本发明公开了一种采用分光光度计评价油基钻井液润湿剂的方法，属于石油钻探领域。
背景技术：
目前油基钻井液润湿剂评价方法主要采用表面张力法和接触角测量法。这两种方法是表面活性剂的表面活性测定常用方法。将润湿剂配制成不同浓度（一般为水相溶液），采用表面张力仪测定不同浓度的润湿剂在气/水或气/油相界面的表面张力进行比较。若采用接触角测量法，测量方式为washburn渗透法。渗透法是将粉体装在一个内径均匀的空心管中压实，通过测定液体在压实粉体中的渗透速度来测定其接触角。该方法可以测定不同浓度润湿剂的液体对加重材料的接触角来对比分析，但表面张力法和接触角测量法都是间接法，容易受到操作人员的影响。
中国专利公开号cn102053045a公开了一种油基钻井液润湿剂的评价方法，公开日为2011-05-11，其提出根据加重材料粉末在油相中沉降体积的大小来判断不同润湿剂在同一种油相中的润湿性强弱，或是同种润湿剂在不同油相中的润湿性强弱，沉降体积越小，润湿性越强，但是该方法判断比较粗，人为读数可能性比较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种采用分光光度计评价油基钻井液润湿剂的方法。本发明能够评价油基钻井液的润湿剂性能差异。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种采用分光光度计评价油基钻井液润湿剂的方法，其特征在于：在油相中按照预定浓度配制所评价的润湿剂，待润湿剂充分溶解后，加入加重材料粉末，并使加重材料粉末充分分散在油相溶液中，再将油相溶液在设定温度下恒温静置，到达预定时间后取上部液体，采用分光光度计测定其吸光度比值，根据吸光度比值大小来判断润湿性强弱，吸光度比值越大说明加重材料粉末在该油相溶液中越分散，润湿剂改变加重材料润湿性能越强，效果越好，反之越弱。
所述方法具体包括如下步骤：
a、按照钻井液浓度配置预定浓度的润湿剂油相溶液；
b、将加重材料粉末先经过100—110℃的高温烘干，烘干时间约1—3小时；
c、在3000~10000转/min的高速搅拌器中搅拌含有润湿剂的油相溶液，待润湿剂充分溶解后，加入已烘干的加重材料粉末，继续高速搅拌2~10分钟；
d、放入设定温度的烘箱，静置2~5小时后，取上部同一深度的液体到分光光度计比色皿，计算吸光度比值；
e、根据吸光度比值的大小，判断不同润湿剂在同一种油相中对加重材料的润湿性强弱；或判断同种润湿剂在不同油相中对加重材料的润湿性强弱，吸光度比值越强，润湿性越强；反之，则越弱。
所述步骤a中，每100g钻井液，润湿剂加量为1~3g；所述步骤c中，每100g钻井液，加重材料粉末加量为5~20g；所述步骤d中，采用580nm波长测定该液体的吸光度，并采用该未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相做参比，计算吸光度比值，计算吸光度比值公式如下：
ts——吸光度比值；
t0——含有加重材料和润湿剂混合油相中的吸光度；
t——未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相的吸光度。
所述加重材料为重晶石、碳酸钙或铁矿石，加重材料满足gb/t5005-2010钻井液材料规范和q/cnpc86-2003钻井液用石灰石粉技术要求。
采用本发明的优点在于：
一、本发明适合于任何能够在油相中充分溶解的油基钻井液润湿剂，方法简单，精确且直观，能评价油基钻井液的润湿剂性能差异；二、本发明可以评价以下两种情况：对同一种油相配制的油基钻井液体系来说，配制不同润湿剂的油溶液，可以选择适合这种油相的润湿剂；在判断润湿剂最适合哪种油相时，配制不同油相的润湿剂溶液，可以判断这种润湿剂在哪种油相中的润湿性最强。
具体实施方式
实施例1
一种采用分光光度计评价油基钻井液润湿剂的方法，先在油相中按照预定浓度配制所评价的润湿剂，待润湿剂充分溶解后，加入一定量的加重材料粉末，并加重材料粉末充分分散在油相溶液中，再将溶液放入设定温度的恒温箱中静置，到达预定时间后取上部液体，采用分光光度计测定其吸光度比值，根据吸光度比值大小来判断不同润湿剂在同一种油相中对加重材料的润湿性强弱，或是同种润湿剂在不同油相中对加重材料的润湿性强弱，吸光度比值越大说明加重材料粉末在该油相溶液中越分散，润湿剂改变加重材料润湿性能越强，效果越好，反之越弱；所述加重材料为重晶石、碳酸钙或铁矿石，加重材料满足gb/t5005-2010钻井液材料规范和q/cnpc86-2003钻井液用石灰石粉技术要求。加重材料粉沫的粒度为10—100μm。
以下对本发明的详细步骤做进一步说明。
本发明按照以下步骤实施：
配置预定浓度的润湿剂油相溶液，可按照钻井液浓度配置（每100g钻井液，润湿剂加量为1~3g）。
称取一定的加重材料粉末，加重材料粉末先要经过105℃的高温烘干，烘干时间约2小时。
在3000~10000转/min的高速搅拌器中搅拌含有润湿剂的油相溶液，待润湿剂充分溶解后，可加入已烘干的加重材料（推荐加量：每100g钻井液，加重材料加量为5~20g），继续高速搅拌2~10分钟后，迅速倒入可密封的量筒（一般为具塞量筒）。
将此装样后可密封的量筒放入设定温度的烘箱，待其静置一段时间（一般2~5小时）后，取上部同一深度的液体到分光光度计比色皿，采用580nm波长测定该液体的吸光度，并采用该未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相做参比，计算吸光度比值。计算吸光度比值公式如下：
ts——吸光度比值；
t0——含有加重材料和润湿剂混合油相中的吸光度；
t——未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相的吸光度。
根据吸光度比值的大小，判断不同润湿剂在同一种油相中对加重材料的润湿性强弱；也可以判断同种润湿剂在不同油相中对加重材料的润湿性强弱。吸光度比值越强，润湿性越强；反之，则越弱。
不同固相表面的润湿性是不同的，也就是说亲油亲水性不同。对于大多数加重材料表面来说，它表面的亲水性大于亲油性。润湿剂在油基钻井液中的作用是减弱加重材料表面的亲水性，增强亲油性。但是由于改变加重材料润湿能力的不同，使得在不同润湿剂溶液中减弱加重材料粉末表面的亲水能力的程度不同。对于改变加重材料润湿性较强的润湿剂来说，它对加重材料表面亲水性减弱的程度相对较大，加重材料在沉降时形成的毛细管通道的亲水性较弱，对在其内部作相对流动的油相的压力较小，加重材料越容易分散在油相中，单位体积的油相中加重材料占的比例也大，因此其吸光度比值也越强。
本发明可以评价以下两种情况：对同一种油相配制的油基钻井液体系来说，配制不同润湿剂的油溶液，可以选择适合这种油相的润湿剂；在判断润湿剂最适合哪种油相时，配制不同油相的润湿剂溶液，可以判断这种润湿剂在哪种油相中的润湿性最强。
实施例2
一种采用分光光度计评价油基钻井液润湿剂的方法，包括：在油相中按照预定浓度配制所评价的润湿剂，待润湿剂充分溶解后，加入加重材料粉末，并使加重材料粉末充分分散在油相溶液中，再将油相溶液在设定温度下恒温静置，到达预定时间后取上部液体，采用分光光度计测定其吸光度比值，根据吸光度比值大小来判断润湿性强弱，吸光度比值越大说明加重材料粉末在该油相溶液中越分散，润湿剂改变加重材料润湿性能越强，效果越好，反之越弱。
所述方法具体包括如下步骤：
a、按照钻井液浓度配置预定浓度的润湿剂油相溶液；
b、将加重材料粉末先经过100℃的高温烘干，烘干时间约1小时；
c、在3000转/min的高速搅拌器中搅拌含有润湿剂的油相溶液，待润湿剂充分溶解后，加入已烘干的加重材料粉末，继续高速搅拌2分钟；
d、放入设定温度的烘箱，静置2小时后，取上部同一深度的液体到分光光度计比色皿，计算吸光度比值；
e、根据吸光度比值的大小，判断不同润湿剂在同一种油相中对加重材料的润湿性强弱；或判断同种润湿剂在不同油相中对加重材料的润湿性强弱，吸光度比值越强，润湿性越强；反之，则越弱。
所述步骤a中，每100g钻井液，润湿剂加量为1g；所述步骤c中，每100g钻井液，加重材料粉末加量为5g；所述步骤d中，采用580nm波长测定该液体的吸光度，并采用该未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相做参比，计算吸光度比值，计算吸光度比值公式如下：
ts——吸光度比值；
t0——含有加重材料和润湿剂混合油相中的吸光度；
t——未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相的吸光度。
实施例3
一种采用分光光度计评价油基钻井液润湿剂的方法，在油相中按照预定浓度配制所评价的润湿剂，待润湿剂充分溶解后，加入加重材料粉末，并使加重材料粉末充分分散在油相溶液中，再将油相溶液在设定温度下恒温静置，到达预定时间后取上部液体，采用分光光度计测定其吸光度比值，根据吸光度比值大小来判断润湿性强弱，吸光度比值越大说明加重材料粉末在该油相溶液中越分散，润湿剂改变加重材料润湿性能越强，效果越好，反之越弱。
所述方法具体包括如下步骤：
a、按照钻井液浓度配置预定浓度的润湿剂油相溶液；
b、将加重材料粉末先经过110℃的高温烘干，烘干时间约3小时；
c、在10000转/min的高速搅拌器中搅拌含有润湿剂的油相溶液，待润湿剂充分溶解后，加入已烘干的加重材料粉末，继续高速搅拌10分钟；
d、放入设定温度的烘箱，静置5小时后，取上部同一深度的液体到分光光度计比色皿，计算吸光度比值；
e、根据吸光度比值的大小，判断不同润湿剂在同一种油相中对加重材料的润湿性强弱；或判断同种润湿剂在不同油相中对加重材料的润湿性强弱，吸光度比值越强，润湿性越强；反之，则越弱。
所述步骤a中，每100g钻井液，润湿剂加量为3g；所述步骤c中，每100g钻井液，加重材料粉末加量为20g；所述步骤d中，采用580nm波长测定该液体的吸光度，并采用该未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相做参比，计算吸光度比值，计算吸光度比值公式如下：
ts——吸光度比值；
t0——含有加重材料和润湿剂混合油相中的吸光度；
t——未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相的吸光度。
实施例4
本发明具体包括如下步骤：
a、按照钻井液浓度配置预定浓度的润湿剂油相溶液；
b、将加重材料粉末先经过105℃的高温烘干，烘干时间约2小时；
c、在5000转/min的高速搅拌器中搅拌含有润湿剂的油相溶液，待润湿剂充分溶解后，加入已烘干的加重材料粉末，继续高速搅拌6分钟；
d、放入设定温度的烘箱，静置4小时后，取上部同一深度的液体到分光光度计比色皿，计算吸光度比值；
e、根据吸光度比值的大小，判断不同润湿剂在同一种油相中对加重材料的润湿性强弱；或判断同种润湿剂在不同油相中对加重材料的润湿性强弱，吸光度比值越强，润湿性越强；反之，则越弱。
所述步骤a中，每100g钻井液，润湿剂加量为2g；所述步骤c中，每100g钻井液，加重材料粉末加量为10g；所述步骤d中，采用580nm波长测定该液体的吸光度，并采用该未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相做参比，计算吸光度比值，计算吸光度比值公式如下：
ts——吸光度比值；
t0——含有加重材料和润湿剂混合油相中的吸光度；
t——未加入加重材料和润湿剂的空白基础油相的吸光度。
实施例5
将常用的油基钻井液润湿剂十二烷基三甲基溴化铵2g和mi-swaco公司的润湿剂（versawet）2g，分别加入到100g柴油中，并在5000转/min的高速搅拌器中充分搅拌待其溶解，形成两种润湿剂的油溶液。在这两种润湿剂的油溶液中再加入质量为10g的重晶石，并继续在5000转/min的高速搅拌器中充分搅拌5min后，迅速倒入具塞量筒，放入设定温度为80℃的烘箱放置2小时后，分别取同一深度的上层液体到分光光度计比色皿，采用580nm波长测定该液体的吸光度，并将未加入润湿剂和重晶石的空白柴油做参比，计算其吸光度比值。
实验结果：十二烷基三甲基溴化铵的吸光度比值为1.285；mi-swaco公司的润湿剂（versawet）的油溶液吸光度比值为2.418，表明mi-swaco公司的润湿剂（versawet）在柴油中对重晶石的润湿效果好于十二烷基三甲基溴化铵。
实施例6
将常用的油基钻井液润湿剂十二烷基三甲基溴化铵2g，分别加入到100g柴油和100g白油中，并在5000转/min的高速搅拌器中充分搅拌待其溶解，形成一种润湿剂的两种不同油相溶液。在这种润湿剂的两种油溶液中再加入质量为10g的重晶石，并继续在5000转/min的高速搅拌器中充分搅拌5min后，迅速倒入具塞量筒，放入设定温度为80℃的烘箱放置2小时后，分别取同一深度的上层液体到分光光度计比色皿，采用580nm波长测定该液体的吸光度，并分别将未加入润湿剂和重晶石的空白基础柴油和白油做参比，计算其吸光度比值；实验结果：十二烷基三甲基溴化铵的油基钻井液润湿剂，在柴油为基础相中的吸光度比值为1.285；在白油为基础相中的吸光度比值为0.758，表明十二烷基三甲基溴化铵在柴油中对重晶石的润湿效果比在白油中对重晶石的润湿效果好。