for oil & gas fracturing fluid and contains NO enviromentally hazardous hydrocarbons, mineral oils or surfactants.. It is a multipurpose, high molecular weight, anionic friction reducer that will instantly and effectively reduce pipe friction. It is designed to reduce friction in water based fracturing and brine applications with friction pressures being reduced by a minimum of 70-80% and even further in some applications. APPLICATION The composition of the fracturing fluid may be adjusted depending on the particular well or formation to be fractured. For example, in fracturing certain formations it may be desirable to use a high concentration of the propping agent, while in other formations, little or no propping agent may be used. In general, the polymer is added to the fracturing fluid continuously at rates between 25 ppm to about 2500 ppm. Jinyu ‘Oil Free’ Friction Reducer is preferably applied on site by a blender, metering product into the fracturing fluid. The polymer may also be added by simply pouring from the container into the fluid stream or very accurately by using a positive displacement pump tied to a feedback from the flowmeter on the blender.

氟碳表面活性剂与水性塑胶漆的推广

氟碳表面活性剂与水性塑胶漆的推广 上海向岚化工有限公司奚祥 在环境保护的浪潮中,涂料行业也在寻找自己的方向,水性化是一个重要的途径。然而“知易行难”,由于水性漆的光泽、附着力、耐水性以及流平润湿性与溶剂型涂料相比还有一定的差距,所以在工业漆及其他特种涂料中,溶剂型涂料还是占有绝大部分市场。 但是保护环境和有效利用石油资源的压力,都使得水性化成为涂料行业不可逆转的趋势。解决技术问题是涂料行业水性化的关键所在。本文着重介绍氟碳表面活性剂在水性漆特别是水性塑胶漆中的应用,希望能够对水性塑胶漆的推广有所帮助。 氟碳表面活性剂介绍 先给大家介绍一下表面张力的概念。在物质内部,每个分子受其周围分子的作用力是对称的,处于平衡状态。而处于表面上的分子所受的作用力是不对称的,一方面受到内部分子的作用力,另一方面还受到与该物质表面相接触的其他物质分子的作用力。这两种力是不平衡的,相互作用后的结果就是在两种物质界面的地方产生表面张力,其方向与物质表面相切。作一个形象的比喻,就像一个气球,里面充满了水,那一层皮膜就相当于表面张力,它有使水的表面积缩小到的趋势,变成球形。如果忽略地球重力的影响,那么所有的水滴都应该是球形的。 而表面活性剂就是这样一类物质,它的分子同时具有极性基团(亲水结构)和非极性基团(疏水结构),使得它活跃于两相物质的界面,能够降低表面张力,从而改变物质的界面性质,就像针刺在皮膜的表面一样,使得皮膜收缩能力变小了。根据表面活性剂疏水结构的不同,又可以分为碳氢类、有机硅类和氟碳类的表面活性剂。 氟碳表面活性剂是指普通表面活性剂碳氢链上的氢全部或部分被氟原子取代的一类表面活性剂。C-F链化学稳定性和热稳定性都很高;此外氟原子的半径比氢原子大,能将碳原子完全遮盖起来,范德华力小,即分子间力小,故氟碳表面活性剂具有很多普通碳氢表面活性剂不具有的特征: 第一、极强的表面活性。在水中只要很低的浓度就能够强烈的降低水的表面张力,提高了水性体系的湿润性和渗透性。由于氟原子非常难以被极化,使氟碳链极性 比碳氢链小。正是因为这种低极性,使氟碳链具有憎水性的同时还有憎油性, 因而在有机溶剂中也有高的表面活性。 第二、极好的稳定性。因为氟碳键的键能很大,不容易被破坏,所以具有极好的化学稳定性和热稳定性,可用于碳氢活性剂无法稳定存在的场合,如高温、强酸、 强碱溶液中。 第三、生产成本高。氟是电负性最强的元素,所以对设备的要求非常的高,加之合成氟碳表面活性剂的工艺也比较的复杂,造成了目前世界上氟碳表面活性剂的产 能不大,成本较高,市场售价也不便宜。 与普通表面活性剂一样,氟碳表面活性剂的分类依据其极性基团结构不同可分为非离子型和离子型二大类。非离子型的亲水基一般为聚氧乙烯醚类的产品,易溶于水、有机溶剂(包括酸、碱介质),与其它类型活性剂的相容性也更好。由于在水中不电离,故对PH值稳定性高,但是要避免在强氧化介质中使用,以免造成醚键断裂。非离子型的氟碳表面活性剂也是在水性涂料中应用最为广泛的一类。离子型氟碳表面活性剂根据亲水基的不同又可分为阴

压裂液减阻剂的类型

压裂液减阻剂(油包水乳液):在油田增产方法操作中,许多的压裂液通过泵在高压力及高流速条件下被运送到深度约500米至6000米或许更深的钻孔处,致使井眼周围的岩层开裂。油层中的油气在地层压力作用下渗透到井眼分裂处,通过泵又被运送到地上。压裂液在管道中被运送的过程中,因为来自泵的压力会发生湍流,湍流致使阻力的发生。阻力会消耗更多的能量。通常高分子量的线性聚合物可以用于改善流体的流变性质,然后使湍流最小化,然后尽可能的减少在运送过程中丢掉的不必要能量。 压裂液减阻剂(油包水型)在用量很小的情况下减少摩擦阻力,成本低,而且会有高剪切、及抗高温抗高压等出色的功用。尽管,传统的乳液聚合物具有适合的分子量,但是,体系中因为富含碳氢化合物及表面活性剂,会对环境发生危害,表面活性剂及有机溶剂可能在陆地泄露或许在海上途径发生火灾。此外,运用前,需要破乳,所以,传统的乳液聚合物的运用遭到约束。 固体聚合物通常在这种运用中被广泛运用,因为固体聚合物的有用浓度比液体聚合物溶液的浓度高许多。但是,固体聚合物难以溶解,需要格外的设备以及许多的动力和水来稀释产品。在悠远的钻井现场,动力和水常常供应不上,需要许多的经费投入确保。 压裂液减阻剂 产品形状:乳白色流动性液体 产品特征:溶解快,能耗小,抗剪切性好,无毒无污染,无粉尘,无损健康,流动性好易于操作,格外适宜自动加药,完结出产的自动化。 1、与粉体产品对比,溶解快,药效高,无粉尘无污染,可自动连续加药; 2、与胶体产品对比,溶解快,含量高,粘度低,流动性好,易操作,可自动连续加药; 运用范畴:首要用于页岩气压裂液减阻剂,石油工业用于钻井乳液包被抑制剂,水处理领域等!

氟表面活性剂

氟表面活性剂 英文名:fluorinated surfactant (FSA) 一、碳表面活性剂的基本概念: 众所周知,表面活性剂一般由极性基团(亲水基)和非极性基团(疏水基)二部份组成。普通表面活性剂的非极性基团为碳氢链,而氟碳表面活性剂的非极性基团为氟碳链,即以氟原子部分或全部取代碳氢链上的氢原子。但二者在极性基团的结构上无明显区别。所以氟碳表面活性剂就是以氟碳链取代碳氢链作为分子中非极性基团的表面活性剂。 二、氟碳表面活性剂的分类: 与普通表面活性剂一样,氟碳表面活性剂的分类依据其极性基团结构不同可分为离子型和非离子型二大类。离子型又可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型氟碳表面活性剂。 1、阴离子型氟碳表面活性剂: 根据其极性基团(亲水基)不同可分为羧酸盐类(RfCOO-M)、磺酸盐类(RfSO3-M)、磷酸盐类(RfOPO3M)和硫酸盐类(RfOSO3-M),工业上应用以前三者为主。 羧酸盐类氟碳表面活性剂:一般在强酸或含高价阳离子水溶液中的溶解度较小,但热稳定性较高; 磺酸盐类氟碳表面活性剂:相对具有更好的耐氧化性,对强酸、电解质敏感性小; 磷酸盐类氟碳表面活性剂:相对发泡性能较差。 2、阳离子型氟碳表面活性剂: 阳离子氟碳表面活性剂几乎都是含氮化合物,即有机胺衍生物。由于大多数物质表面颗粒带负电荷,故阳离子型活性剂易被吸附。 3、两性离子氟碳表面活性剂: 两性离子活性剂分子结构中同时含有酸性基和碱性基,其表现出的离子类型取决于溶液PH值,即在酸性介质中表现为阳离子型,在碱性介质中表现为阴离子型。两性氟碳表面活性剂酸性基主要是羧酸基和磺酸基,碱性基主要是氨基或季铵基。两性氟碳表面活性剂具有优良乳化性能,在氟碳材料、纸张、皮革等产品制造过程中用作乳化剂。 4、非离子型氟碳表面活性剂: 非离子型氟碳表面活性剂在水溶液中不电离,其极性基通常为含氧醚键(如聚氧乙烯基)。非离子型比其它类型活性剂更易溶于水、有机溶剂(包括酸、碱介质),与其它类型活性剂的相容性也更好。由于其在水中不电离,故对PH值稳定性高,受电解质、无机盐的影响也小,但因其极性基为一定数量的含氧醚键/羟基组成,故不能应用于强氧化介质,以免造成醚键断裂。

压裂常用药剂

按化学性质分类 常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳状压裂液、醇基压裂液以及酸基压裂液等六种类型。 1. 水基压裂液是以清水做溶剂或分散介质,向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的。主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂,即植物胶及衍生物(胍尔胶、田菁胶、香豆胶等)、纤维素衍生物和合成聚合物。这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶,经交联剂交联后形成黏度极高的冻胶,在施工结束后,为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂。 2. 油基压裂液是矿场原油或炼厂粘性成品油均可作油基压裂液,但其黏度较低、热稳定性差、携砂能力不好、压裂液效率低。目前多用稠化油,基液为原油、汽油、柴油、煤油或凝析油。稠化剂为脂肪酸皂(如脂肪酸铝皂,磷酸酯铝盐等),矿场最高砂比可达30%(体积比)。稠化油压裂液遇地层水后会自动破乳,所以无需加入破胶剂。 3. 泡沫压裂液是一种新型水基压裂液,它是液体、气体及添加剂的混合物。基液多用淡水、盐水、聚合物水溶液,气相为二氧化碳、氮气、天然气,发泡剂用非离子型活性剂。其最大特点是易于返排、滤失少以及摩阻低等,它具有弱酸性,可溶解近井地带及地层中的无机垢和部分岩石中的碳酸盐矿物,抑制粘土膨胀,改善或保护了油气层。缺点是砂比不能过高、井深不能过大。适用于低渗透、易水敏、高压油层和下部受水层威胁的油井以及气井的压裂,是一种综合性能较理想的压裂液体系。 4. 乳状压裂液是指水包油型乳化液,基本上综合水基压裂液和油基压裂液的优点。由于外相为水冻胶,所以乳状液的摩阻低、黏度高、热稳定性好,其悬砂能力强,滤失低。由于乳状液所含的水比较少,进入地层的水不多,因此可以较好的防止粘土膨胀和运移。主要有聚合物乳化压裂液和植物胶冻胶原油乳化压裂液。 5. 醇基压裂液由低碳醇、稠化剂、水、PH 调节剂、粘土稳定剂、助排剂等构成醇基压裂液。醇基压裂液对砂岩储层无水敏、水锁伤害,而且还有解水锁的能力。能有效降低水相滞留伤害,补充地层能量,具有返排能力强、低伤害等特点,能有效改善裂缝导流能力,提高压裂效果。由于甲醇可以与水形成任何比例的混合物,在甲醇压裂液进入水锁地层后,可以最大限度将地层所束缚的水吸收,并随着压裂液排出地面,解除地层的水锁,有助于液体的返排。主要优点是表面张力低,对粘土防膨稳定效果好,主要缺点是成本高、易燃、黏度低,很少应用。 6. 酸基压裂液是以酸液为基液,可以用植物胶及衍生物作为稠化剂配成稠化酸。由

减阻剂--滑溜水压裂

减阻剂--滑溜水压裂 滑溜水压裂液是指在清水中加入少量的滑溜水压裂用减阻剂,一定量支撑剂以及表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液,又叫做减阻水压裂液。 由于滑溜水压裂施工中泵速较大,因而会产生较高摩阻。作为减阻水体系的主剂,压裂用减阻剂的作用是减少压裂液流动时的摩擦系数,从而减少施工压力。 为了达到现场大排量条件下即配即用的目的,减阻剂不仅应具有较高的减阻性能,还应具有较好的溶解分散性能。 1、分散性能:减阻剂的分散性能可以用分散时间来表征,分散时间是指减阻剂聚合物完成溶解、破乳并且聚合物分子完全展开达到最大黏度所需要的时间,新乡市京华净水材料有限公司生产的乳液减阻剂,分散快且无需破乳,分散性能好。 2、减阻性能:减阻剂的减阻性能具体表现为减阻剂溶液流速加快和摩阻压降减少:当输送压力一定时,减阻效果表现为流速的增加;当流量一定时,减阻效果则表现为摩阻压降的减少。新乡市京华净水材料有限公司生产的乳液减阻剂,价格低、用量少,且减阻效果可达60%以上。 近年来,页岩气能源的开采在中国受到越来越高的重视,作为北美地区页岩气体积改造的关键技术,滑溜水压裂液在中国具有广阔的应用前景。 滑溜水压裂的优势: 1、传统的凝胶压裂液体系使用较高浓度的凝胶,这些凝胶的残留物以及在压裂过程中产生的滤饼会堵塞地层并降低裂缝导流能力。而滑溜水压裂液中只含有少量的减阻剂等添加剂,并且易于返排,大大降低了地层及裂缝伤害,从而有利于提高产量。 2、滑溜水压裂液中的化学添加剂及支撑剂的用量较少,可节省施工成本40%~60%。由于成本的降低,许多原来不具商业开采价值的储层便可以得到开发。 3、减阻水能够产生复杂度更高体积更大的裂缝网络。这是由于减阻水具有较低的黏度以及施工时的泵入速率较高。裂缝复杂度和体积的提高增加了储层的有效增产体积,使得产量增加。 4、由于减阻水中添加剂含量少,较为清洁,因此更易于循环利用 滑溜水压裂优势总结:减阻水压裂液的优点是减阻效果好、低伤害、低成本、产生的裂缝网络复杂度高体积大、易于循环利用。

含氟表面活性剂

含氟表面活性剂的研究进展 摘要:含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。本文对含氟表面活性 剂的结构与特性、合成方法及应用进行了简单综述。 关键词:氟表面活性剂;结构;特性;合成;应用 Containing fluorine surfactants research progress Abstract:containing fluorine surfactant is special surface active agent category. Compared with the traditional surface active agent, with high surface activity, high heat stability and GaoHuaXue stability, already hate water and the characteristics of every oil, has been widely used in washing, fire control, oil, textile and other fields. This paper containing fluorine surfactants structure and properties, synthesis methods and the application of a simple and reviewed in this paper. Keywords: fluorine surfactant; Structure; Characteristics; Synthesis; Application 氟表面活性剂主要是指碳氢链疏水基上的氢完全或部分被氟原子取代的表面活性剂。氟表面活性剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最高的一种,有很高的热稳定性、化学稳定性。此外,其碳氟链既憎水又憎油,可制成油溶性的氟表面活性剂。氟表面活性剂的这些独特性能使其具有广泛用途,特别是在一些特殊应用领域起着其他表面活性剂无法取代的作用。氟表面活性剂合成较难,对其研究也相对较少,而且很多研究成果都已申请专利[1] 。 1.含氟表面活性剂的结构 从结构上看,氟表面活性剂与普通表面活性剂相似,都由亲水基和疏水基组成(见图1),尾部RF 是一个既憎水又憎油的氟碳链(可以是直链或支链),可根据使用需要改变链长和结构,一般最适宜的碳氟链长为6~10。尾部RF 在降低表面张力上起着决定性作用,也使得氟表面活性剂不同于传统的碳氢、硅

Q_HTXG 008-2019压裂液用助排剂-氟碳表面活性剂

Q/HTXG 河南天祥新材料股份有限公司企业标准 Q/HTXG008-2019 代替Q/HTXG008-2016 压裂液用助排剂氟碳表面活性剂 (TXZP-2) 2019-10-10发布2019-10-10实施河南天祥新材料股份有限公司发布

目 次 前 言 (Ⅱ) 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3技术要求 (1) 4试验方法 (1) 4.1仪器与设备 (2) 4.2试剂与材料 (2) 4.3试验程序 (2) 4.3.1外观的测定 (2) 4.3.2pH值的测定 (2) 4.3.3密度的测定 (2) 4.3.4水溶解性的测定 (2) 4.3.5表面张力、界面张力的测定 (2) 5检验规则 (2) 5.1采样 (2) 5.2抽样 (2) 5.3检验 (3) 5.4判定 (3) 6包装、标志和储运 (3) 6.1包装 (3) 6.2标志 (3) 6.3储运 (3) 7HSE要求 (3) 8安全技术说明书 (3) I

前 言 本标准严格按照GB/T1.1《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》的要求进行编写。 本标准代替Q/HTXG008-2016《压裂液用助排剂氟碳表面活性剂(TXZP-2)》,与Q/HTXG 008-2016相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下: 修改了技术要求的格式(见第3章) 修改了文件结构(见第3章和第4章) 修改了表界面张力性能测试(见4.3.5) 增加了HSE要求(见第7章) 增加了安全技术说明书(见第8章) 本标准由河南天祥新材料股份有限公司提出。 本标准由河南天祥新材料股份有限公司起草。 本标准主要起草人:张天成、常春丽、丁志勇、薛建国、王君霞、周文忠 Q/HTXG008-2019的历次版本发布情况为: Q/HTXG008-2016。 II

压裂酸化技术手册

《压裂酸化技术手册》 前言 近几年来,随着新压裂设备机组、连续油管设备和液氮泵车设备的引进以及对外合作的加强,施工工艺技术呈现出多样化,施工作业难度加大,施工技术要求较高,为了满足工程技术人员对装备的深入了解,提高施工技术、保证施工质量,组织技术人员历经两年时间编写了这本《压裂酸化技术手册》。该手册收集了井下作业处压裂酸化主要设备、液氮设备、连续油管设备等的性能规范和作业技术要求,井下工具、油套管、添加剂、支撑剂等的常用数据,以及单位换算、常用计算公式、摩阻曲线,地面工艺流程等内容。该手册目前仅在处内发行,请大家在使用中多提精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

宝贵意见,以便今后修订。谢谢!精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

目录 第一章压裂酸化设备 (1) 一、车载式设备 (1) (一) HQ2000型压裂车 (1) (二) BL1600型压裂车(1650型) (3) (三) SMT型管汇车 (7) (四) FBRC100ARC型混砂车 (9) (五) CHBFT 100ARC型混砂车 (14) (六) FARCVAN-Ⅱ型仪表车 (19) (七) GZC700/8型供液车 (22) (八) NC5200TYL70型压裂车 (23) (九) HR10M型连续油管作业机组 (24) (十) TR6000DF15型液氮泵车 (42) (十一) NTP400F15型液氮泵车 (44) (十二) NC-251-F型液氮泵车 (46) (十三) 赫洛ZM443液氮槽车 (48) (十四) 东风日产液氮槽车 (48) (十五) 赫洛ZM403运砂车 (49) (十六) YY10型运液车 (50) (十七) CTA12型运酸车 (50) (十八) NC5151ZBG/2500Y型背罐车 (51) (十九) CYPS-Ⅱ型配酸车 (51) 精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

含氟表面活性剂经典综述

含氟表面活性剂经典综述 作者:肖进新江洪(大学化学与分子工程学院胶体化学研究室, 100871) 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。 1 碳氟表面活性剂的物化性质和用途 碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面力可达到20mN/m以下,甚至到15mN/m左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%~0.%,就可使水的表面力下降至20mN/m以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%~1.%围才可使水的表面力下降到30mN/m~35mN/m。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到 420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性

剂还可降低有机溶剂的表面力。 早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Sw/o>0: 油的表面力约为20mN/m~24mN/m左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面力一般应在18mN/m以下(至少应在20mN/m以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺

压裂助排剂MSDS

格式Ⅳ-9-8化学品安全技术说明书(MSDS)格式 第一部分:化学品名称 化学品中文名称:压裂用助排剂 化学品英文名称:fracturingandacidizingcleanupadditive? 中文名称2:压裂酸化用助排剂 分子式: 分子量: 第二部分:成分/组成信息 主要成分:十二烷基硫酸钠、?烷基酚聚氧乙烯醚 含量:34%、11% 、9016-45-9 第三部分:危险性概述 危险性类别:无 侵入途径:食入、经皮肤吸收 健康危害:对粘膜和上呼吸道有刺激作用,对眼和皮肤有刺激作用。可引起呼吸系统过敏性反应。 第四部分:急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。 食入:饮足量温水,催吐。就医。 第五部分:消防措施 危险特性:受高热分解放出有毒的气体。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、硫化物、氧化钠。 灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 第八部分:接触控制/个体防护 职业接触限值:未制定标准 监测方法:未制定标准 工程控制:生产过程密闭,加强通风。 呼吸系统防护:空气中粉尘浓度超标时,必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器。

氟碳表面活性剂的结构性能与应用

氟碳表面活性剂的结构性能与应用 李喜华 2070155 摘要:氟碳表面活性剂是一类特种表面活性剂,具有非常优异的性能,文章介绍了其结构性能,主要合成工艺以及在工业中广泛应用。 关键词:氟碳表面活性剂工业助剂新型助剂 1 氟碳表面活性剂 表面活性剂是一类化学物质,它在溶剂中(通常是水)少量加入即大量降低溶液的表面张力、改变体系界面状态,从而产生一系列可应用的性质。表面活性剂是在表面上或界面上起作用的物质。 含氟表面活性剂(Fluor surfactant,以下简称FS)是20世纪60年代研制开发的一类特种表面活性剂。通常,表面活性剂的疏水基是由碳氢链组成的,而含氟表面活性剂的疏水基主要是由碳和氟两种元素组成。由于结构上的特殊性,以氟原子取代了普通表面活性剂中疏水基团上的氢原子,把C-H键的结构转变为C-F 键的形式,因此它显示出氟碳烃所特有的一些优良性能,同时它具有既憎水又憎油的特性。FS的高表面活性,取决于其分子中碳氟键所具有的极强的疏水性及较低的分子内聚力。它能使水的表面张力降到很低的数值,而使用的浓度却很小。 一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.1 %~1.0 %范围才可使水的表面张力下降到30 mN/m~35 mN/m。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.005 %~0.1 %时 , 就可使水的表面张力下降至20 mN/m以下,甚至到15 mN/ m 左右。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展[1]。 另外氟碳表面活性剂在有机溶剂中也显示出良好的表面活性,特别是引入了N-取代的全氟辛酰胺类,它能使碳氢烃类溶剂降低表面张力5~15 mN/m,FS所体现出的优良的热稳定性及化学惰性,主要是由于氟碳链憎水基取代碳氢链的憎水基后,由于C-F键的键能(116 千卡/摩尔)大于C-H键的键能(99.5千卡/摩尔),因此C-F 键要比C-H 键稳定,不易断裂。又由于氟原子取代氢原子后,因氟原子的体积比氢原子大,使得C-C 键因氟原子的屏蔽作用而得到保护,所以使原来键能不太高的C-C 键也稳定了,这样使得C-C 键也稳定了,这使得FS具有碳氢表面活性剂所没有的化学稳定性及热稳定性。例如:C9F17OC6H4SO3K 的使用温度可在300℃左右,而此化合物的中间体C9F17OC6H5在50%的硫酸或25%的氢氧化钠水溶液中在80℃时处理48h 也不会分解。 有研究表明[2],FS 的高表面活性是由于其分子间的范德华引力小造成的,活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小,导致了活性剂分子在溶液表面大量的聚集,形成强烈的表面吸附,而这类化合物不仅对水的亲和力小,而且对碳氢化合物的亲和力也较小,因此形成了既憎水又憎油的特性,但它对油/水界面的界面张力作用能力不强,如将FS 与碳氢表面活性剂复配使用,利用FS 能选择性地吸附在水的表面,使表面张力降低;而碳氢表面活性剂能吸附在油/水界面上,使界面张力降低,这样就必定会提高水溶液的润湿性能。 含氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性,它的含氟烃基既憎水又憎油。含氟表面活性剂广泛应用于高聚物体系,作为添加剂具有各种不同的应用。 2 氟碳表面活性剂的分类与工业合成法 氟表面活性剂的分类基本与普通碳氢表面活性剂相同,按离子性分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子型表面活性剂和非离子表面活性剂。阴离子表面活性剂主要有羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型和磷酸酯盐型几大类;阳离子表面活性剂则主要是胺盐型和季胺盐型2大类,并以季胺盐类用途最广;两性离子型表面活性剂的阳离子为胺基、季胺和吡啶阳离子,阴离子多是羧酸基、磺酸基或硫酸酯基;

压裂返排液回用技术简介

压裂返排液重复利用处理技术简介 一、前言 在油田生产过程中,为了提高产量,需要对生产井采取各种措施,压裂是其中一种,压裂后又大量的液体排除地面,如果处理不当会对环境产生污染。 目前最主要的处理方法是处理后回注,这样处理会产生大量的固体废物,同样造成二次污染;由于国家对环保要求越来越严格,因此零排放,零污染应该是今后压裂返排液处理的方向。 根据这一的思路我们对压裂返排液做了大量的试验工作,由于返排液中含有对压裂液有用的组份,因此返排液重复利用配压裂液是最经济有效的方法,因此,试验重点是压裂返排液回用试验。 二、研究思路 压裂液里边添加很多化学添加剂,加上地层水中部分有害离子,压裂返排液不能直接用来配压裂液。必须通过物理或者化学的方法将对配制压裂液有害的组份除去、或者屏蔽掉,将有用的组份保留。 有害组份是影响配胶、交联的一些组份,比如高价离子、硼和细菌等,针对这些组份,我们做了大量的试验工作,研制除了一套行之有效的处理方法。该技术可一次性除去对配胶有影响的组份,高价离子和硼。 通过大量实验成功研制出了可一次除去硼、高价离子的及悬浮物的药剂FT-01。

三、处理工艺 该技术采用独特处理药剂,可在普通的污水处理工艺中应用,凡具有污水处理的场合就可以正常使用,不需要另添加其他额外处理设备,该技术一次加药搅拌即可除去钙、镁、硼等对配制压裂液有害成分,操作简单易行、运行可靠平稳,处理工艺流程如下: 压裂返排液,加药搅拌,沉降分离,过滤,配液水。 处理工艺说明:返排液加入带有搅拌器的反应罐中,加药、调PH,搅拌搅拌时间 5-10分钟,静止沉降,上清液打入过滤罐过滤,下边沉淀部分进入固液分离,分后固体另处理,污水进入过滤罐过滤,过滤后清水调PH值后即可作为压裂液配制水,进行压裂液配制。 压裂返排液室内处理实验照片:

压裂助排剂MSDS

格式Ⅳ-9-8 化学品安全技术说明书(MSDS)格式 第一部分:化学品名称 1.1 化学品中文名称:压裂用助排剂 1.2 化学品英文名称:fracturing and acidizing cleanup additive 1.3中文名称2: 压裂酸化用助排剂 1.4 分子式: 1.5 分子量: 第二部分:成分/组成信息 2.1 主要成分:十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚 2.2 含量:34%、11% 2.3 CAS No. 151-21-3、9016-45-9 第三部分:危险性概述 3.1 危险性类别:无 3.2 侵入途径:食入、经皮肤吸收 3.3 健康危害:对粘膜和上呼吸道有刺激作用,对眼和皮肤有刺激作用。可引起呼吸系统过敏性反应。 第四部分:急救措施 4.1 皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。 4.2 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 4.3 吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。 4.4 食入:饮足量温水,催吐。就医。 第五部分:消防措施 5.1 危险特性:受高热分解放出有毒的气体。 5.2 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、硫化物、氧化钠。 5.3 灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 第六部分:泄漏应急处理 6.1 应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 第七部分:操作处置与储存 7.1 操作注意事项:密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 7.2 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 第八部分:接触控制/个体防护 8.1 职业接触限值:未制定标准 8.2 监测方法:未制定标准 8.3 工程控制:生产过程密闭,加强通风。

酸化压裂技术

第二节酸化压裂技术 一、教学目的 了解酸化压裂的原理,掌握酸液的滤失,酸液的损耗,能够计算酸岩复相反应有效作用距离,了解前置液酸压设计方法。 二、教学重点、难点 教学重点 1、酸化压裂原理 2、酸液的损耗 3、前置液酸压设计方法 教学难点 1、酸液的滤失 2、酸岩复相反应有效作用距离 三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表 四、教学内容 本节主要介绍四个方面的问题: 一、酸液的滤失 二、酸液的损耗 三、酸岩复相反应有效作用距离 四、前置液酸压设计方法 酸化压裂:用酸液作为压裂液,不加支撑剂的压裂。 作用原理:(1) 靠水力作用形成裂缝;

(2) 靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的 表面,停泵卸压后,裂缝壁面不能完全闭合,具有较 高的导流能力,可达到提高地层渗透性的目的。 酸压与水力压裂相比:相同点:基本原理和目的相同。 不同点:实现其导流性的方式不同。 酸压效果: ??? ?????????以及不均匀刻蚀程度量对底层岩石矿物的溶解导流能力:取决于酸液裂缝内的流速控制酸盐反应速度酸液的滤失特性裂缝有效长度 (一)酸液的滤失 滤失主要受酸液的粘度控制 控制酸液的滤失常用的方法和措施: (1)固相防滤失剂 刺梧桐胶质:在酸中膨胀并形成鼓起的小颗粒,在裂缝壁面形成 桥塞,阻止酸蚀孔道的发展,降低滤失面积。 硅粉:添满或桥塞酸蚀孔道和天然裂缝。 粒径大小不等的油溶树脂:大颗粒桥塞大的孔隙;亲油的树脂形 成更小的颗粒,变形后堵塞大颗粒的 孔隙,从而有效地降低酸液的滤失。 (2)前置液酸压 优点:①采用前置液破裂地层形成裂缝,并在裂缝壁面形成滤饼, 可以降低活性酸的滤失;

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