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IADC/SPE 151404 提高逆相乳液的稳定性 Ryan Van Zanten, Jeff J。 Miller, Chris Baker, Halliburton 2012,IADC / SPE钻井会议和展览版权本文– 8在美国加州圣地牙哥举办的2012 IADC / SPE钻井会议和展览,本文被IADC/SPE计划委员会选定为本文的内容尚IADC / SPE的复审,并且作者修正IADC / SPE管理人员和成员的立场和态度。没有IADC / SPE书面同意IADC / SPE的版权。 摘要 逆乳液(IEF)可以重晶石 提高率等效循环密度。 在传统IEFs有机独特的性能不依赖量的乳化剂使稳逆变乳液(IEF)通常形成十分稳定的乳液有时泥浆,这些体稳定性导致分离和重晶石乳化剂浓度,胶质粉末流体稳定乳状液稳定, 这与整体流体的剪切过程,, 乳化剂类型胶体颗粒优化这些属性可以更稳定的当泥液高剪切力，适量的乳化剂，如果可能的话的胶体证明这些如何改善流体钻井液需要有的属性流体润滑冷却最大限度地减少屑和许多其他功能。这些特性水基油基体 流体类型地层岩性温度压力和限制 环境，等)选择些液体的稳定性和悬浮能力特别重要的意义水基和油基钻井液悬浮能力两种不同的方式水基一般使用膨润土水溶性聚合物大分子黄原胶合成聚合物部分水解聚烯酰胺另一方面，油基流体一般形成反相乳液悬浮。 在逆乳化系统内部相(水盐水)分散在外部相（油形成乳化液滴。液滴稳定, 这形成一个油/水界面层在传统系统添加有机粘土固乳化剂的界面作用进一步稳定乳液。无系统只乳化剂稳定, 但具有低固体 (Burrows 2004, Kalal 2010)。 正是缺乏这种固乳化剂浓度,胶质乳化剂浓度,胶一系列实验添加剂的在实验室中混合验证流体性质最后,从送??到理论不能混合的一液体（内部）相连续（外部）相 (Evans 1999, Israelachvili 1992)。乳液是热力学不稳定系统 使用表面活性剂或表面活性固体稳定乳液的稳定性分子间的相互作用决定,系统中必须存在以剪切形式存在的能量。因为构象熵和表面积这种能量。 这一求热力学框架好的解释。系统自由能的变化G = ΔH ? TΔS 或者ΔG= ΔA?γow ? TΔS G是吉布斯自由能, T是温度, S是熵, A 界面面积, γ在油 - 水界面界面张力。 如果自由能小于零这个过程是自发的; 如果它大于零需要能预期的变化当一乳液,许多小水滴了熵;然而这些水滴的也导致在油水界面面积的大增加油水接触大的能量损失。表面活性剂降低界面张力, 从而减少了所需的能量吉布斯自由的变化是的乳液是动力学稳定, 这就意味着两相会随着时间逐渐分开。几种制可乳化,主要是凝聚和奥斯特瓦尔德熟两个分散相液滴相互形成一个较大的液滴随着时间的推移液滴变大, 最终分为两。 Ostwald熟化, 是由内部相部分溶解在外部相。 这可以拉普拉斯压力 P是液滴内部的压力 r 是液滴的半径。 因此较小的水滴有较高的内部压力较高的压力导致大水滴这两个程会导致最终相分离。乳状液稳定许多: 1.添加的表面活性剂/乳化剂可以降低表面张力, 使液滴更稳定。 表面活性剂还可以产生一个空间和（或）静电屏障，以减缓液滴聚合。 2.液滴液滴, 液滴粒子,粒子粒子水动力相互作用，可能更多的粘性流体, 聚粘度大致如下: 其中η为粘度, ηsolvent是连续相的粘度,φ是分散相的体积分数(Larsen 1999)。因此，如果分散内部相的体积分数越高乳液更粘稠。使用各种表面活性剂混合物改变表面张力液滴和颗粒角润湿这些相互作用正是这些流体的屈服点和凝胶强度。3.固体也可以油 - 水界面作为辅助乳化剂稳定乳液表面活性剂乳化剂10-100倍；因此，表面活性粘度测定法流变性能120 °F，使用FANN? 35A粘度计在600转/分， 300转/分， 200转/分， 100/分 ，6 / 分和3转/分的速10秒和10分钟乳化剂用于确定最佳的乳化剂浓度的过程如下:1． 在120华氏度（ 49摄氏度）或150 °F（ 65。5 ）测量基流变A．添加1磅/桶乳化剂 (一般辅助乳化剂，润湿剂) B Hamilton Beach?或粘度杯搅拌机混合2分钟, 2．读取和记录FANN 35流变仪读数绘制PV, YP LSYP [LSYP = (2 x 3 rpm) – 6 rpm]。每次加入1磅/桶乳化剂重复上述步骤，趋势结果。 磅/桶乳化剂低剪切叶片粘度(低切粘度[LSV] ) 恒温120°F条件下，配置主轴叶片布氏LV - DV II + PRO粘度计测量屈服应力剪切率为100，50， 25 ， 12 ，6 ， 3， 15 r/min， 05 r/min，01 r/min ， 005 r/min条件下测量。 该仪器计算