泥浆材料检测与应用：无机处理剂作用机理.docx

授课章节 任务/工程将理方才理论课J 实践课口 授课力”理实课口其他口授课次数第19次授课内容无机处理剂作用机理计划课时2教学目标与 要求知识目标：掌握无机处理剂的作用机理能力目标：能够运用作用机理解释反常现象能根据钻井液性能要求选择合适的添加剂素质目标：培养学生运用知识的能力培养学生理论联系实际的能力教学重点与 难点重点：钻井液各处理剂的主要用途难点：各处理剂的作用处理方法：讲授、比照、教学资源教材、教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配离子交换吸附讲授、举例、分析、20调控钻井液pH值讲授、比照、举例、分析、20沉淀作用讲授、举例、分析、20络合作用讲授、举例、分析、20作业/ 技能训练课后习题82页5题教学评估通过课堂表现、提问、小组展示等方式评估学生学习情况教研室主任签名：年月日教学设计通过提问 等方式检 查上节课 思考题。【导课1无机添加剂在钻井液体系中如何发挥其作用？【课堂内容】详细讲授 每一过程 的作用无机处理剂都是水溶性的无机碱类和盐类，其中多数可提供阳 离子和阴离子，也有一些和水生成络合物。作用机理主要有以下六 个方面: 一、 离子交换吸附Ca 田 +2Na + - 2Na 田 +Ca? +采用讲 授、举例 的方法详 细介绍作 用机理。可改善黏土水化性能，对配制钙处理钻井液以及防塌很重要。例如，淡水钻井液受到钙侵，Ca2+增大，反响向左移动，钠土变钙 ±,钻井液失水量增加，黏度、切力上升，流动性变差，加入适量Na2c03, Ca2+被清除，反响向右移动，可消除Ca?+对钻井液性能影 响，恢复钻井液性能，流动性变好。在配制预水化膨润土浆时，加入Na2c03 ,目的是通过增加Na+浓度，使其与钙土外表Ca2+交换，提高黏土造浆性能，钻井液的滤钠土，钻井液体系变为适度絮凝的粗分散状态。失量下降，黏度、切力增大。反之，加入Ca2+处理剂，钙土交换成采用讲 授、举例 的方法详 细介绍作 用机理。二、调控钻井液pH值钻井液的pH值对钻井液有多方面影响，如粘土颗粒的亲水性 和分散性；无机处理剂和有机处理剂的溶解度和处理效果；井壁泥 页岩钻屑的水化、膨胀以及分散；钻井液对钻具的腐蚀性等。每种 钻井液均有一定pH值范围，钻进过程中还会发生变化，应根据情况 随时调整。一般石膏侵、盐侵、盐水侵使钻井液pH值下降；水泥侵使钻 井液pH值上升。烧碱、强碱弱酸盐使使钻井液pH值上升；酸式焦磷酸盐、硫教学设计酸钙、氯化钙使钻井液pH值下降。三、沉淀作用主要采用 讲授、举 例等方法 介绍各化 学剂的作 用机理。如果有过量Ca2+、 Mg2+侵入钻井液，削弱黏土的水化分散能 力，破坏钻井液的性能。可加入适量烧碱除去Mg2+ ,再用适量纯碱 除去Ca2+ o沉淀作用还可使某些受到污染而失效的有机处理剂恢复 作用。四、络合作用利用络合作用，也可去除钻井液Ca2+、Mg2+等污染离子。例如 受到钙侵的钻井液中加入六偏磷酸钠，可通过以下络合反响去除 Ca2+ o利用褐煤碱液（降滤失）处理的钻井液，可利用络合反响提高 抗温性能和缓解钻井液老化，通过络合有效抑制腐殖酸钠热分解。五、与有机处理剂生成可溶性盐单宁酸、腐殖酸等许多有机酸类处理剂在水中溶解度较小，加 入适量烧碱，使之转化为可溶性盐，如单宁酸钠和腐殖酸钠，充分发挥效能。六、抑制溶解的作用在钻遇岩盐和石膏地层时，常使用饱和盐水钻井液和石膏处理的钻井液。对于大段盐膏层，使用饱和盐水钻井液可增强钻井液抗 污染能力，还可防止可溶性岩层的溶解，使井径保持规贝!I。【小结】：钻井液作用机理：离子交换吸附、调控钻井液pH值、沉淀作 用、络合作用、与有机处理剂生成可溶性盐、抑制溶解的作用【思考】课后小结除了有机化学剂，钻井液中还需要添加那些添加剂？讲授无机化学剂的作用机理，掌握各种化学剂作用机理。