电源接通,瞬间来电,电的传播速度和光速是一样的吗

电源接通,瞬间来电,电的传播速度和光速是一样的吗,第1张

一样,我先肯定以及确定的回复你,电的传播速度他其实就是光速,因为电的传播速度为299792458m/s,光速的速度为c0=299792458m/s,因此光速与电的速度相同,光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度,真空中的光速是迄今为止发现的自然物体的最大运动速度,不同介质中的光速是不同的,由于光是电磁波,光速也取决于介质的介电常数和渗透率。

在各向同性静态介质中,光速是小于真空光速度的固定值C,当速度接近光速时,质量随着速度的增加而增加,成为几何倍数,当速度无限接近光速时,质量趋于无限大,需要无限的能量。物质中的电效应是电与其他物理学科,甚至非物理学科之间的联系,物质中存在多种电效应,其中许多已经或正在逐渐发展成为专门的研究领域。

在电源的非静态功率的作用下,相同的带电粒子将定向移动,正电荷移动到电源的负极,负电荷移动到电源的正极,带电粒子的定向运动是电流,通常,规定正电荷运动的方向是电流的正方向,麦克斯韦预测电磁波辐射的存在,而在1887年,德国Hz显示了这样的电磁波,结果麦克斯韦他将电学和磁学结合成一个理论,证明了光是一种电磁波。

同一个人互相排斥,相反的人互相吸收,这种排斥力和吸引力都是电磁力,吸引力和排斥力都可以计算加速度,从而可以计算出带电粒子在某一时刻的比速度,当带电粒子被电磁力吸引或排斥时,其实我们可以遵循牛顿公式的。

关于电源接通瞬间来电电的传播速度和光速是一样的吗的问题,今天就解释到这里。

由于下游消费电子、汽车、半导体、医药等行业规模持续扩大,主要国家工业化水平稳步提升,机器视觉在传统行业的渗透率不断提升且不断开辟新的应用领域和场景。

行业无龙头,市场空间大

GGII数据显示,2018年中国市场规模5379亿元,同比增长2795%,GGII预计,未来5年中国机器视觉市场将保持20%以上的增速,在2023年达到160亿元以上的市场规模,2019-2023年年复合增长率为2387%,空间巨大。

市场格局这方面我们以第一梯队玩家,科创板首批过会企业天准科技为例,其2017年营业收入319亿,2018年508亿,2016-2018年市占率分别为261%、399%和489%,也就是说科创板机器视觉第一家市场占比不到5%。

总结一下就是整个行业前景巨大,且没有龙头出现,大家处于快速抢占市场的阶段。3D视觉相机梅卡曼德公司2018出货量100套左右,而这个数字仅仅在2019年一季度就已经达到,这个市场增量也难怪机器视觉成了当下资本追逐的热门赛道。

针对于此,库柏特的李淼博士解释到:“主要是两个原因,技术突破和市场突破,技术突破主要是国内最近几年大量的视觉初创企业破土而出,例如梅卡曼德、库柏特、旭升视觉、灵西机器人、蓝芯科技等等,这些企业在上游的核心零部件领域都是有所建树的,而他们所带来的直观改变就是机器视觉的价格大幅度降低。”

技术突破同时也带来了应用场景的突破,而价格降低让更多的企业能够用的起机器视觉,我们以旭升视觉为例,目前进口产品一套在三十万左右,旭升能做到十五万左右,性能做到进口的80%到90%,总体来看,国产产品性价比极高。那么为什么近年来的机器视觉的价格会下降的如此迅速,这还要从其产业链讲起。

机器视觉产业链

机器视觉产业链以底层开发商为分界点分为上下游,首先从上游来讲,又分为图像获取:光源、镜头、相机、采集卡、机械平台;图像处理与分析:工控主机、图像处理分析软件、图形交互界面;判决执行:电传单元、机械单元,而这些都属于核心零部件。

而在下游的设备组装和集成环节考验的是企业性价比、深度定制以及服务优势。

就如同国内的工业机器人系统集成商格局与逻辑一样,中国的机器视觉产业也主要集中于技术含量和价值量都较低的集成及设备组装上。这主要还是因为国内的机器视觉起步较晚,技术有差距,在最近的十几年内才真正开始实现工业领域的应用,行业才刚刚开始,企业规模小,市场空间大。

而国外部分工业视觉制造商具备全产业链优势,其基本垄断了中高端市场,视觉算法软件主要有vision pro、halcon、mil、hexsight、evision、avl等;智能相机主要有康耐视、基恩士、microscan、邦纳等。

总结来说,这是一个技术称王,毛利率极高的产业。而之前由于国外厂家垄断了核心技术和服务场景较少的原因,整个行业偏窄,而现在国内厂家开始对核心技术发起冲击,同时深耕应用场景,行业规模快速扩大,价格急速降低。但短期内行业技术还是难以突破,核心利润仍然被外资掌握。

短期看3C,长期看整体

最后一点聚焦到应用,机器视觉工业应用广泛,主要具有四个功能,引导和定位、外观检测、高精度检测和识别。而从行业看,短期内电子和半导体制造仍是工业视觉核心的下游应用领域,主要因为半导体和电子设备制造对工业视觉技术存在刚性需求。

工业视觉具有高精度的特点,天然适合高性能、精密的专业设备制造。以半导体制造为例,其前、中段过程都需要工业视觉的精密定位与视觉测量,后段制程中晶圆的电器检测、切割、AOI封装、检测等过程都需要大量运用工业视觉技术。

未来国内企业首要需立足于电子行业。我国早已成为世界上最大的3C产品制造国,产能约占全球70%。但3C整体自动化设备渗透率只有20%左右,导致国内机器视觉渗透也较低,因为机器视觉大都结合自动化设备同时应用。

随着技术的发展和成本的下降,未来其他工业将接力3C成为行业发展的推动力。

目前之所以在其他行业应用滞后于3C,主要是产品在通用性方面存在不足,且在智能性方面达不到某些场景的要求,比如当复杂堆叠物体的识别和分拣,依然有90%以上通过人工方式完成。

随着算法算力的不断提高、深度学习等等技术的发展,其他流程工业诸如汽车等行业的机器视觉将加速渗透,带动工业制造智能化进程产业发展迅速。而中国,拥有世界最大的工业制造产能,势必将会成为最大的市场。

241 煤的孔隙及其特征

2411 煤的双重孔隙系统

煤层是一种双重孔隙介质,属裂隙-孔隙型储层,这一点已在多领域、多学科范围内达成共识。图24是煤储层孔隙结构的理想模型,割理将煤分割成若干基质块,基质块中包含有大量的微小孔隙,是气体储存的主要空间,其渗透性很低;割理是煤中的次要孔隙系统,但却是煤层中流体(气体和水)渗流的主要通道。孔隙和割理都是煤储层研究的重要内容。

图24 煤的双重孔隙系统

(据Warren等,1996)

图24中的“割理”(cleat)是指煤层中近于垂直层面的天然裂隙,其成因有内生和外生(构造成因)之分,规模有大有小,与煤田地质学上的“裂隙”为同义词。在煤层气地质领域,一般将“割理”和“裂隙”通用,为了避免术语上的混乱,本书用“割理”一词。

2412 研究方法比较

为了搞清楚煤储层的储、渗、保等性能,人们从室外到室内,由宏观到微观,采用多种手段和方法研究煤的割理和孔隙,表210列举了常用的几种方法。研究方法大体划分为观察描述和物理测试两大类,前者以定性研究为主,后者为定量研究,二者分别都具有宏观和微观手段。

从表210可以看出,有些方法主要是研究割理,如巷道井壁和手标本观察、煤岩抛光块样的光学显微镜观察等;有些方法主要是研究孔隙,如水孔隙率测定和低温氮吸附;有些方法则将孔隙-割理一并研究,如氦孔隙率和压汞试验;有些方法将割理和孔隙分别研究,如扫描电镜方法。

表210 煤层双重孔隙系统常用研究方法比较

(据张新民等,2002)

根据孔隙-割理一并研究的物理测试结果,通常将煤中孔隙(包含割理)的空间尺度划分为:<001μm为微孔,001~01μm为小孔,01~1μm为中孔,>1μm为大孔。通过观察描述可以确定割理和孔隙的成因类型、连通性,统计割理的优势方位、密度等,获得很重要的第一手资料,是煤储层研究的有效途径之一。通过巷道井壁、手标本、光学显微镜、扫描电镜等不同尺度上的大量观察与研究,可在较大范围内了解我国煤中割理和孔隙的基本特征,加深和扩充对煤储层的认识。

2413 煤孔隙的扫描电子显微特征

扫描电子显微镜(scanning electron microscope,以下简称SEM或扫描电镜)是对煤层以及砂岩、灰岩、喷发岩等油气储层进行评价和研究的必不可少的有效手段。根据扫描电镜的有效分辨率,煤中小孔和中孔是其研究的主要对象。

2414 煤孔隙的成因类型

煤的孔隙成因及其发育特征是煤体结构、煤层生气、储气及渗透性能的直接反映。根据成因,Gan(1972)等将煤中孔隙划分为分子间孔、煤植物组织孔、热成因孔和裂缝孔。郝琦(1987)将其划分为植物组织孔、气孔、粒间孔、晶间孔、铸模孔和溶蚀孔等,其中有些名称很大程度上借用了砂岩或灰岩储层的名称。然而,煤储层与砂岩、灰岩储层有较大的区别。本书立足于煤的岩石结构和构造,以煤的变质、变形特征为基础,以大量的扫描电镜观察结果为依据,将煤孔隙的成因类型划分为4大类9小类(表211)。

表211 煤的孔隙类型及其成因简述

(据张新民等,2002)

(1)原生孔

原生孔是煤沉积时已有的孔隙,原生孔分为结构孔和屑间孔。

结构孔(或称植物组织孔)是成煤植物本身所具有的各种组织结构孔,如细胞腔、纹孔、筛孔、髓射孔等,其中细胞腔是煤中最常见的。结构孔的孔径为几至几十微米,形状呈椭圆状、三角状和不规则状等。细胞腔大多都有程度不同的变形,空间连通性差,尤其是纤维状丝质体的细胞腔,仅局限于向一个方向发育,相互之间很少连通。

屑间孔指煤中各种碎屑状显微组分,如镜屑体、惰屑体、壳屑体等碎屑颗粒之间的孔隙。这些碎屑颗粒无一定形态,呈不规则棱角状、半棱角状或似圆状等,大小2~30 μm不等(陈佩元,1996),由其构成的屑间孔的形态以不规则状为主,孔的大小一般小于碎屑。这些碎屑可能来自于成煤早期被降解或运移而机械破坏的植物残体,因此,屑间孔为原生孔。屑间孔的发育受碎屑颗粒的制约,仅微区连通,而且由于煤中碎屑状显微组分的含量很少,所以屑间孔的数量较少,对煤储层渗透率贡献不大。屑间孔相当于以往文献中描述的粒间孔或粒状沉积结构孔,粒间孔是砂岩储层的主要孔隙,对砂岩的渗透率起着决定性作用,为了区别于砂岩储层,将煤储层中碎屑颗粒之间的孔称为屑间孔。

原生孔在煤的低变质阶段保存较多,随着变质程度的加深或构造作用的破坏,原生孔发生变形、缩小、闭合乃至消失等变化,原生孔不能再生。

(2)气孔

煤化作用过程中由生气和聚气作用而形成的孔为气孔。有的学者称之为热成因孔,有的学者称之为变质孔。常见单个气孔的大小为005~3 μm,1 μm左右者多见。单个气孔的形态以圆形为主,边缘圆滑;其次有椭圆形、梨形、圆管形、不规则港湾形等。气孔大多以孤立的形式存在,相互之间连通性不好。

不同煤岩组分中气孔的发育特征不同。壳质组气孔最发育,并大多以群体的形式出现,有些壳质体具有外壳壁,壳壁上很少有气孔,壳内气孔密集。镜质组气孔较发育,但很不均匀,成群的特点突出,气孔群中的气孔排列无序或有序;椭圆形及圆管形气孔的长轴常定向排列;气孔群与气孔群之间很少连通,有时气孔与割理连通。惰质组中很少见有气孔。

(3)外生孔

煤固结成岩后,受地质构造作用而形成的孔隙为外生孔。外生孔可分为角砾孔、碎粒孔和摩擦孔。

角砾孔是煤受构造破坏而形成的角砾之间的孔。角砾呈直边尖角状,相互之间位移很小或没有位移,角砾孔的大小以2~10 μm者居多。原生结构煤和碎裂煤的镜质组中角砾孔发育较好,并常有喉道发育,局部连通性比较好。在轻度变形的煤中,角砾孔占优势,对提高煤储层渗透率有利。

碎粒孔是煤受较严重的构造破坏而形成的碎粒之间的孔,碎粒呈似圆状、条状或片状(张慧,1998),碎粒之间有位移或滚动,碎粒大小多为5~50 μm,其孔隙大小为05~5 μm,碎粒孔体积小,易堵塞。

摩擦孔是煤中压性构造面上常有的孔隙,此乃压应力或剪应力作用下,面与面之间相互摩擦和滑动而形成的孔。摩擦孔有圆状、线状、沟槽状及长三角状等形态,且常有方向性,孔边缘多为锯齿状,大小相差悬殊,小者1~2 μm,大者几十或几百微米。摩擦孔仅发生于构造面上,空间连通性差。

(4)矿物质孔

由于矿物质的存在而产生的孔隙统称为矿物质孔。孔的大小以微米级为主,常见的有铸模孔、溶蚀孔和晶间孔。铸模孔是煤中原生矿物质在有机质中因硬度差异而铸成的印坑。溶蚀孔是煤中可溶性矿物质(碳酸盐类、长石等)在长期气、水作用下受溶蚀而形成的孔。晶间孔指矿物晶粒之间的孔,有原生的,也有次生的。

2415 孔隙在煤储层研究中的作用与意义

煤孔隙的成因类型多、形态复杂、大小不等。原生孔、外生孔和矿物质孔以>1 μm的大孔级孔隙为主,有利于煤层气渗流;气孔以005~1 μm的小、中孔级孔隙为主,有利于煤层气聚集和渗流;<001 μm的微孔主要为分子结构孔,对煤层气渗流的意义不大,扫描电镜也难以分辨。

各类孔隙都在有限的区域内发育,有的为孤立孔隙,有的局部连通,没有一种孔隙是在整个煤层中连通的。煤呈层状结构,此结构制约各类孔隙在三维空间上的连通,这是煤基质渗透率低的原因之一。煤层气在煤层内部是运动着的,各类孔隙都可成为储气空间,孔隙多有利于提高煤层的储集性能。各类孔隙的空间连通性差,但可以借助于割理来参与双重孔隙系统,因此,孔隙多有利于煤层气的储存和扩散,也有利于煤层气的渗流。

原生孔如保存完整表明煤体原生状态保存好;气孔发育的煤层生气与储气性能好;角砾孔占优势的煤层渗透率好;碎粒孔和摩擦孔多的煤层受构造破坏严重,煤层整体渗透率低;溶蚀孔和次生矿物晶间孔发育则反映煤层的透水性好。对煤中孔隙的研究有助于提高对煤储层性质的认识和储集性能的判断。

242 煤的割理系统

2421 割理的规模、形态及评价

(1)割理的规模类型

割理的规模存在很大差异,小者仅数微米长,大者数米长。不同规模的割理在煤层中的发育程度相差较大,对气体的渗流起着不同的作用。本书按照割理的规模以及割理与煤层、煤岩类型及煤岩成分的关系对其进行分类(表212)。

表212 割理的规模类型及特征简述

(据张新民等,2002)

(2)割理的三维几何形态

割理系统有相互大致垂直的两组,其中延伸长度大、且发育的一组叫面割理;被面割理横切的另一组叫端割理(图25)。

割理的长度在层面上可测量到,发育的面割理呈等间距分布,其长度变化范围很大(见表212)。受煤岩成分在平面上相变的控制,有的镜煤或亮煤分层在几米甚至几十米内分布都很稳定,而有的几厘米内即出现变化。不发育的面割理在层面上以短裂纹的形式出现,宏观下从几毫米到几厘米。面割理的高度受煤岩类型分层和煤岩成分厚度控制,总体上煤的光泽越亮、镜煤和亮煤越多、厚度越大,割理越发育、割理高度越大,割理高度小到几微米,大到几十厘米。

端割理一般与面割理是互相连通的。端割理的长度受面割理间距的控制,面割理间距越宽,端割理越长。端割理与面割理的高度受控因素相同,主要与煤岩类型和煤岩组分有关。

割理的宽度与其规模有关。割理规模越大,宽度亦越大,变化范围一般为1 μm至几厘米。

割理形态也是多种多样,在层面上主要有:①网状,这种割理连通性好,极发育;②一组大致平行排列的面割理极发育,而端割理极少,这种割理发育,连通性较好;③面割理呈短裂纹状或断续状,端割理少见,这种割理连通性差,较发育。

图25 煤中割理系统图

(据张新民等,2002)

剖面上,割理主要呈垂直于层理或微斜交层理平行排列。

(3)割理的评价方法及标准

割理的数量、几何形态、连通性等相差很大,若无统一评价方法和标准,很难对煤中割理的发育程度、其对渗透性的贡献做出客观的评价,亦不便于资料的对比和综合使用。鉴于此,现对割理密度、连通性及发育程度提出以下评价标准及方法。

1)割理密度:表示一定距离内割理数量的多少,反映割理发育的程度。密度的测量与研究方法有关,肉眼的分辨率仅可见到大于01mm的割理;而光学显微镜下可分辨出大于1 μm的割理;扫描电镜下放大500倍可分辨出长度06 μm的割理。由于分辨率的限制,用不同研究方法所测得的割理是不同类型的,其密度也相差很大,如汪家寨11~13煤层,手标本观察统计面割理密度为20~50条/10cm,块煤光片肉眼统计面割理为38~42条/10cm,偏光显微镜下统计为 210条/10cm,而扫描电镜下放大 480倍则为3333条/cm2。可见不同的统计方法,其割理的规模和密度相差很大。根据我国煤中割理的特征,根据尺度不同,将割理的密度划分为3个级别(表213)。

表213 割理密度级别划分

(据张新民等,2002)

2)割理的连通性:连通性包括同一割理类型之间的连通以及不同割理类型之间的连通状况。仅有超微型割理之间的连通,而缺少微型、小型及其他更大型割理的连通,即使超微型割理再发育,流体也难以渗流;同理,仅有巨型和大型割理发育,而更小型的割理不发育,孔隙的流体无法与巨型和大型割理沟通,成为死孔隙。要使渗透性好,产气量高,从超微型→微型→小型→中型→大型→巨型割理等各级别的割理内部及相互之间形成网络,互相连通,才会出现真正高渗透性储层。根据割理之间的连通状况、对渗透性的贡献以及几何形态特征,将连通性划分为3个级别(表214)。

表214 割理的连通性等级划分

(据张新民等,2002)

3)割理发育程度:包括割理的密度、长度、高度、裂口宽度及连通性,在整体上反映割理的发育状况及其对煤储层渗透性的影响。主要采用密度和连通性两个指标对割理的发育程度进行划分(表215)。

表215 割理发育程度划分

(据张新民等,2002)

2422 我国部分矿区煤的割理特征

(1)宏观割理特征

通过对我国部分煤矿区煤样品进行分析,割理的统计结果列于表216。割理密度随着割理规模变小而加密,其变化趋势为大型<中型<小型。大型割理密度为01~23条/10cm,一般为1~6条/10cm;中型割理密度明显增大,密度为3~50条/10cm;小型割理密度为3~140条/10cm。单从割理密度看,中、小型割理密度均大于等于3条/10cm,割理发育。不同类型割理的密度与发育程度均符合上述发育规律,贯通一个以上煤岩类型的割理密度自然少于一个煤岩类型内的割理密度,一个煤岩类型内的割理密度又少于单一煤岩组分内的割理密度。

据矿井观察,鹤岗、七台河、阳泉、离柳、韩城、临涣、南桐、松藻、水城和盘江等矿区大、中、小型割理属较发育或发育,网状割理常见;晋城、鹤壁、平顶山、宿县、吐-哈盆地等大型割理较发育或不发育。

美国不同煤阶(Rmax=028%~386%)的煤层,在煤壁上观察到面割理密度是05~50条/10cm,面割理密度平均为12~16条/10cm,与我国主要矿区煤层的大、中型面割理密度比较接近。

(2)割理走向

割理走向与割理形成时区域水平主应力的方向有关,以致出现不同煤盆地割理走向不同(表216),同一煤盆地割理走向也不同的现象。如吐-哈盆地三道岭矿区,各矿井割理走向基本一致,为NE向;鹤岗煤田北部岭北矿割理走向为近SN向,而中部南山矿割理走向为NW向;沁水煤田北部阳泉矿区割理走向为NNE向,而南部晋城矿区割理走向则为NW向。

表216 我国主要矿区煤层面割理系统统计

(据张新民等,2002)

(3)微型割理特征

反光显微镜下,各矿区微型面割理密度为17~294条/10cm(表217),割理发育程度以较发育为主。鹤岗、韩城、丰城、南桐、松藻和水城等矿区面割理发育,密度大于100条/10cm;三道岭、铁法矿区煤割理密度较小。端割理密度一般小于面割理,密度为10~118条/10cm。

表217 部分矿区微型割理统计

续表

(据张新民等,2002)

微型割理密度及发育程度与块煤光片的宏观煤岩类型有关,煤的总体光泽越亮,割理密度越大,一般是光亮煤>半亮煤>半暗煤>暗淡煤。如南桐矿同一煤层(13-1煤层),光亮煤(13-1-1样和13-1-4样)面割理密度为92~133条/10cm;半暗-半亮煤(13-1-5样)面割理密度为100条/10cm;半暗煤(13-1-3样)面割理密度为71条/10cm;暗淡煤(13-1-6样)面割理密度为37条/10cm。其他矿区的样品中也有类似现象。

2423 割理的扫描电子显微特征

扫描电镜主要观察煤中宽度为01~10 μm的微割理和超微割理。样品为煤岩块样的自然断面,该断面可以是垂直层理的,也可以是层面、裂面、滑面、组分界面等。

(1)割理的电子显微形态特征

按成因可以将割理划分为内生割理(或称收缩割理)和构造割理(或称外生割理)。

扫描电镜下内生割理多呈短的直线状,不穿越组分,大体垂直层理,主要发育于镜质组中,尤其是均质镜质体中。镜质体厚度越大,内生割理越长,并常呈等间距排列。与构造割理相比,内生割理宽度大(多为几个微米),密度小,派生割理少,连通性差。

构造割理呈折线状、曲线状、锯齿状和羽列状等,大多斜交层理,穿越不同组分,无充填或被碎粒充填。构造割理通常间距不等,长度、宽度和密度也大小不等,且相差悬殊。构造割理常有派生共轭割理伴生,不同级别的割理组成割理网络,常见的割理网络形态有菱形网络、三角形网络、多边形网络及方格形网络等。

(2)割理密度及其计算方法

从宏观到微观,煤储层割理密度的计算方法有多种,有的按线计算,有的按面积计算,类似于变形矿物位错密度的计算方法(张慧,1989)。扫描电镜观察的是二维图像,故按面积计算割理密度比较合适。以每平方厘米可见的割理条数为割理密度,条数的确定以方向不同为一条,不分长短、宽窄和成因。计算公式如下:

割理密度=条数×倍数2/屏幕面积(单位:条/cm2)

割理密度随观察尺度的不同而不同,比较不同煤层、不同煤体或不同组分的割理密度,应采用同一观察尺度。从大量的观察结果来看,煤中小于05 μm的割理已不多见(构造形变严重的煤除外),因此,统计煤中割理密度采用放大500倍左右为宜。

(3)原生结构煤的割理密度

表218列出了部分原生结构煤的统计割理密度,其煤体结构类型以手标本观察为准,不代表整个煤层,放大倍数均为480倍,有效分辨下限大约为062 μm。统计割理密度为若干屏幕上计算结果的平均值,一个屏幕上的计算结果为微区割理密度。

当割理密度<300条/cm2时,割理大多局限于镜质组中,受惰质组和暗煤区(富含矿物质的区域)的阻挡,割理难以连通成网,故割理不发育、不成网。当割理密度为300~1000条/cm2时,部分割理可以在局部穿越不同组分,形成微区网络,割理为较发育。当割理密度>1000条/cm2时,宽而长的割理穿越不同组分,并常有次级共轭割理派生,形成各种组态的割理网络,此时割理为发育且成网。

从表218所列的情况来看,多数煤层的割理为较发育、微区成网,少数煤层为不发育和发育。黑龙江七台河90煤层和淮南新集一矿11煤层的块样割理密度>1000条/cm2,为割理发育且成网;水城汪家寨11~13煤层块样的统计割理密度为3333条/cm2,割理发育,且成网,该样品中显微构造较多。

表218 原生结构煤扫描电镜放大480倍统计割理密度

注:WY为无烟煤;PM为贫煤;FM为肥煤;QM为气煤。 (据张新民等,2002)

表219为部分原生结构煤的微区割理密度,从阳泉四矿15煤、鹤岗岭北29煤和南山15煤的内生割理密度计算结果来看,内生割理宽度大,数微米以上者居多,且密度小(37~215条/cm2),难成网。

表219 原生结构煤微区割理密度计算结果

注:WY为无烟煤;SM为瘦煤;FM为肥煤;QM为气煤;CY为长焰煤。 (据张新民等,2002)

同一煤层中,镜质组和惰质组的割理密度相差悬殊,如陕北某地早侏罗世煤层中镜质组的割理密度为1200条/cm2,惰质组割理密度为200条/cm2,镜质组是惰质组的6倍;又如淮南新庄子矿11 煤,镜质组中的割理密度为4167条/cm2,混合组中的割理密度为1351条/cm2,前者是后者的3倍多;韩城下峪口3煤和宁夏银洞沟煤的割理密度达6667条/cm2和7733条/cm2。这些煤宏观上为原生结构,实际上都经受过一定程度的构造破坏,割理密度的提高主要是由于构造割理的产生。

(4)构造煤的割理密度

碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤统称构造煤。构造煤主要由各种构造微粒组成。构造煤中的割理是扫描电镜下的显微构造之一,表220列出了部分构造煤的微区割理密度。

表220 构造煤的微区割理密度

(据张新民等,2002)

由表220可见,构造煤中的割理宽度小、级别多、密度大,分布极不均匀,密度大多为每平方厘米几千条,有时高达几十万条。密度高达几万至几十万条的微区大多在煤中强度较大的角砾和碎粒上或滑面上。在有围压的情况下,这些高割理密度区为一个整体,围压一经释放即散为碎粒或糜棱质。构造煤的割理密度虽然很大,但都是微区的,不足以影响煤层整体上的储集性能。

构造破坏作用对煤储层有正、反两方面的作用,轻微适度的构造破坏作用使煤层破裂,产生角砾和割理,可提高渗透率;较强烈的构造破坏作用使煤层碎粒化或糜棱化,破坏了煤层的原生结构,降低了割理系统的连通性,从而使煤层渗透性变差。

2424 割理发育的影响因素

煤中割理的发育具极不均匀性,影响煤中割理发育的因素可分为外界因素和内在因素(煤层本身)。外界因素主要指作用于煤层的外力的性质、大小及作用方式,其次还有煤层顶底板岩性及其机械性能;内在因素有煤岩组分与变质程度等。

(1)有机显微组分的影响

镜质组(尤其是均质镜质体)致密、均匀、块体大,有利于割理顺利延伸和发展。惰质组是多孔状和纤维状的,纤维的纵向常顺层排列,空隙使得应力释放,纤维状丝质体在垂直纤维方向上裂开比较困难,因此惰质组有释放应力、减弱割理和阻挡割理的作用,对割理发育不利。壳质组的机械强度大于镜质组和惰质组,其形变过程类似于镜质组,多数煤层含壳质组很少,故壳质组对煤储层割理发育影响不大,当其含量高时,应加以重视。

惰质组含量高的煤层不利于割理的发育和连通,如鄂尔多斯早侏罗世的很多煤层惰质组含量常在50%以上,这些煤层中惰质组堵塞割理的现象是显而易见的。镜质组含量高的煤层,割理发育,连通成网,可谓优等煤储层,如晋城、铁法、抚顺等地的煤层即是如此。

(2)矿物质的影响

矿物质比有机质硬度大,煤中矿物质(主要指原生矿物质)大多以不均匀的状态赋存。含矿物质多的地方,煤的光泽暗淡。暗淡区的割理发育程度低于光亮区,从宏观到微观都常见到光亮煤割理宽、数量多,而暗淡煤割理窄、数量少的现象,表明矿物质在一定条件下不利于割理发育。但在形变严重的碎粒煤或糜棱煤中,未碎和未成粉的较大的块体,一般就是富含矿物质的暗淡煤,此暗淡煤中有较高的割理密度,表明矿物质有提高煤体强度的作用。

243 煤变质程度的影响

我国煤变质的特点之一是变质时间晚,很多煤级的增高都是在燕山期,因此可以把一定范围内的不同煤级视为处于同一应力场中。从表218来看,无烟煤的割理密度低于烟煤,烟煤机械强度低,对外力反应敏感,容易形变;无烟煤机械强度相对较高,同一适当的应力场中,中变质煤割理密度高于高变质煤。但中变质煤中的割理容易被碎粒、滑移膜等堵塞,而高变质煤的成块率高,割理连通相对较好。

从割理密度与Rmax关系图(图26)可见,Rmax为051%~438%,割理密度分布较宽、较乱,但也可看出,在Rmax<08%之前,密度值均处于较低状态;当Rmax为08%~25%之间时,密度变化范围很宽,这与样品的煤岩类型有关,总的趋势是比Rmax<08%和Rmax>25%时的割理密度大。

图26 面割理密度与煤变质程度关系

(据张新民等,2002)

不论勘探阶段,还是采油阶段,恢复岩心地下方位有重要意义,因为岩心原始方位确定后,才能获得诸如裂隙(包括断层、节理、片理、溶隙等面状构造)产状、渗透率主轴方向、沉积环境(如古水流向)、构造应力场等方面宝贵的石油地质资料。

但是岩心定向工作具有一定难度,多年来许多科技人员一直在探索某种既能精确地定向,又能简单、方便、经济地定向技术,目前主要有以下方法。

1传统的岩心刻痕定向技术

通过3个不对称配置的刀片在岩心外表刻痕,然后由装在刻痕工具中的定时照相机给不同深度中的磁罗盘照相来实现岩心定向(Davison和Haszeldine,1984)。这种方法使用的条件是钻头为无磁性钻头,否则影响磁罗盘精度。同时,这项技术定向精度取决于岩心获得率和刻槽的曲直等(Nelson等,1987)。利用此法符合最精确定向岩心标准(标志线)的仅为26%。

2倾斜测定仪定向法

通过岩心内所出现的地层最大倾斜方向来定向。这种技术适用的前提是地层具有较大的倾角,或井壁不垂直。

3井中成像定向法

近来随着科学技术的发展,井中成像定向技术用于岩心定向取得了重要的进展。通过电或声测井仪器内置磁罗盘或陀螺仪的定向,可获得井壁中各方位的岩性、结构、构造图像。对照岩心上观测到的各种特征与相应井的成像中观测到的方向特征的一致性,来确定岩心的原始方向。但此项技术需要一套专门的、昂贵的下井工具,并且其中用于定向的磁罗盘或陀螺仪通过强磁性地层时,有可能出现较大的定向误差。

4古地磁定向法

该方法是建立在这样一个事实上的,即所有的岩心客观上都携带有一个或多个稳定的磁组分,而这些磁组分都能精确地记录其获得时期的地磁场方向。即岩心本身记录有地理北方向的信息。通过实验室中高灵敏度的磁力仪系统,就有可能从岩心样品中提取出地理北方向的信息。古地磁定向法最特殊的优点是通过测量岩心本身,取得北方向。

油基钻井液从上世纪20年代开始应用,与水基钻井液相比,具有抗高温、抗盐钙侵、防塌性能好、润滑性能好、对油气层损害小等优点,目前已经成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井及各种复杂地层的重要手段。但油基钻井液所形成的滤饼很容易造成储层渗透率的堵塞,导致储层受到损坏。目前对于水基钻井液解堵的研究方法较多,而对于如何有效解堵油基钻井液的研究相对较少。目前,已公知的油基钻井液解堵剂及其制备方法主要有以下几种:卜继勇等在《强封堵油基钻井液钻遇储层解堵技术》中提出一种复配型解堵剂jdj,其是由有机酸、无机酸、非离子表面活性剂、有机溶剂等复配而成的水包油乳液。应用时将该解堵剂与海水按1:4混配成水基解堵液,用kcl等无机盐调整密度(见《钻井液与完井液》,2013,30(2))。梁玉凯等在《油基泥浆伤害解堵工艺在wzaa—x1井的应用》中提出一种解堵剂nh-jdj,按重量百分数计包括:清洗渗透剂2o%、溶剂型有机物12%、防乳破乳剂6%、粘土稳定剂25%、有机酸15%、缓蚀剂15%、铁离子稳定剂3%和余量的海水(见《石油化工高等学校学报》2015,28(5))。专利文献cn2011103266056(授权公告号:cn103074046b)公开了一种用于清除油基钻井液滤饼的完井液及制备方法,组分包括基液、主乳化剂、辅助乳化剂、互溶剂和高效解堵剂,其中基液的重量百分比为85%~92%、主乳化剂的重量百分比为2%~4%、辅助乳化剂的重量百分比为2%~3%、互溶剂的重量百分比为1%~3%和高效解堵剂的重量百分比为3%~5%。专利文献cn2014105356417(公开号:cn104263339a)公开了一种油基钻井液井筒完井清洗液及其制备方法,该油基钻井液井筒完井清洗液的原料按重量百分数计包括:有机酸溶液25%至30%、乳化剂1%至3%、有机溶剂05%至07%、快速渗透剂05%至2%、缓蚀剂005%至01%和余量的基础油。上述列举的公知的油基钻井液解堵体系,前两种油基钻井液解堵体系是水基解堵液,费用低,但是体系中不含防水锁剂,容易对储层造成水锁伤害;后两种油基钻井液解堵体系是油基解堵液,不含水相,能够防止水对油基钻井液的污染,防止对储层形成水锁伤害,但是油基解堵液成本高。技术实现要素:针对上述现有技术,为解决现有技术中存在的油田油基钻井液解堵效果差、成本高等问题,本发明提供了一种油基钻井液解堵剂,及其制备方法。本发明的解堵剂,综合性能良好,成本低,解堵体系中的防水锁剂可以有效地保护油层,减少对油层的二次伤害,解堵效果是常规土酸的5倍。解堵体系中的乳化剂具有优异的乳化能力;解堵体系中的助排剂具有更强地降低表界面的能力,助排率可达36%以上,能够降低滤失,增加水润接触角,有效解决阳离子表活剂吸附大的问题;现场配置简单,不必添加其它处理剂,只需加水稀释成设计的浓度即可。本发明是通过以下技术方案实现的:一种油基钻井液解堵剂,是由以下重量百分数的组分组成的:酸液10%~20%,乳化剂4%~6%,分散剂2%~45%,增溶剂1%~3%,防水锁剂1%~3%,螯合剂1%~2%,助排剂01%~03%,余量为水;其中,所述酸液选自盐酸,硝酸,磷酸,复合酸;优选复合酸;所述复合酸是由盐酸(浓度为987g/mol)、氢氟酸和硝酸按照体积比1:3:05混合而成的。所述乳化剂选自ae1910,烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐,异构醇与环氧乙烷缩合物,脂肪醇与环氧乙烷缩合物,脂肪酸聚氧乙烯酯,聚氧乙烯脂肪酸酯,硬脂酸聚氧乙烯醚;优选烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐,烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐是一种三聚型酞胺类结构,这种有机胺类表面活性剂可以与有机土形成黏土-胺的复杂结构,具有优异的乳化能力。所述分散剂选自聚丙烯酸钠,改性聚羧酸盐,聚环氧琥珀酸钠,聚天冬氨酸钠,丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物,马来酸-丙烯酸共聚物,羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物;优选丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。所述增溶剂选自n-(2-羟乙基)-n-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐,n-(2-羟乙基)-n-(辛基)-β-丙氨酸单钠盐,牛脂基二羟乙基甜菜碱,酚醚磷酸酯,烷基甜菜碱;优选酚醚磷酸酯,酚醚磷酸酯是一种缔合型长链烷烃结构。所述防水锁剂为自制的防水锁剂fsh,是由脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯和水组成的,其中,脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯的质量分数分别为045%~055%、004%~006%、0025%~0035%,余量为水(制备时,四种原料直接混合搅拌均匀)。所述螯合剂选自乙酸,二甲基二硫代氨基甲酸钠,二硫代氨基甲酸盐,甲基二硫代氨基甲酸钠,硫代酸钠;优选甲基二硫代氨基甲酸钠,甲基二硫代氨基甲酸钠是由铵离子和酸根离子合成的离子化合物。所述助排剂为自制的微乳活性助排剂,是通过以下方法制备得到的:将表面活性剂(十八烷基胺聚氧丙烯氧乙烯醚双羧酸盐)、水杨酸钠、煤油、水(四者的质量百分数为25%~35%∶10%~15%∶8%~10%∶45%~50%,优选的为30%∶12%∶10%∶48%)按先后顺序加入试管中进行混合,经充分震荡、静置,可以得到组成不同的乳液,这些乳液呈现不同的相态,既有均相乳液,也两相(上相、下相)乳液,同时有三相(中相)乳液;将乳液的油相部分分离出来,加水稀释100~1000倍,即得微乳活性助排剂。所述助排剂具有更强的助排能力,助排率可达36%以上;此外,能够降低滤失,增加水润接触角,有效解决阳离子表活剂吸附大的问题。以上未详尽描述的物质,均可从市场上常规购买得到。所述油基钻井液解堵剂,优选的,是由以下重量百分数的组分组成的:酸液20%,乳化剂6%,分散剂45%,增溶剂25%,防水锁剂3%,螯合剂2%,助排剂02%,余量为水。所述油基钻井液解堵剂的制备方法为:向容器中依次加入酸液、乳化剂、分散剂、增溶剂、防水锁剂、螯合剂和助排剂,最后加水,搅拌均匀,即得。本发明的油基钻井液解堵剂,具有以下有益效果:(1)本发明的油基钻井液解堵剂综合性能良好,成本低,解堵体系中的防水锁剂可以有效地保护油层,减少对油层的二次伤害,解堵效果是常规土酸的5倍。(2)本发明的油基钻井液解堵剂中,乳化剂是一种三聚型酞胺类结构,这种有机胺类表面活性剂可以与有机土形成黏土-胺的复杂结构,具有优异的乳化能力,使得体系的乳化能增强。(3)本发明的油基钻井液解堵剂中,助排剂是微乳活性助排剂,与常规助排剂相比,微乳活性助排剂具有更强的助排能力,助排率可达36%以上;此外,能够降低滤失,增加水润接触角,有效解决阳离子表活剂吸附大的问题。(4)本发明的油基钻井液解堵剂,配置简单,现场不必添加其它处理剂,只需加水稀释成设计的浓度即可。附图说明图1:不同配制比例的复合酸对泥浆的溶蚀曲线。图2:微乳液结构。图3:润湿反转示意图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明。下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等,可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法,检测方法等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规实验方法,检测方法等。实验例1:主体酸优选解除油基泥浆中的无机物,主要是粘土(以蒙脱石为主),在考察酸液体系中,在温度为60℃、实验时间为5h条件下,选择质量分数均为10%的盐酸、复合酸(盐酸:氢氟酸:硝酸按照体积比1:3:05)、硝酸、磷酸对泥浆的溶蚀率分别为146%,625%,128%和143%,其中复合酸对泥浆溶蚀效果最好。为此,确定泥浆溶蚀主体酸为复合酸。在实验温度为60℃、实验时间为5h的条件下,不同配制比例的复合酸对泥浆溶蚀实验结果如图1所示。实验结果表明:随着复合酸质量分数的增加,对泥浆的溶蚀率逐渐增强,当复合酸的重量分数增加到20%以上时,其溶蚀率反而下降,这主要是由于产生了二次沉淀,复合酸的最佳配比为20%。实验例2:乳化剂优选油基泥浆中的有机物,主要是白油。由于解堵体系为水基,解除油状物必须用到乳化剂,只有选择合适的乳化剂才能将白油等油状物充分乳化,排出近井地带和井筒。实验方法:将油、酸(加入6%乳化剂)按一定比例(30:20)混合,搅拌均匀,然后在一定温度下测其破乳量,从而测定其破乳能力。实验结果见表1。从表1可见乳化剂烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐在10min时破乳率达100%,效果最好。乳化剂优选烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐。该乳化剂是一种三聚型酞胺类结构,这种有机胺类表面活性剂可以与有机土形成黏土-胺的复杂结构,由于该乳化剂具有优异的乳化能力,使得体系的乳化能力增强。又对乳化剂烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐不同浓度情况下破乳率进行了对比实验,实验结果见表2。由表2可见,乳化剂在6%浓度下10min时破乳率达100%,优选乳化剂浓度6%。表1不同乳化剂破乳实验数据表表2不同浓度烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐破乳率实验表实验例3:分散剂优选由于油基泥浆是油和无机粘土及各类添加剂的混合物,解堵体系中要加入分散剂,使解堵后的产物形成较为稳定的分散体,不易二次聚集,能够较好地将解堵残液彻底排出。实验方法:将0#柴油和酸液混合,分别加入不同种类的分散剂,分散剂的浓度为4%,用jyw-200x型界面张力仪测定其界面张力,实验数据见表3。表3分散剂筛选实验数据序号分散剂平均界面张力,mn/m1聚丙烯酸钠182改性聚羧酸盐523聚环氧琥珀酸钠604聚天冬氨酸钠305丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物136马来酸-丙烯酸共聚物167羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物20由表3可看出:分散剂丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物最佳,平均界面张力13mn/m。丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物是一种聚氧乙烯醚类的表面活性剂,为进一步确定丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的最佳使用浓度,进行了不同浓度丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物界面张力的测定,实验结果见表4。由表4可见,浓度超过45%后,界面张力变化不大,因此选择45%为最佳使用浓度。表4不同浓度的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物界面张力测定实验数据实验例4:增溶剂优选通常采用水基乳化体系解除有机物堵塞时,为增强有机物的溶解能力,通常要加入增溶剂,增强解堵效果。实验方法:将0#柴油和酸液混合,分别加入不同种类的增溶剂,增溶剂的浓度为25%,用jyw-200x型界面张力仪测定其界面张力,实验数据见表5。表5增溶剂筛选实验数据序号增溶剂平均界面张力,mn/m1n-(2-羟乙基)-n-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐362n-(2-羟乙基)-n-(辛基)-β-丙氨酸单钠盐413牛脂基二羟乙基甜菜碱254酚醚磷酸酯085烷基甜菜碱19由表5以看出,增溶剂酚醚磷酸酯增溶效果最佳,因此选择该增溶剂作为实验用增溶剂。增溶剂酚醚磷酸酯是一种缔合型长链烷烃结构,该增溶剂在水中一面保持一定的表面活性剂浓度,一面增加增溶物质的量,开始时都被增溶,但当超过最大增溶量时,增溶物质开始成为第二相。这样更有利于有机物的溶解。为进一步确定酚醚磷酸酯的最佳使用浓度,进行了不同浓度酚醚磷酸酯界面张力的测定,实验结果见表6。由表6可见,浓度超过25%后,界面张力变化不大,因此选择25%为最佳使用浓度。表6不同浓度的酚醚磷酸酯界面张力测定实验数据实验例5:防水锁剂优选应用油基泥浆主要作用是最大限度保护油层,主要是避免水伤害。本发明的解堵体系是水基的,因此应加入防水锁剂。本发明研制的fsh防水锁剂,是由脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯和水组成的,其中,脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯的质量分数分别为05%、005%、003%,余量为水(制备时,四种原料直接混合搅拌均匀)。研制的fsh防水锁剂具有较低的表界面张力,防乳率≥98%,耐高温,明显降低返排压力(性能指标见表7)。表7fsh防水锁剂性能指标性能指标表面张力≤28×10-3n/m界面张力≤06×10-3n/m防乳率≥98%耐温150℃降低返排压力幅度≥50%表8防水锁实验结果取2口井的岩心做防水锁实验,由实验结果表8可以看出,研制的fsh防水锁剂对低渗透岩心预防水侵入伤害效果显著,用于低渗透油藏,对水侵入伤害有很好的预防作用。实验例6:螯合剂优选为了防止酸化过程中产生氢氧化铁沉淀,造成地层堵塞,导致地层渗透率降低,需要加入螯合剂。实验方法:在酸中加入不同种类的螯合剂,螯合剂的浓度为20%,与岩屑反应后,取其残酸,用naoh溶液滴定,测残酸中出现沉淀物时的ph值,实验结果见表9。由表9结果可以看出,加入螯合剂甲基二硫代氨基甲酸钠后产生沉淀物的ph最高,因此选取螯合剂甲基二硫代氨基甲酸钠。螯合剂甲基二硫代氨基甲酸钠是由铵离子和酸根离子合成的离子化合物,白色固体。由表9可见,在酸中加入螯合剂甲基二硫代氨基甲酸钠后,在ph=65前未有沉淀物生成,表明其对铁离子具有良好的络合能力,这是因为离子型螯合剂甲基二硫代氨基甲酸钠与其它组份复配后,产生协合作用,增大了络合剂分子极性基团的极性以及在酸液中络合的分配系数,因而提高了络合效果。为进一步确定螯合剂的最佳使用浓度,进行了不同浓度甲基二硫代氨基甲酸钠的优选实验,实验结果见表10。由表10可见,使用浓度超过2%后,络合能力基本不变,因此选择螯合剂2%浓度为最佳的使用浓度。表9不同螯合剂实验数据表序号螯合剂产生沉淀物的ph值1乙酸452二甲基二硫代氨基甲酸钠493二硫代氨基甲酸盐484甲基二硫代氨基甲酸钠655硫代酸钠55表10不同浓度螯合剂甲基二硫代氨基甲酸钠实验数据表实验例7:助排剂优选为更加彻底排出解堵残液,体系中加入助排剂,通过降低界面张力提高返排效率。传统助排剂一般为非离子和阴离子表面活性剂单一或复配而成,其作用机理为在界面定向排列吸附,具有较好的降低表界面能力,但对接触角的改善有限。阳离子表活剂具有改善润湿角功能,但因吸附大而无法应用。普通助排剂助排率小于19%。本发明所用助排剂为自制的微乳活性助排剂,是通过以下方法制备得到的:将表面活性剂(十八烷基胺聚氧丙烯氧乙烯醚双羧酸盐)、水杨酸钠、煤油、水(四者的质量百分数为30%∶12%∶10%∶48%)按先后顺序加入试管中进行混合,经充分震荡、静置,得到乳液,将乳液的油相部分分离出来,加水稀释500倍,即得微乳活性助排剂。微乳活性助排剂由表面活性剂、水、油及助剂组成,为热力学稳定体系(结构如图2所示),即在一般情况下为均相透明体系,除具有传统助排剂的功能外,由于含有油相吸附,具有良好的改善增加水润接触角功能(如图3所示),与传统助排剂比较(如表11所示),更有效减小毛管力,提高返排效率。微乳活性助排剂助排率可达36%以上。由于微乳液的特殊组成及特殊的的表面活性剂和助剂,在较高浓度下形成上述结构,水相稀释后,不会出现分层或混浊现象,仍然能够保持具有纳米级结构的一定形状。当微乳液接触岩石表面时,由于特殊的胶束结构,油相会吸附在岩石表面,改善岩石水润性,改善程度与微乳液中油相及表活剂结构有关,与使用浓度关系密切,根据地层条件,通过调整微乳液组成及使用浓度,可以达到理想的水润接触角,有效降低毛管力。表11微乳活性助排剂与传统助排剂比较表面活性剂非离子表面活性剂阴离子表面活性剂微乳活性助排剂表面张力,mn/m303131cosθ101005微乳活性助排剂的优点:(1)微乳液中表面活性剂具有常规助排剂降低表界面张力的能力;(2)具有降低滤失的能力;(3)具有增加水润接触角能力;(4)由于油相吸附,解决了阳离子表活剂吸附大的问题。实施例1配制油基钻井液解堵剂配方为:20%的酸液,6%的乳化剂,45%的分散剂,25%的增溶剂,3%的防水锁剂,2%的螯合剂,02%的助排剂,余量为水;其中,酸液为复合酸(浓度为987g/mol的盐酸:氢氟酸:硝酸按照体积百分比1:3:05混合),乳化剂为烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐,分散剂为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物,增溶剂为酚醚磷酸酯,防水锁剂为fsh,助排剂为微乳活性助排剂me,螯合剂为甲基二硫代氨基甲酸钠。所述防水锁剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯和水组成的,其中,脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯的质量分数分别为05%、005%、003%,余量为水(制备时,四种原料直接混合搅拌均匀)。所述助排剂是通过以下方法制备得到的:将表面活性剂(十八烷基胺聚氧丙烯氧乙烯醚双羧酸盐)、水杨酸钠、煤油、水(四者的质量百分数为30%∶12%∶10%∶48%)按先后顺序加入试管中进行混合,经充分震荡、静置,得到乳液,将乳液的油相部分分离出来,加水稀释500倍,即得。制备方法为:依次加入酸液、乳化剂、分散剂、增溶剂、防水锁剂、螯合剂和助排剂,最后加水,搅拌均匀,即得。油基钻井液解堵剂的应用实例:桩129-平10井位于沾化凹陷桩西潜山披覆构造带北部的桩129-斜10块,是一口大位移深层水平井,完钻井深474097m。三开采用油基钻井液体系,打孔筛管完井,筛管段长36793m。配制实施例1的油基钻井液解堵剂,配制量满足现场需要,按要求注入桩129-平10井井眼中,使用后该井测试液量为36m3/d,是相邻水平井的3倍,表明该用于清除油基钻井液滤饼的解堵剂可有效清除油基钻井液滤饼,有效保护油层,减少对油层的二次伤害。实施例2配制油基钻井液解堵剂配方为:酸液10%,乳化剂6%,分散剂2%,增溶剂3%,防水锁剂1%,螯合剂2%,助排剂01%,余量为水;其中所述酸液选自盐酸(浓度为987g/mol)。所述乳化剂选自脂肪酸聚氧乙烯酯。所述分散剂选自聚丙烯酸钠。所述增溶剂选自n-(2-羟乙基)-n-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐。所述螯合剂选自硫代酸钠。所述防水锁剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯和水组成的,其中,脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯的质量分数分别为045%、006%、0025%,余量为水(制备时,四种原料直接混合搅拌均匀)。所述助排剂是通过以下方法制备得到的:将表面活性剂(十八烷基胺聚氧丙烯氧乙烯醚双羧酸盐)、水杨酸钠、煤油、水(四者的质量百分数为25%∶15%∶10%∶50%)按先后顺序加入试管中进行混合,经充分震荡、静置,得到乳液,将乳液的油相部分分离出来,加水稀释100倍,即得。制备方法为:依次加入酸液、乳化剂、分散剂、增溶剂、防水锁剂、螯合剂和助排剂,最后加水,搅拌均匀,即得。实施例3配制油基钻井液解堵剂配方为:酸液20%,乳化剂4%,分散剂45%,增溶剂1%,防水锁剂3%,螯合剂1%,助排剂03%,余量为水;其中所述酸液选自硝酸。所述乳化剂选自聚氧乙烯脂肪酸酯。所述分散剂选自聚环氧琥珀酸钠。所述增溶剂选自牛脂基二羟乙基甜菜碱。所述螯合剂选自乙酸。所述防水锁剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯和水组成的,其中,脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯的质量分数分别为055%、004%、0025%,余量为水(制备时,四种原料直接混合搅拌均匀)。所述助排剂是通过以下方法制备得到的:将表面活性剂(十八烷基胺聚氧丙烯氧乙烯醚双羧酸盐)、水杨酸钠、煤油、水(四者的质量百分数为35%∶10%∶10%∶45%)按先后顺序加入试管中进行混合,经充分震荡、静置,得到乳液,将乳液的油相部分分离出来,加水稀释1000倍,即得。制备方法为:依次加入酸液、乳化剂、分散剂、增溶剂、防水锁剂、螯合剂和助排剂,最后加水,搅拌均匀,即得。实施例4配制油基钻井液解堵剂配方为:酸液15%,乳化剂5%,分散剂35%,增溶剂2%,防水锁剂2%,螯合剂15%,助排剂02%,余量为水;其中所述酸液选自磷酸。所述乳化剂选自硬脂酸聚氧乙烯醚。所述分散剂选自聚天冬氨酸钠。所述增溶剂选自烷基甜菜碱。所述螯合剂选自二甲基二硫代氨基甲酸钠。所述防水锁剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、聚氧乙烯酯和水组成的

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