Proceso de modificación de asfalto sulfonado para fluido de perforación
Pretratamiento de la materia prima: seleccione asfalto de petróleo y elimine impurezas como tierra y granos de arena mediante métodos de filtración o precipitación antes de reservarlo para su uso posterior. Reacción de sulfonación: utilice óleum o trióxido de azufre como agente de sulfonación. Coloque el asfalto en un recipiente de reacción a una temperatura que oscila entre 120 y 160 grados, revuélvalo y caliéntelo, y luego agregue lentamente el agente sulfonante. Controle estrictamente la velocidad de adición (si es demasiado rápida, es probable que cause reacciones locales violentas y reacciones secundarias) y el tiempo de reacción (generalmente de 3 a 6 horas, que depende de las propiedades del asfalto y la cantidad de agente sulfonante). utilizado), de modo que algunos átomos de hidrógeno en las moléculas de asfalto son reemplazados por grupos de ácido sulfónico, cambiando así la estructura química del asfalto.
Tratamiento de neutralización: Después de la reacción de sulfonación, use hidróxido de sodio o hidróxido de calcio para neutralizar el sistema ácido. Por ejemplo, la reacción entre NaOH y R - SO₃H genera R - SO₃Na, lo que mejora la solubilidad y dispersabilidad en agua. Controle con precisión la cantidad de sustancia alcalina para garantizar que el valor de pH del producto esté entre 7 y 9. Postratamiento y secado: Lave el producto neutralizado con agua para eliminar sales inorgánicas e impurezas, y luego trátelo mediante secado por aspersión o secado al vacío. El primero es beneficioso para la dispersión, mientras que el segundo puede evitar el impacto de las altas temperaturas.
Propósitos de modificar el asfalto sulfonado para fluido de perforación
Reducción de la pérdida por filtración: debido al hecho de que el asfalto sulfonado modificado puede adsorberse en la roca del pozo a través de grupos de ácido sulfónico y su estructura macromolecular puede llenar los poros, puede formar una torta de filtración densa en el pozo, lo que reduce la pérdida por filtración causada. por la penetración del agua del fluido de perforación en el pozo y estabilizar el sistema del fluido de perforación. Lubricación: Su estructura molecular puede formar una película lubricante entre las herramientas de perforación y el pozo. Los grupos de ácido sulfónico interactúan con la superficie y las partes no polares proporcionan una interfaz lubricante, lo que reduce la fricción del movimiento de las herramientas de perforación y reduce el consumo de energía y el desgaste.
Anticolapso: al adsorberse en la roca del pozo para cambiar sus propiedades, los grupos de ácido sulfónico se adsorben químicamente con iones metálicos para formar una película protectora, mejorar la resistencia y la capacidad antierosión hídrica de la roca y prevenir la hidratación y la expansión de los minerales arcillosos provoque el colapso del pozo.
