钻井液常用处理剂的作用机理(一)概要
钻井液常用处理剂的作用机理（一）
钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生很大的影响。钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多，为了使用和研究方便将按其功能进行分类。
根据2006年API钻井液处理剂分类方法，将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、高温稳定剂、水合物控制剂。共计18类。其中润滑剂/解卡剂合并，另外增加了水合物控制剂
我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂分为16类，分别为粘土类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。
这16类处理剂所起的作用不同，但在配制和使用钻井液是，并不同时使用这些处理剂，而是根据现场需要选择其中的几种。下面对这16种处理剂进行介绍。
1 粘土类
粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散
的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿
物的总称。粘土矿物是整个粘土类土或岩石的性
质，它是最活跃的组分。晶质含水的层状硅酸盐矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等；含水的非晶质硅酸盐矿物：水铝英石、硅胶铁石等。
1.1 粘土矿物的两种基本构造单元
1.1.1 硅氧四面体与硅氧四面体晶片
硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图。
图1硅氧四面体结构
硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右图。
图2 硅氧四面晶片结构图
1.1.2 铝氧八面体与铝氧八面体晶片
铝氧八面体：六个顶点为氢氧原子团，铝、铁或镁原子居于八面体中央(如右图所示)。
图3硅氧八面体结构图
铝氧八面体晶片：多个铝氧八面体通过共用的OH连接而成的AL-O八面体网络
图4铝氧八面体及铝氧八面体晶片构造示意图
1.1.3 晶片的结合
四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层。晶层可分为如下几种：
1）1:1型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。
图5 1:1型晶层结构图
2）2:1型晶层：由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。
图6 2:1型晶层结构图1.2 几种常见粘土矿物的晶体构造
1.2.1 高岭石
高岭石的单元晶层构造是由一片硅氧四面体晶片和一片铝氧八面体晶体组成的，所有的硅氧四面体的顶尖都朝着同样的方向，指向铝氧八面体。硅氧四面体晶片和铝氧八面体晶片由共用的氧原子连接在一起。
①高岭石晶体结构示意图
图7高岭石的晶体构造（立体图）
图8高岭石的晶体构造
②高岭石特点
a 1:1型粘土矿物化学组成Al4[Si4O10](OH)4或2Al2O3·4SiO2·4H2O
b 几乎不存在晶格取代，负电量少
c 晶层间引力以氢键为主，引力强，晶层间距C=7.2?
d C.E.C低（3-15 mmol/100g土)，在三种常见的粘土矿物中，高岭石的C.E.C最低。原因在于高岭石几乎不存在晶格取代，所以带负电荷很少，周围吸附的阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以C.E.C小。
e造浆率低
高岭石晶层间以氢键为主，引力较强，晶层间连接紧密，水分子不易进入晶层间，水化作用仅限于外表面，故水化分散能力差，造浆率低。
1.2.2 蒙脱石
蒙脱石可看做是叶石蜡脱石晶体结构示意
图9：
图9蒙脱石的晶体构造（立体图）
图10蒙脱石的晶体构造
②蒙脱石特点
a 2:1型粘土矿物，化学组成（Al2Mg3）（Si4O10）（OH）2nH2O
b 存在晶格取代，取代位置主要在AL-O八面体中，即AL3+被Mg2+、Fe2+和Zn2+等取代，产生的负电荷由等量的Na+或Ca2+来平衡。
c晶层间引力以分子间力为主，引力弱，晶层间距C=0.96~4nm
d C.E.C大（70~130mmol/100g土)，原因在于蒙脱石存在晶格取代，所以带负电荷较多，周围吸附的阳离子数目较多，可发生交换的阳离子数目多，所以C.E.C大。
e 造浆率高
蒙脱石晶层间引力以分子间力为主，层间引力较弱，水分子易进入晶层，引起蒙脱石水化膨胀。
蒙脱石负电荷多，吸附阳离子数量多，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙脱石水化膨胀。蒙脱石负电荷多，吸附阳离子数量多，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙脱石水化膨胀。
因为蒙脱石具有很强的水化膨胀能力，造浆率高，所以它是钻井泥浆的主要配浆材料。
1.2.3 伊利石
①伊利石晶体结构示意图
图11伊利石晶体结构
②伊利石特点
A 2:1型粘土矿物化学组成（K，Na，Ca2）m（Al，Mg）4（Si，Al）8O20（OH）4·nH2O b存在晶格取代，取代位置主要在Si-O四面体中，且取代数目比蒙脱石多，产生的负电荷由等量的K+来平衡。
c晶层间引力以静电力为主，引力强，晶层间距C=10?，
d C.E.C介于高岭石与蒙脱石之间（20~40mmol/100g土)
伊利石由于晶格取代作用产生的负电荷由K+来平衡，由于蒙脱石取代位置主要在Si-O四面体中，产生的负电荷离晶层表面近，故与K+产生很强的静电力，K+不易交换下来。K+的大小刚好嵌入相邻晶层间的氧原子网格形成的空穴中，起到连接作用，周围有12个氧与它配位，因此，K+连接通常非常牢固，不易交换下来。
e造浆率低
三种粘土矿物的晶体结构和物理化学性质的特点如表12。
表12 粘土矿物晶体结构与物理化学性质
矿物
名称
晶
型
晶层间距
/10-1nm
层间引
力
阳离子交换容
量/mmol·(100g
粘土)-1
高岭
石
1:1 7.2
氢键力,
吸力强
3-5 蒙脱
石
2:1 9.6-40
分子间,
吸力弱
70-130 伊利
石
2:1 10.0
吸力较
强
20-40
1.3 钻井液中粘土矿物分类
粘土在钻井液中按照其功能可分为膨润土、抗盐土、有机土。
1.3.1 膨润土
以蒙脱石为主要成分的配浆土称为膨润土。其可以分为API钻井级膨润土(改性膨润土)、未处理天然膨润土(试验用钠膨润土)、OCMA膨润土(改性膨润土)。膨润土密度在2.5~2.7g/cm3之间；可以造成液体的粘稠流动性质；API钻井级膨润土在去离子水中加量为 6.4%时表观粘度大于15mPa·s，滤失量小于15mL。膨润土用于水基钻井液中提高塑性粘度，静切力和动切力，以增强钻井液对钻屑的悬浮和携带能力，降低滤失量，形成致密泥饼，增强造壁性。
1.3.2 抗盐土
抗盐土主要有凸凹棒土和海泡石两种粘土。凹凸棒土、海泡石由平行长轴的双硅链组成，这些硅链形成了一种带网结构，在其边缘连在一起，通过铝或镁原子在八面体方向把每条链的上下部分连在一起，形成凹凸面。由于其结构是三维链组成，所以不会膨胀；其矿物结晶为针状；具有很高的吸水容量。密度为2.5~2.7g/cm3；API 钻井级凹凸棒土海泡石在去离子水中加量为6.4%时表观粘度大于15mPa·s，水分小于16%。可用于海水或盐水钻井液中起到提粘作用并且形成泥饼，堵漏效果良好。
1.3.3 有机土
有机土组成：由钠膨润土经季铵盐类阳离子表面活性剂处理而成的亲油膨润土。所选择的季铵盐必须有很强的润湿反转作用，常用十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基卞基氯化铵。主要作用是在油中分散，形成结构；在油基钻井液中做增粘剂和降滤失剂。
2 加重剂(加重材料)
钻井液加重剂用于提高钻井液密度的处理剂又称加重材料，由不溶于水的惰性物质经研磨加工制备而成。为了对付高压地层和稳定井壁，需将其添加到钻井液中以提高钻井液的密度。加重材料应具备的条件是自身的密度大，磨损性小，易粉碎；并且应属于惰性物质，既不溶于钻井液，也不与钻井液中的其它组分发生相互作用。
2.1 API级重晶石（BaSO4）、活化重晶石
重晶石为含钡硫酸盐矿物，化学成分为65.7%BaO、34.3%SO3，密度为4.2g/cm3之间，是制取钡和钡化合物的最重要的工业矿物原料。由于重晶石密度大、硬度适中、化学性质稳定、不溶于水和酸、无磁性和毒性，是全世界应用最广泛的钻井液加重剂。
2.2 铁矿粉(氧化铁矿粉、钛铁矿粉)
钻井液加重剂的主要用铁矿粉和钛铁矿粉，前者的主要成分为Fe2O3，密度4.9~5.3g/cm3；后者的主要成分为TiO2、Fe2O3，密度4.5~5.1g/cm3，均为棕色或黑褐色粉末。铁矿粉和钛铁矿粉均具有一定的酸溶性，因此可应用于需进行酸化的产层。
2.3 碳酸钙粉（CaCO3、石灰石）
石灰石粉的主要成分为CaCO3，密度为2.7~9g/cm3。易与盐酸等无机酸发生反应，生成CO2、H2O和可溶性盐，因而适于在非酸敏性而又需进行酸化作业的产层中使用，以减轻钻井液对产层的损害。但由于其密度较低,一般只能用于配制密度不超过 1.68g/cm3的钻井液和完井液。
2.4 新型钻井液加重材料
四氧化锰加重材料，四氧化锰又称四氧化三锰，分子式为Mn3O4，呈红色或黑褐色球状颗粒,粒径平均值小于0.5μm，密度4.856g/cm3，熔点为1564℃，不溶于水，可溶于盐酸。贝克休斯公司使用这种重材料开发出的逆乳化钻井液，塑性粘度大幅度降低，改善钻井液的流变性能，同时降低加重材料发生沉降的趋势，可在高温/高压井和小井眼中使用。
2.5 无机盐（NaCl、KCl、CaCl2、CaBr2、ZnBr2）
可用于钻井液加重剂的可溶性盐包括无机盐和有机盐，与惰性不溶固体加重剂相比，可溶
性盐钻井液加重剂能降低钻井液中固相含量，有利于流变性调控和提高机械钻速，但成本较高，对钻具的腐蚀性强，使用中一般要加入缓蚀剂。无机盐有氯化钠、氯化钾、氯化钙、溴化钙和溴化锌，其中溴化锌饱和溶液的密度达2.3g/cm 3。有机盐有甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯，其中饱和溶液的密度达2.3g/cm 3。与无机盐相比, 有机盐与其他处理剂的配伍性更好，腐蚀性较低，储层保护性能和环境保护性能更佳，特别是甲酸铯钻井完井液体系更是近年发展起来的新型高效的高温高压储层钻井完井液体系。 2.6 加重材料用量的计算
加重剂用量：加重后的泥浆重量等于原泥浆重量加上加重剂重量。
计算公式：
V W =ρρρρρ--原加原加加重
加（）
(1)
式中：W 加-----加入加重剂重量，公斤或吨； V 原-----原浆体积，公升或米3；
ρ加-----加重剂密度，g/cm 3； ρ原-----原浆密度，g/cm 3；
ρ重-----欲加重泥浆的密度，g/cm 3。
降低泥浆的密度所需的加水量。 计算公式：
V W =
ρρρρρ--原加原稀加稀水
（）
(2)
式中：X ----加入水的重量，公斤或吨；
V 原----原浆体积，公升或米3；
ρ
水----水的密度，g/cm 3；
ρ原----原浆密度，g/cm 3；
ρ稀---加水稀释后泥浆的密度，g/cm 3
。
3 无机处理剂
无机处理剂按钻井液标准委员会制订的分类方法，无机处理剂呗划分在其它类。无机处理剂的数量较多，下面介绍常用的几种处理剂。 3.1常用的无机处理剂 3.1.1 烧碱（NaOH ）
乳白色晶体，密度2~2.2g/cm 3，易溶于水，溶解时放出大量热，溶解度随温度升高而增加，水溶液呈碱性，易吸收空气中二氧化碳和水分，并与二氧化碳生成碳酸钠能提高钻井液的烧碱主要调节钻井流体pH 值；与单宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用，使之分别转化为单宁酸钠、腐殖酸钠等有效成分；可控制钙处理钻井液中Ca 2+的浓度。 3.1.2 纯碱（Na 2CO 3）
白色粉末，密度2.5g/cm 3，易溶于水，36℃时溶解度最大，水溶液呈碱性，pH 值为11.5。在水中易电离和水解。
Na 2CO 3=2Na ++CO 32-
CO 32-+H 2O=HCO 3-+OH -
纯碱通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变为钠粘土，改善粘土的水化能力。Ca -粘土与Na 2CO 3反应能生成Na -粘土和CaCO 3，在钻水泥塞或钻井流体受到钙侵时，加入适量的纯碱使Ca 2+沉淀成CaCO 3；含羧钠基官能团（-COONa ）的有机处理剂遇到钙侵（或Ca 2+浓度过高）而降低其溶解性时，可加入适量的纯碱，使其恢复能效。
3.1.3 氧化钙（CaO ）
氧化钙吸水后变成熟石灰Ca （OH ）2，氧化钙在水中溶解度低，常温下为0.16%，水溶液呈碱性，溶解度随温度升高而降低。
在钙处理钻井液中，提供Ca 2+，以控制粘土的水化能力，使之保持适度絮凝状态；在油包水乳化钻井液中，是必要的组分，用以调节钻井流体pH 值8.5~10范围，未溶Ca(OH)2的量保持在0.43~0.72Kg/m 3范围；防止地层中CO 2和H 2S 等
酸性气体对钻井液的污染。
3.1.4 石膏（CaSO 4）
生石膏（CaSO 4·2H 2O ）熟石膏（CaSO 4），白色粉末，密度2.31~2.32g/cm 3，在水中溶解度低，常温下为0.2%，在40℃以下，溶解度随温度升高而增大，在40℃以上，溶解度随温度升高而降低。在钙处理钻井液中，提供Ca 2+，用石膏处理可避免钻井液pH 值过高。 3.1.5 氯化钠NaCl
白色晶体，常温下密度 2.20g/cm3，在水中溶解度大，常温下为36.0g/100g水，溶解度随温度升高而增大。主要用于配制盐水钻井液和饱和盐水钻井液，以防止岩盐井段溶解，抑制井壁泥岩水化膨胀。为保护油气层，配制无固相清洁盐水钻井液，或作为水溶性暂堵剂用。
3.1.6 氯化钾KCl
白色立方晶体，常温下密度 1.98g/cm3，在水中溶解度大，溶解度随温度升高而增大。KCl 具有较强的抑制页岩渗透水化能力，为无机盐类页岩抑制剂，与聚合物配合使用，成为具有强抑制性的钾盐聚合物防塌钻井液。
3.1.7 重铬酸钠和重铬酸钾Na2Cr2O7·2H2O
重铬酸钠为红色或橘红色针状晶体，常温下密度 2.35g/cm3，在水中溶解度大，常温下为190g/100g水，具强氧化性。重铬酸钾K2Cr2O7；橙红色三斜晶体，常温下密度2.68g/cm3 ，在水中溶解度大，常温下为96.9g/100g水，具强氧化性。重铬酸盐在水中发生水解呈酸性
Cr2O72-+H2O=2CrO42-+2H+
在钻井液中CrO42-能与有机处理剂起复杂的氧化还原反应，生成Cr3+极易吸附在粘土表面，又能与多官能团有机处理剂络合。可提高钻井液的抗温性、防腐性，但有毒。
3.1.8 混合金属层状氢氧化物（MMH）
由一种带正电的晶体胶粒组成为正电胶。正电胶具有较强的抑制粘土水化能力，与膨润土和水形成的复合体具有独特的流变性能。MMH主要由二价和三价金属离子组成的具有类水滑石层状结构的氢氧化物。
3.2 无机处理剂的作用机理
3.2.1 离子之间交换吸附
主要是粘土颗粒表面的Na+和Ca2+之间交换。这一过程对改善粘土造浆性能、配制钙处理钻井液以及防塌等方面都很重要。
3.2.2 控制钻井液的pH值
每种钻井液体系均有其合理的pH值范围；然而在钻进过程中，钻井液pH值会因发生盐侵、盐水侵、水泥侵和井壁吸附等各种原因而发生变化，其中pH值趋于下降的情况更为常见。因此，为了使钻井液性能保持稳定，应随时对pH值进行调节。
3.2.3 沉淀作用
如果过多的Ca2+或Mg2+侵入钻井液，将会削弱粘土的水化和分散能力，沉淀过多的Ca2+、Mg2+，这种沉淀作用还可以用来使某些因受到污染而失效的有机处理剂恢复其作用。
3.2.4 络合作用
利用某些无机处理剂的络合作用，可以除去钻井液中的Ca2+、Mg2+等污染离子。
3.2.5 与有机处理剂生成可溶性盐
由于许多有机处理剂，如丹宁、腐殖酸等在水中溶解度很小，不易吸附在粘土颗粒上，因而不能发挥其效能。只有通过加入适量烧碱使之转化为可溶性盐，使之发挥作用。保持钻井液的碱性。
3.2.6 抑制溶解作用
钻遇岩盐和石膏地层时，大段盐膏地层，使用盐水钻井液、饱和盐水钻井液、石膏处理的钻井液等，抑制可溶性岩层的溶解。
第1卷第2期长城钻井液第1卷第2期Vol.1 No.2 GREATWALL DRILLING FLUID Vol.1 No.2 【知识园地】
卡钻事故原因分析及处理
冯宗伟
（长城钻探钻井液公司技术中心，北京）
摘要正确分析钻井过程中发生的卡钻事故原因，根据井下卡钻类型做好相关的防卡预案和解卡措施，是实现安全、快速和低成本钻井的关键。本文分析了钻井过程中所出现卡钻现象原因，并根据不同的卡钻原因将卡钻分成了沉砂卡钻、压差卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻和落物卡钻等七大类，同时按照不同的卡钻类型制定了相应的防卡解卡措施，为保障井下安全提供了一定的技术支持。
关键词钻井液密度卡钻解卡
钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷进井内不能自由活动的现象，称为卡钻[1]。地层原因、钻井液性能不良、操作不当等都可能造成卡钻。必须针对不同情况进行分析，以便有效的解卡。及早地发现井下异常并采取适当措施是防卡的关键。通过对不同卡钻原因的分析和总结，制定相关的防卡解卡措施，以便减小钻井过程中卡钻事故的发生频率，提高钻速，降低钻井成本。
1 卡钻事故类型及产生的原因
1.1 沉砂卡钻
用清水钻进或用粘度小、切力低的钻井液钻进时，由于其悬浮岩屑的能力差，稍一停泵岩屑就会下沉，停泵时间越长，沉砂量就越多，尤其是在钻速较快时更是如此，严重时就可能造成下沉的岩屑堵死环空、埋住钻头与部分钻具，形成卡钻。此时若开泵过猛还会憋漏地层，或卡的更紧。沉砂卡钻的表现是：接单根或起钻卸开立柱后，钻井液倒返甚至喷势很大，重新开泵循环，泵压很高或憋泵，上提遇卡，下放遇阻且钻具的上提或下放越来越困难，转动时阻力很大甚至不能转动。1.2 压差卡钻（泥饼粘附卡钻）
凡是使用水基钻井液和有固相钻井液时，钻井液中的自由水在液柱压力大于地层压力所产生的压差作用下，渗入地层，而钻井液的固相部分难以渗入地层，则糊在井壁上形成了一层泥饼。当钻具接触井壁时，尤其是在钻井液密度较高时在压差的作用下形成一个推力，将钻具压在井壁并嵌入泥饼中。如果钻具与井壁泥饼所产生的摩阻力与钻具在钻井液中的重量之和大于钻机安全提升拉力时，则发生卡钻事故。通常称为泥饼粘附卡钻或压差卡钻[2]。
发生粘卡后，钻具不能上提下放或转动，但开泵正常且泵压正常，一般没有大量的沉沙返出，振动筛上比较干净。
1.2.1 压差卡钻原因
凡是泥饼质量和井身质量差以及井内压差大时都容易发生粘附卡钻。造成粘卡的原因是多方面的，它与泥饼摩阻系数、钻井液密度及钻具与井壁的接触面积等因素有关。
1）钻井液因素
钻井液性能不好，失水量过大，钻井液净化差，固相含量高，加之地层渗透性好，便会在井
1温度对消毒剂的影响
1.温度对消毒剂的影响 多数消毒剂的最佳消毒效果都与温度有一定的关系。一般来说，多数消毒剂在低温下消毒效果较差，当气温低于16℃时，一般消毒剂对大部分病原体失去作用。但消毒剂对微生物的杀伤力随温度的升高而增强，提高温度可使常温下某些杀毒效果不大的消毒剂增强杀毒效力。 温度的变化对消毒剂的影响大小不同，一般情况下，温度提高10℃，其杀菌力可提高一倍以上。同时应该注意，温度可改变消毒剂本身的溶解度，对消毒剂的稳定性和作用时间有一定的影响。升温不可超过消毒剂本身能承受的极限，以免造成消毒剂有效成分的蒸发或分解，影响消毒效果。如碘制剂和氯制剂由于本身具有较强挥发性，提高温度会加速挥发，反而导致杀菌力下降。 2.湿度对消毒效果的影响 湿度对消毒剂有着显著影响，不同消毒剂有其适应的相对湿度范围。因为只有液体才能进入微生物体内，起到应有的消毒效果，固体和气体均不能进入，所以一般固体消毒剂必须溶于水，气体消毒剂必须溶于细菌周围的液层中，才有杀菌作用。如在常用的甲醛蒸气消毒时，当提高室内的相对湿度，可以明显增强其杀菌效果。 但是湿度太大反而会影响消毒剂与微生物的接触面积，从而影响消毒效果。例如，用过氧乙酸及甲醛熏蒸消毒时，相对湿度以60%～80%为最好。对于纳米级干燥消毒剂，其作用机理是通过吸附环境中的细菌、病毒、寄生虫卵、氨气、水分等达到减少病原体和改善养殖环境的目的，受湿度影响也较明显。 3.环境pH值对消毒效果的影响 环境pH值的改变可以从两方面影响消毒剂的消毒效果。一是影响微生物的生长和繁殖，二是对消毒剂性质的影响作用。例如，季胺类消毒剂的杀菌作用随着pH值升高而明显加强，苯甲酸则在碱性环境中作用减弱，戊二醛在酸性环
化学消毒剂的作用
碘酊效力：高效使用范围2％溶液用于皮肤消毒，涂擦后20秒钟，在用70％乙醇脱碘。注意事项不用于黏膜消毒，皮肤过敏禁用，不与红汞合用。对于金属有腐蚀 名称：过氧乙酸效力：高效：使用范围 0.2％溶液用于手的消毒。浸泡2分钟。用于物品擦拭浸泡10分钟。0.5％溶液用于餐具消毒，浸泡30-60分钟，1％溶液用于体温表消毒，浸泡30分钟 2％用于空气消毒。注意事项易氧化分解而降低杀菌力，宜现配现用，浓溶液有刺激性及腐蚀性，配制时需带口罩橡胶套，置于阴凉处，防止高温引起爆炸对金属物品有腐蚀性。 戊二醛效力：高效使用范围：2％戊二醛用于浸泡器械、内镜等消毒30-60分钟、灭菌10小时注意事项：浸泡金属器械需加入0.5％亚硝酸钠防锈，戊二醛一经碱化，稳定性差，现配现用，内镜连续使用需间隔消毒10分钟，每天使用前后间隔消毒30分钟。消毒后用冷开水洗净，每周过滤一次，每2周更换消毒剂一次。 甲醛效力高效使用范围：40％用于空气消毒和某些物品熏蒸消毒4％-10％用于浸泡器械及内镜。注意事项：穿透力弱，消毒物要充分暴露，温湿度对消毒有明显影响，，要求室温在18℃以上，湿度在70％以上，对眼睛呼吸道有刺激性，消毒完毕，开窗通风换气后在进入。 含氯消毒剂效力：中高效使用范围： 0.5％漂白粉或0.5％-1％氯胺液用于餐具消毒、便器等消毒，浸泡30分钟，1％-3％漂白粉或0.5％-3％氯胺液。优氯净用于喷雾。擦拭地面、墙壁及物品表面，排泄物消毒：漂白粉干粉与粪便1:5用量搅拌后，放置2小时，尿液100ml加漂白粉1g或加5％优氯净粉搅拌放置1小时。 注意事项：配制溶液性质不稳定，应现配现用，置阴凉干燥处，密闭保存，减少氯的，丧失，有腐蚀性金属及褪色作用。 乙醇效力：中效使用范围：70％溶液用于皮肤消毒，90％溶液用于燃烧灭菌。 注意事项：易挥发需加盖保存，要定期调整其浓度，易燃，应放阴凉辟火处，有刺激性，不宜用于黏膜及创面。 名称：碘伏效力：中效使用范围：0.5％溶液用于皮肤、黏膜消毒。20％用于体温计消毒。注意事项：为碘与表面活性剂的不定型络合物，易受溶液中拮抗物影响，避光密闭保存，放阴凉处，皮肤消毒后留色素可用水洗净。 双氯苯双胍乙烷效力：中效使用范围：0.02％液用于手的消毒，浸泡3分钟，0.05％用于黏膜消毒，0.1％用于器械浸泡消毒30分钟。注意事项：忌与肥皂及盐类相遇，以免降低消毒效果。 苯扎溴铵町（新洁尔灭酊）效力：中效使用范围：0.1％用于皮肤及粘膜消毒。注意事项：配制苯扎溴按1g+曙红0.4g+95％乙醇700ml+蒸馏水1000ML 苯扎溴按(新洁尔灭) 效力：低效使用范围0.05％用于黏膜消毒。0.1％用于皮肤消毒，也可用于消毒金属器械（0.5亚硝酸钠防腐）浸泡30分钟。注意事项：为阳离子表面活性剂，对阴离子表面活性剂有拮抗作用，有吸附作用，溶液内勿放纱布、毛巾等，以免降低药效，对铝有破坏作用。
消毒剂及消毒原理
1臭氧：用于洁净间消毒或纯化水消毒 臭氧消毒的原理0 臭氧消毒原理可以认为是一种氧化反应。 （1）臭氧对细菌灭活的机理： 臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应, 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。 （2）臭氧对病毒的灭活机理： 臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA 受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。 臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。 对臭氧消毒补充 （1）化学性质及功效 臭氧（O3）是氧的同素异形体，它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。分子结构呈三角形，键角为116°，其密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧是一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟（2.5V），其氧化能力高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V），能破坏分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸（RNA），分解脱氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，这一过程被称为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出，与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，在水中
最新整理常用消毒剂的消毒原理知识讲解
消毒的原理 消毒是用物理的、化学的和生物的方法杀灭病原微生物。其目的是预防和控制传染病的发生、传播和蔓延。大型养殖集团因有较为完备的实验室，完善的管理措施和雄厚的技术力量，能够科学的选择消毒剂，检验消毒剂的质量和在现场使用后的实际消毒效果，使消毒工作达到理想的效果。而广大的养殖场(户)面对销售商上百种消毒剂的名称，品牌无法正确选择消毒剂，更无法检验消毒剂的内在质量和实际使用效果，本文按将消毒剂的作用机理就如何正确选择和使用消毒剂。 一、通过分子碰撞原理，即通过消毒剂分子碰到病原微生物杀灭病原微生物：这类消毒剂的配比浓度越高，消毒剂分子就越多；温度越高，消毒剂分子运动越快；环境中有机物越少；消毒剂分子碰到病原微生物机会就越多，消毒效果越好。具体使用时，须注意配比浓度(酒精则以75%最好)、环境温度和环境中有机物浓度。 (一)通过分子碰撞原理，使病原体蛋白质变性、发生沉淀的消毒剂： 这类消毒剂的作用特点是杀菌、杀病毒无选择性，可损害一切生命物质，属于原浆毒，消毒过程中可破坏宿主组织，即对猪、鸡有毒性，会引起畜禽应激，会污染环境，破坏设备。此类消毒剂仅可用于空室、环境消毒，绝不能带鸡带猪消毒。如酚类、醛类、强酸强碱类等。 1.酚类消毒剂： 石炭酸、来苏儿、煤酚、苯酚、复合酚等具有臭药水味的一类消毒剂：这类消毒剂商品名最多，其中苯酚对芽胞、病毒无效，复合酚含41%～49%的酚和22%～26%的醋酸，是其中消毒效果最好的，此类消毒剂因其具有特别的药臭味，又具原浆毒，吸入皮肤有至癌性，常用于消毒池和排泄物的消毒，很少用于空室消毒，更不能带鸡带猪消毒。具体消毒时须先把环境冲洗的干干净净，浓度要达到0.5%～1%以上，温度不能低于8℃，消毒效果才好。禁止在碱性环境或同碱性溶液及其它消毒液混合使用。 2.碱类消毒剂： 烧碱、生石灰等，常用2%～3%烧碱加10%～20%石灰乳消毒及刷白畜禽场墙壁、屋顶、地面等，假如配制烧碱溶液时提高温度、加入食盐消毒效果更佳。用烧碱液消毒时应注意防护，消毒畜禽舍地面后6小时～12小时，应再用清水冲洗干净，以免引起畜禽肢蹄、趾足和皮肤损害。生石灰是价廉易得的消毒药，许多养殖场喜用干石灰粉进行消毒，这是错误的。石灰必须在有水份的情况下才会
钻井液完井液技术手册(09)
1.3.4页岩抑制剂 实际上，钻井液中所用的所有的处理剂在钻井过程中的主要作用只有两个，一个作用是维护钻井液性能稳定，另一个作用是保证井眼稳定。这种起稳定井眼作用的处理剂就称之为页岩抑制剂，又称页岩抑制剂。页岩抑制剂的作用是防止页岩水化膨胀和分散引起的井壁坍塌、破裂和掉块，以防造成钻井事故。 1.3.5.1钻井液和泥页岩的水化作用 钻井液对泥页岩的化学作用，最终可以归结到对井壁岩石力学性能参数、强度参数以及近井壁应力状态的改变。泥页岩吸水一方面改变井壁岩石的力学性质，使岩石强度降低；另一方面产生水化膨胀，体积增加，若这种膨胀受到约束便会产生膨胀压，从而改变近井壁的应力状态。如何将钻井液对泥页岩的化学作用带来的力学效应定量化，并将其同纯力学效应结合起来研究井壁稳定问题；F.K.Mody 和A.H.Hale 认为，钻井液和泥页岩间存在的活度差驱使钻井液中的自由水进入泥页岩，从而使近井壁地带的孔隙压力增高，岩石强度降低。井内水进入泥页岩主要受钻井液与泥页岩井壁间的孔隙压力差和化学势差的控制。 钻井液与泥页岩间化学势差引起的孔隙压力变化为： 式中：λ-有效半透膜系数，R -气体常数，T -绝对温度，V -水的偏莫尔体积，A S 、A m -分别为泥页岩和钻井液的水活度，P -钻井液液柱压力，P p -远场孔隙压力，?μ-化学势差。 如果?μ大于零，即井眼水化学势大于孔隙水化学势，井眼水就可以进入岩石孔隙内，从而使泥页岩吸水后产生水化膨胀，且井壁的孔隙压力增大，岩石的强度降低，不利于井壁稳定。反之，泥页岩产生解吸脱水，使井壁的孔隙压力减小，岩石强度增大，有利于井壁的稳定。因此，从活度平衡的理论出发，要求降低钻井液中水的活度。这可以通过控制调节钻井液中不同盐的含量或使用特殊的处理剂来改变钻井液中水的活度。钻井液中水的活度可以通过实验来测定出来，而泥页岩中水的活度却较难确定，一般可以通过地层条件下泥页岩的含水量来测定。具体做法是：用已知不同活度的溶液在恒湿气中与页岩达到活度平衡后（至少静置15天），测定页岩的吸水量，再绘制该页岩的吸水量与其活度的等温关系曲线。在已知地层水成分和矿化度的情况下，将岩样置于恒湿器中与溶液达到活度平衡后测定页岩的含水量。然后和曲线相对照即可得出页岩中水的活度。 不过该模型只反映了井壁岩石与钻井液直接接触所产生的水化现象，而未能描述井壁内岩体中水化过程的应力变化。 p m s P P P A A V RT -=?±==?)/ln(λμ
常用钻井液处理剂及作用
常用泥浆药品及作用 一、聚合物类 1、聚丙烯酰胺（PAM） 作用：主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑，从而使钻井液保持低固相，它也是一种良好的包被剂，可使钻屑不分散，易于清除，并有防塌作用。 2、聚丙烯酸钾（K-PAM） 作用：主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。 3、螯合金属聚合物（CMP）作用：用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。 4、钻井液用成膜树脂防塌剂（BLC-1）作用：用来控制聚合物体系失水，增加润滑性从而达 到防塌的目的。 5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂（BLA-MV） 作用：用来控制聚合物体系失水，提高粘度，封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。 6、增粘降失水剂（KF-1） 作用：用来提高聚合物体系液相粘度，提高泥浆的携带岩屑能力。 7、非极性防卡润滑剂（BLR-1） 作用：主要用来提高钻井液体系的润滑性，降低摩阻系数，增加钻头的水马力以及防止粘卡。 二、细分散类作用：主要用来配制原浆，亦有增加粘切、降低滤失的作用。 1、羧甲基纤维素钠盐（CMC） 作用：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，提高粘度，降低失水。 2、烧碱(NaOH) 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散。 4、纯碱（Na2CO3） 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。 5、防塌润滑剂（FT-342或FT-1）作用：防塌，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 6、硅氟防塌降虑失剂（SF）作用：防塌降失水，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 7、封堵护壁增粘剂（改性石棉）（SM-1）或（XK-1）作用：提高低固相钻井液的动切力。 8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用：主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性 三、堵漏剂 1、单向压力封堵剂（DF-A）作用：主要用作渗透性漏失地层的堵漏。 2、综合堵漏剂（HD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 3、桥塞堵漏剂（QD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 四、加重剂 1、石灰石粉（CaCO3） 作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度不 超过1.30g/cm3的钻井液。 2、重晶石粉（BaSO4） 作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度 2.00g/cm3以上的钻井液。 常见膨润土浆配方
消毒剂的种类及消毒原理(内容清晰)
一、化学消毒剂的基本分类 按用途分类: 环境消毒剂和带畜(禽)体表消毒剂(包括饮水、器械等） 按杀菌能力分类: ⑴高效(水平)消毒剂：即能杀灭包括细菌芽胞在内的各种微生物。 ⑵中效(水平)消毒剂：即能杀灭除细菌芽胞在外的各种微生物。 ⑶低效(水平)消毒剂：即只能杀灭抵抗力比较弱的微生物，不能杀灭细菌 芽胞、真菌和结核杆菌，也不能杀灭如肝炎病毒等抗力强 的病毒和抗力强的细菌繁殖体的。 按物品性状： 固体、液体、气体 按化学性质分类 (一) 过氧化物类消毒剂：指能产生具有杀菌能力的活性氧的消毒剂 如过氧乙酸、过氧化氢、过氧戊二酸、臭氧、二氧化氯等杜邦子公司 Antec的“Virkon” 过一硫酸氢钾复合盐消毒剂等。 缺陷及危害：过氧乙酸、过氧化氢、过氧戊二酸不稳定、刺激性强，长期使用对人和动物眼睛、呼吸道黏膜、环境有强力的破坏 过氧化物消毒剂性能对照表 prefix = v :vml品名特点过氧乙酸 过氧化氢 （双氧水） 过氧戊二酸臭氧 二氧化氯 (复合亚氯酸钠) Virkon过硫 酸复合盐 杀菌能力强强强强强强刺激性、腐蚀性强强强无无无 安全性：人、动物 差 (对呼吸道、眼睛等有强力的破坏性） 较安全安全 代谢物不产生三 氯甲烷 安全
环境 差 （长期使用，对环境将造成严重的破坏） 最安全安全安全 稳定性差差差差稳定稳定 使用范围环境、空栏环境、空栏环境、空栏 饮水、环 境饮水、带畜、环境、 器械等 饮水、带畜、 环境等 (二) 含氯消毒剂：指在水中能产生具有杀菌活性的次氯酸的消毒剂 (1)有机含氯消毒剂：如二氯异氰尿酸钠、二（三）氯异氰尿酸、氯胺－T、 二氯二甲基海因、四氯甘脲氯脲等的消毒剂 (2)无机含氯消毒剂：漂白粉(CaOCl2)、漂(白)粉精(高效次氯酸钙Ca(ClO)2 2H2O)、次氯酸钠（NaClO.5H2O）、氯化磷酸三钠 (Na3PO4 . 1/4NaOCl . 12H2O)等。 缺陷及危害：代谢物：三氯甲烷高致癌、绝大多数刺激性强，无表 面活性作用 有机含氯消毒剂性能对照表 品名 特点二氯异氰尿酸钠二(三)氯异氰尿酸 氯胺－T 甲苯磺酰胺钠 二氯二甲基海因 1,3－二氯－5,5二甲基乙内酰 脲 有效氯含量(％)＞55≥65、≥90≥23－26≥70杀菌能力强强强强刺激性、腐蚀性较强较强较弱较弱 安全性:人、动物 环境 差 (长期使用,易对呼吸道、眼睛等造成破坏) 较安全安全 差 (长期使用,易对环境将造成破坏) 一般较安全 使用范围饮水、环境、工具等饮水、环境、器械等 饮水、带畜、环 境等 饮水、带畜、环境等 稳定性水溶液不稳定一般水溶液不稳定稳定(水中缓慢溶解，缓释)无机含氯消毒剂性能对照表
钻井液常用处理剂的作用机理(一)概要
钻井液常用处理剂的作用机理（一） 钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生很大的影响。钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多，为了使用和研究方便将按其功能进行分类。 根据2006年API钻井液处理剂分类方法，将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、高温稳定剂、水合物控制剂。共计18类。其中润滑剂/解卡剂合并，另外增加了水合物控制剂 我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂分为16类，分别为粘土类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。 这16类处理剂所起的作用不同，但在配制和使用钻井液是，并不同时使用这些处理剂，而是根据现场需要选择其中的几种。下面对这16种处理剂进行介绍。 1 粘土类 粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散 的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿 物的总称。粘土矿物是整个粘土类土或岩石的性 质，它是最活跃的组分。晶质含水的层状硅酸盐矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等；含水的非晶质硅酸盐矿物：水铝英石、硅胶铁石等。 1.1 粘土矿物的两种基本构造单元 1.1.1 硅氧四面体与硅氧四面体晶片 硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图。 图1硅氧四面体结构 硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右图。 图2 硅氧四面晶片结构图 1.1.2 铝氧八面体与铝氧八面体晶片
消毒剂杀菌机理
紫外灯消毒：紫外线是指波长在200nm～380nm之间的太阳光线，包括3类：UV－A波长为315nm～380nm，UV－B波长为280nm～315nm，UV－C波长200nm～280nm。到达地球表面的太阳光线（290nm—2000nm）中紫外线约占13％，其中UV－A占97％，UV－B 占3％，UV－C接近于0。对人皮肤损伤的只有UV－A、UV－B。通过特殊工艺制成的UV －C紫外线灯，用来进行消毒灭菌。 消毒剂消毒 1.病原体对化学消毒剂的抵抗力 芽胞（坚固的胞壁酸）>无囊膜病毒>囊膜病毒>细菌 幼龄菌比老龄菌敏感 细菌：由于细胞壁结构的不同，G+菌细胞壁主要由肽聚糖构成，固定肽聚糖是磷壁酸和糖醛磷壁酸，许多物质能够穿透细胞壁而进入细胞内部；而G-菌的细胞壁主要由丰富的类脂质构成，类脂质是阻挡外界药物进入的天然屏障；另外G-菌中的R质粒据说也能够破坏部分消毒剂，所以通常革兰氏阳性菌要比革兰氏阴性菌对消毒剂更敏感。 细菌芽孢：由于芽胞具有较厚的芽胞壁（内含特有的吡啶2.6二羧酸,DPA）和多层芽胞膜,结构坚实,含水量少,大多数消毒剂是不能杀灭细菌芽胞的,例如酚类、季铵盐类、乙醇类等，但浓度较高也可抑制芽胞的生长发育。目前公认的杀芽胞类消毒剂主要有：戊二醛、安环氧乙烷及碘伏类等。 病毒：一般来说，病毒的抵抗力介于细菌繁殖体和芽胞之间；根据结构的不同，病毒又分为有囊膜病毒（亲脂病毒、憎水病毒）和非囊膜病毒（亲水病毒）两种。具有亲脂特性的消毒剂对囊病毒是有效的，如酚类制剂、阳离子表面活性剂、季铵盐类等消毒剂对畜禽常见囊膜病毒（猪瘟、鸡新城疫等）是很有效的，但其对非囊膜病毒的效果就很差；口蹄疫病毒、猪水疱病病毒及鸡法氏囊病毒等非囊膜病毒必须用高效消毒剂才能确保有效。
钻井液处理剂作用原理-蒲晓林
水基钻井液及处理剂作用机理 蒲晓林 课程简介 本课程是“泥浆工艺原理”、“深井泥浆”的后续课程，是根据钻井液化学研究方向总结、整理的课程。着重从钻井液工艺性能和胶体化学的角度讲述钻井液处理剂作用原理。 1．课程特点 （1）课程目前还在完善中。 ①国外：对处理剂应用阐述多，作用机理研究少，在此研究领 域还没有这样一门专门课程； ②国内：近年来文章多，文献报道多，但不系统，各说各的； ③关于此方面的研究：大都以产品、专利出现，有关理论研究 的报道较少，尤其是许多研究还触及到许多商业秘密。因此，许多单位从机理出发，从理论出发去开发产品不多，缺乏理论指导。例如：中山大学、天津大学、山东大学、成都科大。 全国：产品成系列的仅两家：我院和勘探开发研究院。 根本原因：机理不清楚，研究失去方向。 （2）本课程主要从钻井液的发展和类型的角度讲述处理剂的作用机理。使学者掌握各种处理剂在不同钻井液条件下的作用原理和用途。 2．课程主要任务 ①分析、揭示水基钻井液作用机理，学习进一步深入研究这种作用机理的方法和思路；②讲述目前主要使用的国内外钻井液处理剂的作用机理。引导机理研究入手，力求把处理剂研究、研制理论化、条理化，为有目的地、有针对性地研制处理剂和研究新型
钻井液体系创造条件； ③从研究机理入手，掌握使用规律。更好地指导产品应用和质量提高，把处理剂研制、生产和应用规律有机地结合起来。3．课程的主要内容和思路 （1）核心内容 ●处理剂作用机理及其对钻井液宏观性能的影响； ●处理剂作用性质和作用效果的实验研究方法。 （2）处理剂研究的一般思路 ①从钻井工程对钻井液性能要求出发研究处理剂 适应钻井工程、地质勘探及其技术发展，钻井液性能应具备的性能要求；钻井工程、地质勘探技术发展同钻井液技术发展的相互促进关系。 ②考虑如何选用处理剂实现钻井液作用效能 通过什么样的（运用）处理剂，起什么作用，作用规律（机理）是什么？ 具有实现钻井液作用效能，处理剂应具有的性质， ——如水溶性、抗盐性和抗温性，同粘土的作用规律等等。 ③钻井液性能、作用效能要求与处理剂分子结构的关系 处理剂分子结构组成、分子量、分子链型、基团种类、比例、处理剂分子构象等等。 ——最终落实到处理剂的分子结构设计。 ④处理剂的合成、研制 要实现处理剂分子结构设计，所需的化学途径、合成工艺路线、合成条件。 ⑤处理剂应用规律和效能评价 处理剂效能评价的原则：满足优质、安全、低成本钻井、完井
钻井液处理剂类型及钻井液配方用途综述
钻井液处理剂类型及钻井液配方用途综述 一处理剂类型和作用 1、人工钠土 我国钙搬土资源非常丰富，我们的科研人员研制成人工钠搬土，建立了生产车间生产流水线，将钙搬土加工活化变成完全符合标准的钠搬土，其性能已能赶上美国商品土的指标，如表l所示。现在已经投产可以大量供应商品土，价格比国际市场价格低廉。比用钙土粉在现场改性价格便宜而性能优越。如表2所示： 表1 国家粘度计读数 R600 动塑比 YP／PV API失水 FL API规范>30 <3 <13.5 MIL GEL(美) 53.4 1.64 12.4 MAGCO GEL(美) 118.6 3.6 12.6 KONIGE一3V(日) 59 1.8 12.3 中国NaViL 50 1.7 9.5 (注：动塑比及失水为更重要的指标) 表2 产地 搬土类型粘度计读数 R600 视粘度 AV 动塑比 YP／PV 失水量 FL 山东钙土加碱23.6 11.8 1.36 15.4 高阳人工钠±30.6 15.3 2.36 10 山东钙±加碱 20.6 10.3 1.38 18 付马营人工钠土5O 25 1.70 9.5
我国还有极为丰富的海泡土及凹凸棒土资源，经加工其成品质量已达到标准。这两种土可用于高温地热井，盐类地层钻井及海上钻井。 2，润滑剂： 金刚石钻进使用的润滑剂，除使用传统的皂化溶解油，太古油外，还有癸脂酸钠，松香酸钠等，如：RY特效润滑剂，是当前使用较理想的金刚石钻探润滑剂，属于阴离子表面活性剂。 3、聚丙烯酸盐类处理剂： 不分散低固相泥浆中采用的一种双作用的泥浆处理剂～选择性絮凝剂：对无用固相絮凝，而对有用固相增效。理想的选择性絮凝是不易达到的。但是我们选用聚丙烯酸盐类处理剂，在钻探实践中收到良好的技术经济效益。具有流变性好、防塌，润滑性好等优点。其中： 部分水解聚丙烯酰胺（PHP）：本产品为白色或淡黄色粉末，水溶性好，能抑制泥页岩的水化作用和提高钻井液的粘度，是钻井液用强力包被剂。 水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)：是一种钻井液用降滤失剂；含有-COOH、-COONH4、-CONH2、-CN等基团，分子量在10000～50000之间，有降低高压差失水的特殊功能和良好的热稳定性，能改善钻井液流变性，抑制粘土水化分散，具有一定的抗盐能力；由于NH4在页岩中的镶嵌作用，具有一定的防塌效果聚丙烯晴钠盐(HPAN)：优良的降失水剂，能大幅度低失水而粘度效应很小，反絮凝作用小，能与PHP配合使用，抗盐、抗钙能力强，可作用海水，饱和盐水泥浆的降失水剂、且热稳定性好，可作高温降失水剂， 聚丙烯晴钙盐（CPAN）：为腈基、酰胺基、羧钙基、羧钠基等共聚物。主要用于不分散低固相聚合物钻井液的降滤失剂，并能改善泥饼质量，抗温、抗钙、盐污染及改善流型等作用。 磺化聚丙烯酰胺（SPAM）为磺化体，具有耐温、降失水、减阻作用，降摩擦效果良好。广泛用作煤田、油田钻井的降失水剂和油田防塌剂。在现场应用中可解决其它泥浆类型未能解决的坍塌、掉块及局部黄铁矿高离子污染的问题 4、纤维素类 羧甲基纤维素钠(CMC)：有高粘、中粘，低粘不同品种。高粘CMC主要用于增粘，而中粘、低粘CMC用于降失水。
消毒剂作用机理概述
消毒剂作用机理概述 随着养殖业日益向集约化和规模化发展，消毒已成为殖场重要且必需的环节，消毒方法的正确与否是预防养殖场疫病感染和控制疫病暴发的重要措施之一，是养殖场高效发展的重要保证。养殖场户消毒意识日益增强，此项工作也成为常态化。但真正能够进行科学消毒的并不是很多，一部分养殖场户对消毒的基本常识不是很清楚，导致消毒的效果不理想。为此，我们简单介绍一下常用消毒剂的作用机理。 微生物的生长繁殖与外界环境密切相关，受到周围环境中各种因素的影响。消毒的原理就是改变微生物赖以生存的环境，使微生物的内外结构发生改变，主要代谢机能出现障碍，生长发育受阻，从而丧失活性，失去致病力。 酚类这类消毒剂能使病原微生物的蛋白变性，沉淀而起到杀菌作用，能杀死一般细菌。复合酚能杀灭芽孢、病毒和真菌。主要有苯酚、复合酚、煤酚等。 醛类醛类消毒剂可损害一切细胞的活物质，破坏动物组织细胞，杀菌作用较强，其中以甲醛的效果较好，也最常用。随着生产技术的进步和养殖业的需求，戊二醛、邻苯二甲醛等高效消毒剂也被广泛应用。 酸类酸类消毒剂的杀菌原理是高浓度的氢离子能使菌体蛋白变性和水解，而低浓度的氢离子可以改变细菌体表蛋白两性物质的离解度，抑制细胞膜的通透性，影响细菌的吸收、排泄、代谢和
生长。氢离子还可与其他阳离子在菌体表面竞争性吸附，妨碍细菌的正常活动。 碱类碱类消毒作用的机理是阴性氢氧根离子，能水解蛋白质和核酸，使细菌酶系统和细胞结构受损害，同时碱还能抑制细菌的正常代谢机能，分解菌体中的糖类，使菌体复活。它对病毒有强大的杀灭作用，可用于许多病毒性传染病的消毒，高浓度碱液亦可杀灭芽孢。碱类消毒剂主要包括氢氧化钠、生石灰等，最常用于畜禽饲养过程中场区及圈舍地面、污染设备(防腐)及各种物品以及含有病原体的排泄物、废弃物的消毒。 表面活性剂类这类消毒药可降低菌体的表面张力，增高菌体细胞膜的通透性，引起重要的酶和营养物质漏失，使菌体内的酶、辅酶和中间代谢产物选出，阻碍细菌的呼吸和糖酵解的过程，使菌体蛋白变性，而出现杀菌作用。另外，这一类消毒剂有利于油的乳化而除去油污，可产生一定的清洁作用。常用的有新洁尔灭、消毒净、杜灭芬，一般适于皮肤、黏膜、手术器械、污染的工作服的消毒。氧化剂类这是一类含不稳定结合态氧的化合物，遇到有机物或酶即可放出初生态氧，而后破坏菌体的活性基因，发挥消毒作用。主要有双氧水、高锰酸钾、过氧化氢等。 卤素类卤素(包括氯、碘等)因化学结构与代谢相似，对细菌原生质及其他结构成分有高度的亲和力，易渗入细胞，之后和菌体原浆蛋白的氨基或其他基因相结合，使其菌体有机物分解或丧失功能呈现杀菌作用。主要有碘酊、碘甘油、漂白粉、碘酊、氯胺等。
化学消毒剂作用机理研究进展的论文
化学消毒剂作用机理研究进展的论文 摘要: 细胞壁的屏障作用是微生物降低对消毒剂敏感性的普遍机制。消毒剂对细胞膜的作用导致膜的通透性增加, 胞内物质泄漏, 呼吸链被破坏等。一些消毒剂能直接改变、破坏蛋白质和核酸的结构和功能, 但核酸和蛋白质的合成过程可能比结构本身对消毒剂更加敏感。流式细胞仪、单细胞凝胶电泳等新技术的应用将使人们能够更深刻地了解消毒剂的作用机理。 关键词: 化学消毒剂, 作用机理, 细胞膜, 蛋白质, 核酸 近年来, 开发应用于消毒的化学物质单体及其复配制剂不断增多。由于微生物对消毒剂抗药性日益严重以及人们健康环保意识的不断增强, 开发高效低毒的消毒剂产品是未来的发展趋势, 因此, 须从机理上去阐明各种消毒剂对微生物的致死作用。国内外研究者从细胞壁、细胞膜、细胞质、核酸以及细胞的物质能量代谢等不同层面和角度进行消毒机理的研究, 取得了相当的进展。 1消毒剂对微生物细胞壁的作用 细胞壁的屏障作用是微生物降低对药物敏感性的普遍机制, 特别是分支杆菌、革兰氏阴性细菌及芽孢。具体而言, 细菌细胞壁中的肽聚糖, 真菌的葡聚糖、甘露聚糖,芽孢外壁中的吡啶二羧酸, 分支杆菌中分枝酸的含量等都对消毒剂的吸收和透过具有重要影响, 甚至培养基的构成也会影响到微生物对消毒剂的敏感性[ 1 ] 。fraud等人的研究表明, 分支杆菌的原生质体对邻苯二甲醛、戊二醛及双氯双胍乙酸的敏感性均比非原生质体显著增强, 可能是失去细胞壁后细胞表面的疏水性下降所致[ 2 ] 。hiom等人发现酿酒酵母(saccharom yces cerevisiae) 细胞壁的厚度、孔密度及葡聚糖含量影响其对双氯双胍己烷(chlorhexidine, chx) 的敏感性, 但与甘露聚糖的含量无关。随着细胞壁的孔密度降低或厚度增大, 细胞对chx的吸收量下降[ 3 ] 。通常认为消毒剂是以被动扩散的方式经过葡萄球菌的细胞壁, 对于其它革兰氏阳性菌则所知甚少。革兰氏阴性菌的细胞壁外层为脂多糖、磷脂和脂蛋白组成的外膜, 亲水性和亲脂性消毒剂分别由外膜上的亲水性和亲脂性孔道进入。阳离子消毒剂可通过对外膜的破坏而使自身的被动吸收量提高, 如双胍类、季铵盐类等。 细菌芽孢的外壁因富含吡啶二羧酸而难以被杀灭。研究发现枯草芽孢杆菌营养细胞对戊二醛的吸收量大于萌发中的芽孢, 而休眠的芽孢其吸收量最小。另外, 氯比碘更能有效杀死枯草芽孢杆菌的芽孢, 可能是因为该芽孢对氯的吸收比对碘的吸收快。虽然很少有消毒剂把真菌细胞壁作为主要的作用靶点, 但几丁质是一个潜在的交联剂(甲醛和戊二醛) 作用位点。 2消毒剂对微生物细胞膜及胞内物质的作用 细胞膜在维持微生物的正常生命活动中具有非常重要的地位。对于细菌而言, 细胞膜不仅保持胞内物质与外界的隔离性, 而且是物质与能量代谢的场所。消毒剂对细胞膜作用的表现为膜的通透性增加, 胞内物质泄漏, 呼吸链被破坏, atp的合成减少或停止, 糖酵解终止等。这些作用均可导致细菌的死亡。 对膜的作用生物的细胞膜主要由磷脂双分子层和蛋白质构成, 两者都可以成为消毒剂分子作用的目标。双胍类和季铵盐类一般是以膜上的磷脂分子作为作用靶标而造成各种微生物细胞膜的损伤。多聚双胍类使大肠杆菌( escherichia coli) 的内膜产生脂相分离和产生酸性磷脂。过氧化氢产生的羟自由基能氧化酶和蛋白的巯基, 也常常攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸(当然还有其它作用) 。通常, 很多消毒剂都能与蛋白质和酶上的巯基发生作用, 使膜蛋白受到破坏。 k+泄漏是膜受到损伤的直接证据之一[ 4 ] 。k+非常迅速地从受损细胞中释放出来,并且可以方便地用原子吸收分光光度计、k+选择性电极、电感耦合等离子质谱仪等检测, 已有多种消毒剂作用于微生物导致k+泄漏的报道。
消毒剂分类
1、消毒剂分类 根据国家卫生部编写的消毒技术规范、消毒剂的杀菌水平将消毒剂分为如下3类： 1．1 高效消毒剂 可杀灭各种微生物(包括细菌芽孢)的消毒剂，如戊二醛、过氧乙酸、含氯消毒剂漂白粉、次氯酸钠、次氯酸钙(漂粉精)、二氯异氰尿酸钠(优氯净)、三氯异氰尿酸等。 1．2 中效消毒剂 可杀灭各种细菌繁殖体(包括结核杆菌)，以及多数病毒、真菌，但不能杀灭细菌芽孢的消毒剂。如含碘消毒剂(碘伏、碘酊)、醇类、酚类消毒剂等。 1．3 低效消毒剂 可杀灭细菌繁殖体和亲脂病毒的消毒剂．如苯扎溴铵(新洁尔灭)等季铵盐类消毒剂，氯己定 (洗泌泰)等双胍类消毒剂等。预防消毒时，根据消毒对象和消毒任务的需要选择适当的消毒剂进行消毒。若有疫病发生，最好选用高效消毒剂进行扑灭，或选用已经权威机构检验鉴定杀灭效果确切的消毒剂进行扑灭。 2、常用消毒剂介绍 2．1 卤素类消毒剂 卤素类消毒剂包括：(1)含氯消毒剂；(2)含碘消毒剂；(3)含溴消毒剂。其杀菌原理是通过氧化、卤代反应破坏细胞壁、细胞膜，使细胞质漏出，细胞核也被破坏。也可以解释为其细胞结构、蛋白质、酶系统被氧化、卤代、分解、破坏。 2．1．1 合氯消毒剂 包括：(1)无机类含氯消毒剂(次氯酸钠、漂白粉、漂粉精等)； (2)有机类含氯消毒剂(——氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸、二氯海因)； (3)——氧化氯消毒剂。 无机类含氯消毒剂主要成分是NaOCI或Ca(OCl)：。其中还含有NaOH或Ca(OH)，，其水溶液是碱性。氯是以次氯酸根存在。次氯酸根带负电，病菌小粒也带负电，电性相斥，次氯酸根不易接近病菌进行杀灭。次氯酸是不带电荷的中性小分子，就很容易接近病菌，进行杀菌。试验也证实次氯酸的杀菌效力比次氯酸根强几十倍。有机含氯消毒剂属于氯胺结构类，在水溶液中逐渐水解生成次氯酸，其水溶液显酸性。其消毒杀菌力强于无机氯消毒剂，在水处理中使用，药效持久，对保证余氯的含量有利。该类消毒剂只要按规定保存，相当稳定，其有效期长。二氧化氯消毒剂，是4价氯消毒剂，主要是通过氧化作用杀灭病菌。属于中性小分子，其价位高、杀菌力强。含氯消毒剂属于高效消毒剂，是环境消毒的首选消毒剂。安全环保、高效广谱。为国内外广泛使用。现在欧美国家也普遍使用。在水处理和饮用水处理消毒方面，氯胺类消毒剂，二氧化氯消毒剂显出独特的优越性，是安全卫生的。今年被推荐为杀灭“非典”病毒的首选消毒剂。 2．1．2 合碘消毒剂 有碘酊、碘伏、PVP-I等。属于中效消毒剂。 2．1．3 合溴消毒剂 如二溴海因、溴氯海因、含溴异氰尿酸类等等。属于胺—溴结构类。其杀菌效力与含氯消毒剂差不多，但价格高。除藻性能特好。 2．2 氧化剂类消毒剂 氧化剂类消毒剂有过氧乙酸、高锰酸钾。这两个都是高效消毒剂。是通过氧化作用破坏细胞壁、细胞膜及其酶系统等杀灭病菌的。过氧乙酸是环境消毒的很好消毒剂，今年作为杀灭“非典”病毒的消毒剂。过氧乙酸不仅有氧化杀菌的机理，它的强酸作用也能杀灭病毒。特别是在低温环境下仍有很好的杀菌效果，被选作冷库的良好消毒剂。它的缺点是不稳定，易分解失效。若改为双组份包装，在消毒前将两组份混合反应24-48 h再使用，其杀菌效果很好，与新的单组份一样，但保质期可达两年以上，就克服了过氧乙酸的不稳定的特点。 2．3 醛类消毒剂 醛类福尔马林溶液、戊二醛、戊二醛成本高，作为器械消毒不错，作为环境消毒受到成本的限制。福尔马林是很好的环境、尸体处理剂。醛类属于还原性，是通过凝固蛋白质杀灭病菌的。使用浓度大，气味大，属于高效消毒剂。 2．4 酚类消毒剂 酚类消毒剂有来苏尔、煤酚皂溶液、复合酚等。来苏尔和煤酚皂溶液是老消毒剂，属中效消毒剂。复合酚的消毒力强于前两种，完全可以取代前两种。是通过
常用钻井液料及其功用
一、稀释剂 泥浆稀释剂，或分散剂，通过破碎粘土层边和面之间的附着而降低粘度（见图1）。稀释剂吸附粘土层，因此破坏了层间的引力。加入稀释剂可以降低粘度、切力和屈服值。 大多数的稀释剂都可以划分为有机材料或无机磷酸盐络合物。有机稀释剂包括木质素磺酸盐、木质素和丹宁。与无机稀释剂相比，有机稀释剂可用于高温条件下（铬酸盐也是很好的耐高温稀释剂，但是不适合用于环境敏感地区）。有机稀释剂通常会有助于滤失控制。 聚合；絮凝；（面对面）；（边对面）；（边对边）；解胶；抗絮凝 图. 1粘土颗粒的连接 无机稀释剂包括焦磷酸钠（SAPP）、四焦磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。无机稀释剂在低浓度情况下是有效的，但是通常只用于150oF的温度以下。它们的应用一般局限于氯化物浓度低和pH值低的淡水粘土泥浆。 长期以来，水被作为钻井泥浆的一种十分有效的稀释剂使用，其降粘效果是通过减少钻井液中的总体固相浓度来达到的。钻井作业中钻屑不断混进泥浆中，那么这些钻屑最终也需要用水进行稀释或者必须用机械的方式清除。 应当定期添加水到水基泥浆中，以补充渗漏到地层和在泥浆池中蒸发的水份。如果不补充水，那么由于固相浓度增加，粘度就会上升。而化学方式的降粘效果不佳。在没有添加重晶石或膨润土的情况下，塑性粘度的稳定上升就说明水分减少了。 磷酸盐是最早可以大批量供应的化学稀释剂之一。磷酸盐通过吸附粘土颗粒而起作用，因此，它能达到令人满意的电平衡和允许颗粒自由地悬浮在溶液中。磷酸盐的这种分散效果归因于轻度的阴性粘土片晶置换，它可使片晶相互排斥，最终这些断裂边缘的化合价趋于饱和。 在被严重污染的离子环境中，磷酸盐的使用是有限的。如果有自由的钙离子或镁离子存在，不论其数量多少，都将会形成磷酸盐的络合物或者不溶的金属离子磷酸盐。由于清除了可用的磷酸盐，这就限制了降粘能力。 表2列出了常用的用于现场钻井泥浆应用中的磷酸盐
钻井液处理剂作用机理1
钻井液配浆材料与处理剂 一般来讲，钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分，例如膨润土、水、油和重晶石等。处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能，或为满足钻井液某种性能需要而加人的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生极大的影响。但配浆原材料与处理剂之间并无严格的界限，有的文献将配浆原材料也归类在处理剂中。 钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多。为了使用和研究方便，有必要将它们进行分类。目前主要有以下两种分类方法。 第一类分类方法是按其组成分类。通常分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。其中无机处理剂又可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和重铬酸盐和混合金属层状氢氧化物(即正电胶)类等。有机处理剂通常可分为天然产品、天然改性产品和有机合成化合物。按其化学组分又可分为下列几类：腐植酸类、纤维素类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类等。 第二类分类方法是按其在钻井液中所起的作用或功能分类。我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂共分为以下“类，即(1)降滤失剂(Filtration Reducer)；(2)增粘剂(Viscosifier)； (3)乳化剂(Emulsifier)使油水乳化产生乳状液；(4)页岩抑制剂(Shale inhibitor)；(5)堵漏剂(lost Circulation Material)；(6)降粘剂(Thinner)；(7)缓蚀剂(Corrosion inhibitor)；(8)粘土类(Clay)；(9)润滑剂(Lubricant)；(10)加重剂(Weighting Agent)； (11)杀菌剂(Bactericide)；(12)消泡剂(Defoamer)；(13)泡沫剂(Foaming Agent)；(14)絮凝剂(Flocculant)；(15)解卡剂(Pipe-Freeing Agent)；(16)其它类(Others)等。 这16类处理剂所起的作用各不相同，但在配制和使用钻井液时，并不同时使用这些处理剂，而仅仅根据需要使用其中的几种。有时，一种处理剂在钻井液中同时具有几种作用。例如，有的降失水剂同时兼有增粘或降粘作用，絮凝剂同时兼有增粘剂的作用等。本章将以上两种分类方法结合起来，除介绍常用的配浆原材料和无机处理剂外，重点介绍几类重要的有机处理剂，即降粘剂、降滤失剂、页岩抑制剂、絮凝剂和堵漏剂等。 钻井液配浆原材料 一、粘土类 膨润土是水基钻井液的重要配浆材料。有的文献将膨润土定义为具有蒙脱石的物理化学性质，含蒙脱石不少于85％的粘土矿物。评价膨润土好坏的标准是造浆率，即每吨膨润土可以配制粘度为15mpa·s的钻井液的体积数，m3。一般要求1 t膨润土至少能够配制出粘度为15mpa·s的钻井液16m3。钠膨润土的造浆率一般较高，而钙膨润土则需要通过加入纯碱使之转化为钠膨润土后方可使用。目前我国将配制钻井液所用的膨润土分为三个等级：一级为符合API标准的钠膨润土；二级为改性土，经过改性符合OCMA标准要求；三级为较次的配浆土，仅用于性
常用钻井液处理剂的名称及主要作用
常用处理剂的名称及主要作用
2 纯碱Na2CO 3 改善水质、土质、沉除钙离子。 3 烧碱NaOH 提高动切力、提高PH值。 4 随钻堵漏剂ZD-1 预堵漏、堵漏。 5 复合堵漏剂HD-1 堵漏。 6 羧甲基纤维素钠盐(高) HV-CMC 提高粘切、与钙离子产生沉淀。 7 羧甲基纤维素钠盐(低) LV-CMC 降低滤失量，改善泥饼质量，与钙离子产生沉淀。 8 复合离子丙烯酸盐SD-17W 抗钙、提粘切、絮凝抗温。
9 阳离子沥青粉CAS-2000 防塌。 10 钻井用特种性能调整剂SD-21 降低滤失量，抗污染。 11 防塌润滑剂SD-20 防塌、润滑、降粘度、降滤失量。 12 水解聚丙烯腈铵盐NH4-HPAN 降滤失量，改善流型。 13 悬浮性水解聚丙烯酰胺DPHP 不分散低固相体系页包被抑制剂絮凝剂 14 磺化酚醛树脂SMP 抗污染、抗高温降滤失量，尤其是高温高压滤失量，改善泥饼质量。 15 阳离子褐煤PMC 抗污染、抗高温降滤失量，尤其是高温高压滤失量，改善泥饼质量。 16 钻井液强包被剂FA367 絮凝剂。 17 石灰石粉CaCO3 加重、堵漏、预堵漏。 18 腐植酸钾KHm 防塌、降粘度、降滤失量、能容纳较高的固相含量。 19 氯化钾KCL 用于钾基钻井液中含量要大于90%，提供钾离子能容纳较高的固相含量。 20 正电胶干粉MMH 防塌、提高动切力。 21 锯末堵漏。 22 水泥堵漏。 23 麦秸堵漏。 24 红胶泥堵漏。 25 磺化单宁SMT 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。 26 黄河二号HSHY 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。 27 氢氧化钾KOH 提供钾离子，提高PH值。 28 水解聚丙烯腈钾盐K-HPAN 防塌、降滤失量、调整流型、用于钾基钻井液。 29 聚丙烯酸钾KPAM 防塌、絮凝。 30 聚丙烯酰胺PAM 絮凝。 31 无荧光封堵防塌剂TDW-2 抗高温，封堵防塌，稳定井壁，降滤失量，能容纳较高的固相含量。 32 磺化褐煤SMC 抗污染、抗高温降滤失量，尤其是高温高压滤失量，改善泥饼质量。 33 多功能处理剂降滤失量、润滑、防塌。 34 多功能固体润滑剂HFT-102 降滤失量、润滑、防塌。 35 SL-1 降滤失量。 36 SL-2 降滤失量、提粘切。 37 原油润滑、解除卡钻。 38 石灰CaO 处理碳酸根、碳酸氢根污染。