聚胺抑制剂DEG对水基钻井液抑制性的影响
聚胺高性能水基钻井液特性评价及应用
２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ２ １ － ０ ０ ４ ） 、 中国石油大学 （ 华东） 优秀 博士学位论文培育计划 （ Ｌ Ｗ１ １ ０ ２ ０ ２ Ａ） 和中央高校 基本科研业务费专项 资金（ １ ２ Ｃ Ｘ ０ ６ ０ ２ ３ Ａ） 资助
第一作者简介 ： 钟汉毅（ １ ９ ８ ４ 一） ， 男， 汉族 ， 湖南衡 阳人 ， 油气井工程 专业博士研究生 ， 研究 方向 ： 油气井 化学工程 。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｏ ｒ － ｇ ｈ ａ ｎ ｙ ｉ ＠
研 制 的聚 胺 页 岩 抑 制 剂 Ｓ Ｄ Ｊ Ａ是 含 有 胺 基 、 羟
２ ０ １ ２年 １ １ 月１ ９日收到 十二五 国家科 技重 大专项
低 。由此可知 ， 聚胺在低浓度下即可最大限度降低 黏土水化层 间距 ， 导致 黏土去水化 ， 表 现出优异 的 抑制效果。此外可 以看 出， 国外 同类产 品 Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｈ ｉ ｂ （ Ｍ —Ｉ 公 司聚胺） 对钠蒙脱 土层间距 的影响表现 出 与Ｓ Ｄ Ｊ Ａ相似的规律 。
摘
要
根据泥 页岩水化特点和 多元协 同抑制思路 ， 构建 了聚胺高 性能水基钻 井液。介绍 了该体 系 的关键处 理剂聚胺 页岩
抑制剂、 包被抑 制剂 、 铝盐封堵 防塌剂和清洁润滑剂。通过屈 曲硬度 实验和粘结实验对 比评价 了聚胺 高性能水基钻 井液与几 种典型 防塌钻井液的性能。结果表明 ， 聚胺 页岩抑 制剂 能在低 浓度 下最 大限度 降低 黏土 水化 层 间距， 有 效抑制 黏土水 化膨 胀 。聚胺页岩抑制剂与铝盐封堵防塌剂复配 后能 显著 阻缓孔 隙压力传 递。聚胺 高性 能水基 钻井液 抑制 性和清 洁润滑 性突 出， 与油基钻 井液接近 。聚胺高性 能水基钻 井液在胜利 油田田 ３ ０ ５区块进行 了成功应用， 解决 了该 区块泥 页岩井壁失稳问题。
强抑制封堵钻井液体系的应用与效果
控制 失水， 细水长流 补充 Ｐ Ａ Ｍ 胶液 ， 增 强钻井液抑制 性， 根 据 进 尺 不 断 补
充 。该区块 ２ ４ ｏ ｏ 一 ２ ７ ０ ｏ 米 属于沙 二段和沙三上地层 ， 该段地层 有大段砂岩 和少量泥岩互层 ， 渗透性强 ， 进尺一般较快， 地层 易吸水膨胀 ， 膨胀 压力大， 滤液一旦大量进入地层后 ， 易引起地层吸水膨胀 ， 引起地层 失稳， 影响起下
钻 ，尤其是完井作业 的顺利进行 。在 区块钻 井施工中，在 钻至 ２ ４ ７ ０米和 ２ ６ ５ ０米时， 分两 次先后一次性加 入两吨屏 蔽暂堵剂 、 两吨超细 碳酸钙 、 两 吨堵防塌剂 （ 沥青类） ， 三种药 品依次 起到架桥、 充填 、 变 形封堵 的作用 ， 在井壁附近形成了一个渗透率极地的屏 蔽暂堵 环，控 制了钻井液的失水 ， 提高了地层的承压 能力 ， 减少 了滤液进入地层 的量 ， 控制住 了地 层的吸水 膨胀， 稳定了井 壁。 良好 的滤饼质量， 也预防了井漏 、 井塌 、 卡钻等复杂事故 的发生。 进入沙河街地层 ， 加入足量的聚合物和强抑制性 的胺基 聚醇， 增加 钻井液 的抑制 性， 逐步 加入改性沥青粉等 处理剂 ， 以封堵地 层 的微 裂缝为 主； 降低钻井液的高温高压失水， 减少钻 井液的滤失量； 合理地控制钻井液 流变性， 避 免 井 壁 冲 刷 引 起 井 壁 不稳 ； 适 当的密度， 平 衡 地 层 的 孔 隙 压 力和 坍塌压力， 压稳盐水层。造斜、 稳斜井段 钻进 过程中， 除 了具有足够 的排量 之外， 钻井液必须 具有 良好 的携 带性能和流变 性能， 否则容 易引起钻屑 下 沉和井下复杂情况。提高钻井液的抗污 染能力， 井深 ２ ９ ０ ｏ ｍ左右逐渐提高
水基钻井液防塌抑制剂及作用机理研究
水基钻井液防塌抑制剂及作用机理研究作者：王磊来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第01期摘要：为了研究水基钻井液防塌抑制剂及作用机理，通过对防止井壁坍塌提高井身稳定性的途径入手，逐一阐明施工工艺、材料优选上的方法，最终在防塌抑制剂上重点研究，提出防塌抑制剂的作用机理，为同行提供建设性意见。
关键词：水基；钻井液；防塌；抑制剂石油钻井是一个集合地质、工艺、机械的系统性工程，具有设计精确性与操作复杂性。
而当前随着环境保护与经济性要求的日益增高，传统的油基钻井液已不适应于市场的发展，基于新型配方的高防塌性水基钻井液能有效替代原有相关产品的不足，在高环保要求情况下进行经济性钻井。
本文基于井壁稳定性这一钻井施工过程中的质量评定参数，着重阐述水基钻井液中防塌抑制剂的作用机理，为钻井液优选提出建设性意见。
1 防止井壁坍塌，提高井身稳定性的途径1.1 强化设计缺陷，合理选择钻井液密度钻井过程中会在地层岩石间形成机械性力学扰动，增加地层不稳定性。
而钻井液循环可以有效补充与减小井壁应力扰动，防止井壁坍塌。
但在不同地层、不同深度的钻井过程中井壁应力变化不同，需要精细核算、调整并优选运用一定密度的钻井液进行力学补偿。
1.2 钻井液抑制剂的运用随着钻井深度与地层复杂性的不断增加，单纯依靠工艺与单一配方的钻井液运用已经不能满足现有生产需求。
在非常规勘探开发领域，大位移水平井等特殊地层下的复杂井眼轨迹设计已经成为常规化，井漏、垮塌、缩径以及造浆问题给钻井液配方研究提出了新的挑战。
在此方面，优化钻井液抑制剂的优选运用具有非常重要的现实意义。
1.3 减小钻井液滤失量在钻井过程中若过量外界液体进入敏感性较强的泥页岩会导致其黏土产生水化膨胀引起应力变形引起井塌。
钻井液的配方选择不利和井下高温高压影响会导致钻井液发生细微变化以至于滤失量增大导致井壁失稳，引起坍塌、测井数据缺失、卡钻等一系列事故。
基于此可以在设计之初适当提高钻井液黏度，强化钻井液配方，提高稳定性，确保高温高压情况下的泥饼渗透率。
聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究
[收稿日期]2008-12-03 [作者简介]王昌军(1963-),男,1985年重庆石油专科学校毕业,硕士,高级工程师,现主要从事油田化学的教学、科研及现场应用工作。
聚胺UHIB 强抑制性钻井液的室内研究 王昌军 (长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023) 许明标 (长江大学石油工程学院,湖北荆州434023) 苗海龙 (中海油田服务股份有限公司,天津塘沽300458)[摘要]研制了一种新型的聚胺抑制剂U HIB ,其理化性能与国外同类产品UL TRA HIB 基本一致,将U HIB 引入PL US/KCl 钻井液中优化出了一套聚胺U HIB 强抑制性聚合物钻井液体系,其配方组成为:3%海水土般土浆+012%NaO H +0115%Na 2CO 3+115%聚合物降滤失剂+015%J M H Y J +2%L SF 21+0115%XC 2H +015%U HIB +014%PL H 石灰石调密度至1120g/cm 3,该体系具有良好的流变性、降滤失封堵性、强抑制性,并具有很好的储层保护效果和较好的应用价值。
[关键词]聚胺处理剂;储层保护;热滚回收率;强抑制性[中图分类号]TE25411[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2009)01-0080-04近年来,国外不少公司和研究机构分别研究开发出了一类新型的具有强抑制性的聚胺型水基钻井液[1～4],可以取代油基钻井液钻遇高活性强水敏性地层,取得了优异的应用效果[5];国内中海油服和长江大学已初步研制开发出聚胺的同类产品2U HIB 聚胺钻井液,并已在现场应用,取得了一定的应用效果[6]。
该钻井液具有抑制性强,在高温高密度下仍具有良好的流变性和抗温稳定性、低滤失性和良好的润滑性等特点,这些特点有利于钻井液性能的稳定和预防高温高密度情况下的压差卡钻。
为此,笔者主要介绍聚胺U HIB 强抑制性钻井液的室内研究工作。
1 聚胺强抑制剂的研制及其作用机理111 聚胺强抑制剂的研制近年来,中海油服和长江大学联合研究开发出了类似于UL TRA HIB 的聚胺强抑制剂———U HIB ,其理化性能见下表1。
关于聚胺钻井液性能优化的研究
关于聚胺钻井液性能优化的研究作者：唐明月刘芳来源：《硅谷》2013年第02期摘要：在目前钻井过程中，为了避免油基钻井液对环境的污染以及有效降低钻井过程的生产成本，聚胺钻井液得到了广泛的应用。
从目前的利用来看，聚胺钻井液对于减小环境污染和降低钻井过程的成本起到了关键作用，还对降低钻井液的虑失，改善钻井的流变性起到了积极的作用，因此，我们要对聚胺钻井液的性能进行深入的了解。
从目前聚胺钻井液的应用来看，在聚胺钻井液的使用过程中，需要保持浓度在规定范围内，同时还要发挥该液体的抑制性和润滑层，起到保护储层的效果。
由此可见，开展聚胺钻井液性能优化的研究是十分必要的。
关键词：聚胺钻井液；性能优化；钻井；研究1 前言在目前钻井作业中，为了保证钻井效果并降低钻井成本，许多科研机构开始对钻井液进行了深入研究。
由于传统的钻井液采用了油基成分，不但成本较高，对环境的污染也比较厉害。
为了避免钻井过程对环境的污染，同时降低钻井成本，水基钻井液的研发成为了必然。
在目前的水基钻井液的研制中，普遍采用了强抑制性的聚胺钻井液作为主要的选择。
从目前聚胺钻井液的应用来看，这种钻井液采用水基作为主要成分，对环境的污染较小，又起到了较好的效果，保证了钻井的有效进行。
所以，我们应该对聚胺钻井液的性能进行深入研究。
2 聚胺钻井液的工作机理分析聚胺水基钻井液是一种以有机胺作为抑制剂，阳离子聚丙烯酰胺作为包被絮凝剂，并配合使用滤失剂、增粘剂、润滑剂等的钻井液体系。
该体系以聚胺作为主要的泥页岩抑制剂，其作用机理为：介入并缩小粘土电极之间的距离，阻止谁分子穿透，抑制页岩膨胀。
通过英语阳离子聚丙烯酰胺包被剂配合使用，能在页岩和钻屑表面形成一层保护膜，达到防缩径、防坍塌和保持钻屑完整，避免钻屑粘糊振动筛和钻屑相互粘结的效果。
体系中加入KCL后，通过嵌入式的阳离子（钾离子）交换防止页岩膨胀，达到强一直、强包被的效果。
基于这种认识，我们在对聚胺钻井液的性能分析过程中，要对其工作机理有新的认识和理解。
新型聚胺水基钻井液研究及应用
有较高的回收率 ，表明 Ｘ Ｊ Ａ 一 １ 能有效抑制泥页岩水
化分 散 ，且具 有 ￣Ｉ
好的清洁润滑性 ，能预防钻头泥包 ，可以减少井下
复杂 情 况 ，提 高机 械 钻速 ，缩短 钻 井周 期 ，因此该 体 系 被 认 为 是 能 取 代 油 基 钻 井 液 的 新 一 代 水 基 钻
井
垂 羹
回 ４ ０
３ ０
２ ０ ｌ ０ Ｏ
１ 主要 处 理 剂 性 能评 价
１ ． １ 聚 胺抑制剂 ｘ Ｊ Ａ １
１ ） 页 岩滚 动分散 实验 。采 用塔 里 木油 田 Ｂ Ｋ ３ Ｈ 井 泥 页岩 岩样 ，在不 同温 度 下进 行 页 岩滚 动分 散 实 验 ，其 中聚胺 Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｈ ｉ ｂ和 ＸＪ Ａ一 １的浓度 为 １ ％ ，ＫＣ １
第３ ０卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ５月
钻
井 液
与
完
井 液
、 ， ０ １ ． ３ ０ Ｎｏ ． ３
Ｍａ ｙ ２ ０１ ３
ＤＲＩ ＬＬＩ ＮＧ ＦＬＵＩ Ｄ ＆ ＣＯＭ ＰＬＥＴＩ ＯＮ ＦＬＵＩ Ｄ
【 理论研究与应用技术 】
新型 聚胺水 基钻 井液研 究及应 用
究 与应用工作。地址 ： 北 京市朝 阳区北辰东路 ８ 号北辰 时代 大厦 ５ １ ０ 房间 ； 邮政编 码 １ ０ ０ １ ０ １ ； 电话 （ ０ １ ０ ） ８ ４ ９ ８ ８ ６ ９ ９ ； Ｅ ． ｍ ａ ｉ ｌ ：
钻井液用低聚胺类页岩抑制剂的结构与性能
钻井液用低聚胺类页岩抑制剂的结构与性能钻井液（Drilling Fluid）是地质勘探和钻井作业中必不可少的元素。
其作用包括维持、稳定、降低钻井过程中的摩擦、冲刷泥浆和抑制井壁崩塌等。
而在页岩气和页岩油钻探中，钻井液对于提高生产效率和经济效益具有重要作用。
目前，低聚胺类页岩抑制剂是钻井液的一种常用添加剂。
本文旨在探讨其结构与性能。
首先，我们需要了解什么是低聚胺。
低聚胺是一种聚合物，是由少于10个的单体（也称单体组分）组成的高分子化合物。
它们通常是通过催化剂或引发剂引发聚合反应而合成而成。
低聚胺中的单体或单体组分包括乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和氨基甲酸酯等。
然后，我们需要明确低聚胺类页岩抑制剂的结构。
低聚胺类页岩抑制剂是一种由低聚胺组成的复合体系。
它包括主链分子、侧链分子和跨链分子。
主链分子指低聚胺分子中主要构成的部分，可以是乙烯等单体组分形成的聚合物，也可以是具有多功能性的芳香族环化合物。
侧链分子是在低聚胺主链上接枝的分子，用于调节低聚胺的溶液性能和抑制下降性。
跨链分子是在低聚胺分子之间交联的分子，形成一种3D立体结构，从而增加它的空间构型和稳定性。
最后，我们需要探讨低聚胺类页岩抑制剂的性能。
低聚胺类页岩抑制剂可以有效地抑制页岩影响钻头，提高钻探速率。
此外，它还可以通过表面活性剂作用，抑制井壁崩塌，避免开裂、断层等不良复杂情况的发生，提高钻井液的稳定性和切削性能。
低聚胺类页岩抑制剂与亲水性亚磷酸盐类、无机盐等杂质在钻井液中的相容性较好，大幅提高了防止石灰沉淀、降低泥浆过滤损失、抑制污染等效果。
总的来说，低聚胺类页岩抑制剂是一种在钻井液中的添加剂。
它具有良好的抑制和降解页岩的效果、提高钻探效率、防止井壁崩塌、降低污染等优点。
同时，其分子结构多样性、突出的油水界面活性、耐高温性能及抗污染性等优异性能为其在钻井工业中的广泛应用奠定了基础。
但是，由于低聚胺的多样性和复杂程度，当前其结构与性能的相关文献和实验结果不够严谨和完整，需要进一步加强研究，以进一步推动其应用和发展。
强抑制性钻井液用有机胺抑制剂的性能研究
强抑制性钻井液用有机胺抑制剂的性能研究随着油气资源的日益减少，海洋油气开采已成为重要的资源获取途径之一。
而在海洋钻井中，钻井液的作用尤为重要。
强抑制性钻井液是一种高效的钻井液，能够有效地避免井眼稳定性的问题。
不过，由于强抑制性钻井液在使用过程中会对环境造成一定的影响，因此寻找一种有效的环保抑制剂显得尤为重要。
本文研究的正是在强抑制性钻井液中使用有机胺抑制剂的性能。
首先，我们对不同类型的有机胺进行了筛选，最终选定了一种性能较好的有机胺抑制剂，并将其加入到强抑制性钻井液中。
随后，我们对强抑制性钻井液在不同条件下的性能进行了测试。
实验结果表明，添加有机胺抑制剂后，强抑制性钻井液的性能有了显著的提升。
首先，强抑制性钻井液的电化学性质得到了改善，出现了更为稳定的极化曲线。
同时，经过添加有机胺抑制剂后，强抑制性钻井液的乳化性与泡沫性也得到了一定的提升。
在实际使用中，强抑制性钻井液能够更好地控制井壁的稳定性，保护井眼壁和管柱，提高钻井效率。
值得注意的是，在使用有机胺抑制剂的过程中，需要注意抑制剂的用量。
过多的抑制剂会导致强抑制性钻井液的黏度提高，影响钻井效率。
因此，在实际使用中，需要根据情况对抑制剂的用量进行控制。
总之，本文的研究表明，在强抑制性钻井液中加入适量的有机胺抑制剂能够显著提升钻井液的性能，保障钻井过程的稳定与高效。
同时，也需要在实际应用中注意抑制剂用量的控制，以达到最佳的使用效果。
除了有机胺抑制剂外，还有其他的一些抑制剂也能够同时被用于强抑制性钻井液中。
例如，近年来，针对硬质水层、石灰质地层、钙质岩地层等情况下强抑制性钻井液的抑制效果不佳的问题，一些新型的无机抑制剂也已被引入该领域。
这些无机抑制剂具有优越的抑制性能，但在使用过程中仍需注意对钻井液体系的影响。
此外，值得注意的是，在选择抑制剂时，还需考虑其对环境的影响。
因为一些传统的有机抑制剂可能存在环境污染问题。
在当前环保意识日益提高的背景下，对于环保抑制剂的研究和推广具有十分重要的意义。
水基钻井液用泥页岩抑制剂研究探讨
177随着抑制剂种类的不断增加，水基钻井液技术也得到了不断的发展和进步。
从最初的简单抑制剂到如今的复合抑制剂，抑制剂技术已经成为水基钻井液制备中不可或缺的一部分。
这种技术的发展不仅提高了钻井液的性能和效率，还为国内外油田勘探开发提供了重要的技术支撑。
特别是在非常规油气资源的开发中，抑制剂技术发挥了重要作用。
随着全球对非常规油气资源的需求不断增加，抑制剂技术也在不断地创新和发展。
通过不断地研究和应用抑制剂技术，可以更好地利用和开发非常规油气资源，为全球能源安全做出重要贡献。
1 传统钻井液用抑制剂1.1 阳离子类抑制剂在石油勘探和生产中，钻井液是一种重要的作业液体，它不仅需要具备良好的润滑降阻作用，还需要具备抑制钻屑的能力。
在这个过程中，阳离子类抑制剂被广泛应用。
目前已经发展出大、小阳离子类抑制剂[1]。
大阳离子具有较好的桥联作用，它可以显著降低钻屑的负电性，从而有效地抑制钻屑的分散能力，同时还能够清除钻井液中的无用固相。
这种抑制剂在石油勘探和生产过程中具有重要的应用价值。
小阳离子主要靠静电作用可吸附在地层和岩屑表面，阻隔粘土颗粒与水的接触，从而达到抑制的目的。
环氧丙基三甲基氯化铵是最具代表性的小阳离子型表面活性剂，它在石油勘探和生产中得到了广泛应用。
总之，阳离子类抑制剂在石油勘探和生产中具有重要的应用价值[2]。
大、小阳离子类抑制剂具有不同的特点和应用范围，可以根据不同的作业需要进行选择和使用，从而提高作业效率和效果。
1.2 聚胺酸类抑制剂近年来，钻井液抑制剂的研究和应用受到广泛关注。
目前，季铵盐类化合物是一种常用的抑制剂，但它也存在着一些缺点。
相比之下，两亲性聚胺酸抑制剂具有水溶性好、热稳定性高、不水解、安全环保等优点，并且与其它处理剂具有良好的配伍性。
但是，两亲性聚胺酸抑制剂的长效抑制性较差，因此在高固相钻井液中难以达到最佳抑制效果。
除了两亲性聚胺酸抑制剂，烷基二胺类、乙醇二胺抑制剂也是常用的抑制剂。
水基钻井液用胺类页岩抑制剂特性及作用机理
第 ３５卷第 ２期 ２０１８正 ６Ｈ ２５ Ｅｔ
文章编号 ：１０００－４０９２（２０１８）０２．２０３．０６
油 田 化 学
Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
Ｖ０１．３５ Ｎｏ．２ ห้องสมุดไป่ตู้２５ Ｊｕｎｅ，２０１８
水基钻 井液用胺 类页岩 抑 制剂特性及作 用机 理
黄进 军 ，李 文飞 ，田月 昕 ，李春霞
附 压缩黏土晶层 间距 ，达到抑制渗透水化发生 的 作用 ＿ｌ ＿ｌ５］。同时 ，聚胺 的独特解离方式使其在水溶 液 中表现 的弱碱性及其结构 中所含 的非 离子弱亲 水 基 团 ，决 定 了它 不会 过 多 的影 响钻 井 液 的分 散 造 壁 性 ｎ ．１９］。 目前 ，国 内关 于 水 溶 性 端胺 、端 二 胺 、聚 醚胺等聚胺作为抑制剂在钻井工程 中的应用探 索 逐渐增加 ，长江大学与 中海油服合作研制的 ＵＨＩＢ 系列抑制剂表现 出良好 的页岩抑制性 ，处于推广应 用阶段 。而国外关于聚胺抑制剂 的研究已经成熟 ， 以美 国贝克休斯 、哈里伯顿、ＭＩ公 司为代表的石油 企业均 已推出成熟的聚胺钻井液体系 ，并在世界各 地取得 良好 的反馈效果 。本文基于对黏土水化膨 胀方式和特点 的综合分析 ，认为强抑制性页岩抑制 剂分子结构设计必 须结合 页岩抑制剂对黏土水化 抑制的机理 ，并遵循 以下原则合成了抑制剂 ＨＧＩ：① 分子结构 中含有抑制作用基 团—ＮＲ和吸附水化基 团—ｏＨ；② 控制抑制 剂的相对分 子质量在 １０００左
一种水基钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法[发明专利]
![一种水基钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9081facc3169a4517623a3c3.png)
专利名称：一种水基钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：黄进军,田月昕,李文飞,李学涯,李春霞,郭星波,沈景原
申请号：CN201810126544.0
申请日：20180208
公开号：CN108148564A
公开日：
20180612
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种水基钻井液用聚胺抑制剂及其制备方法，其结构式如下：制备方法包括如下步骤：步骤1：按质量称量以下组分，顺丁烯二酸酐75～80份，三乙醇胺210～215份，冰乙酸8～12份，自来水348～352份；步骤2：常温下将称量好的顺丁烯二酸酐和三乙醇胺置于反应釜中；步骤3：在40分钟内将反应釜内温度升至80～90℃，并保持该温度30分钟；步骤4：保温结束后继续升温至180℃，同时将反应釜内压力用真空泵保持在20mm汞柱状态，反应4小时；步骤5：反应过后，冷却泄压并降温至90℃。
步骤6：达到所需温度后加入冰乙酸和自来水，反应2小时后即制得聚胺抑制剂。
用于页岩气水基钻井液体系中。
申请人：西南石油大学
地址：610500 四川省成都市新都区新都大道8号
国籍：CN
代理机构：北京元本知识产权代理事务所
代理人：秦力军
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聚胺抑制剂黏度和阳离子度与页岩相对抑制率的关系
５
１９４０
４．４２６
４．４２８
７
１３５２
３．６０３
３．６７８
８
７８３
２．３２０
２．３５９
９
３０５
２．２３５
２．２４５
１０
１７０
０．７４７
０．７４８
１１
１）Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｃｏｌｌｏｉｄ ｔｉｔｒａｔｉｏｎ；２）Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｂａｃｋ ｔｉｔｒａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ＮａＰＴＢ
笔者采用以开环聚合反应制备得到的聚胺作为 页岩抑制剂，以相对抑制率为控制指标，调整聚胺 的相对分 子 质 量 和 阳 离 子 度， 并 采 用 ＸＲＤ 法 测 定 了处理前后黏土的层间距，进一步明确了聚胺实际 应用的物化指标，为现场应用奠定了基础。
１ 实 验 部 分
１．１ 试 剂 及 仪 器 聚乙烯 基 硫 酸 钾 （ＰＶＳＫ）， 分 析 纯， 日 本 和 光
２ 结 果 与 讨 论
２．１ 聚 胺 页 岩 抑 制 剂 的 物 性 参 数 对 泥 页 岩 相 对 抑 制 率的影响 ２．１．１ 聚 胺 质 量 分 数 的 影 响
图１为溶液中聚胺质量分数对其泥页岩相对抑 制率的影响。由图１可以看出，随着聚胺质量分数 的增加，页岩相对抑制率不断增加。聚胺质量分数 较低时，相对抑制率增加较快；聚胺质量分数较高 时，相对抑制率增加较慢。当 聚 胺 质 量 分数 大于 ０．４％时，相 对 抑 制 率 大 于 ９５％； 聚 胺 质 量 分 数 为 ０．５％时，相 对 抑 制 率 达 到 ９９％。 因 此， 钻 井 液 中 聚胺质量分数在０．４％～０．５％ 时 对 黏 土 水 化 膨 胀 的 抑制效果良好，有助于控制地层中劣质土的造浆。
钻井液用新型有机胺抑制剂的研制与性能评价
钻井液用新型有机胺抑制剂的研制与性能评价李达;张明;衣德强;薛亚斐;贾建鹏【摘要】In recent years,organic amine base drilling fluid system has been paid concern in the foreign. The key technology of organic amine water-based drilling fluids is the research and development in efficient amine inhibitors. A new shale inhibitor CYZ-5 was synthesized by the reaction of organic amine and epoxy,and its performance was evaluated using expansibility,flocculability,viscosity increase and core soaking test,etc. It is shown that CYZ-5 has good inhibitive capacity. The inhibitor could effectively inhibit the dispersion of core and cuttings and had a lasting strong inhibition,so performs good at preventing caving.%近年来，有机胺钻井液体系在国外备受关注，有机胺优质水基钻井液技术的关键在于高效胺类抑制剂的研发.通过有机胺和环氧化物发生反应，合成出了有机胺抑制剂CYZ-5.利用膨胀性、絮凝性、黏度增加和岩心浸泡等实验，对其抑制性能进行了评价.实验结果表明，新型有机胺抑制剂CYZ-5的抑制性好，能有效抑制黏土造浆和岩心及岩屑的分散，且其抑制性持久性强，从而起到防止井壁坍塌的作用.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2013(000)012【总页数】6页(P2203-2208)【关键词】钻井液添加剂;有机胺;抑制剂;性能评价【作者】李达;张明;衣德强;薛亚斐;贾建鹏【作者单位】长庆油田公司苏里格研究中心，西安 710021;西安石油大学石油工程学院，西安 710065;长庆油田公司苏里格研究中心，西安 710021;长庆油田公司苏里格研究中心，西安 710021;长庆油田公司苏里格研究中心，西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TE992.2钻井过程中，泥页岩水化将产生膨胀应力，降低泥页岩内部的交联作用，从而减弱泥页岩的机械强度，导致井壁失稳，甚至井眼因坍塌而报废.为确保井壁稳定，有效避免泥页岩的水化膨胀，对于石油天然气勘探开发工作来说是一个长期的挑战[1-4].解决黏土水化膨胀的常见方法是使用无机盐抑制剂或者使用有机黏土抑制剂，然而钻井液的抗盐能力、分散造壁性与抑制性常常顾此失彼.在现有的泥页岩抑制剂中，有机胺防塌抑制剂在国外应用比较成熟，但国内现场应用较少[5-7].本文研制出一种综合性能良好的有机胺抑制剂，并对其性能进行了评价.1 胺基抑制剂的特点及作用机理传统钻井液的分散造壁性依赖于优质造浆土的分散程度，为提高分散性，常加入阴离子型处理剂，如典型的分散剂铁铬木质素磺酸盐、丹宁和褐煤等，阴离子型分散剂在维持黏土分散性的同时不可避免地促进了钻屑和地层中黏土矿物的分散，使钻井液的抑制性受到削弱；为强化钻井液的抑制性，减少钻屑和地层黏土矿物的分散，又需要加入阳离子型处理剂，如有机或无机阳离子聚合物（铝络合物或羟基铝等）或带正电荷的纳米粒子或油滴（MMH正电胶、阳离子乳化沥青等），这又在一定程度上损害了钻井液的分散造壁性.因此，传统钻井液体系中的分散造壁性与抑制性难以相互兼顾，往往顾此失彼.胺基抑制剂是通过基团分析及多途径设计、合成制备而成的，充分考虑了有机胺有用的游离胺基团分布特征，有效保证了有机胺化合物的强抑制性，主要用于水基钻井液，能有效地防止黏土的水化膨胀，稳定井壁，保护油气层；有一定的防止钻具腐蚀功能.胺基抑制剂与水作用，产生碱性的同时，有机胺自身解离为一类具有能与黏土负电性颗粒吸附性能的阳离子化合物，抑制黏土的水化分散.有机胺具有高浓度的胺基基团密度，保证有机游离胺良好的吸附性能和抑制效果.有机胺的弱碱性及弱离解性能使得有机胺作用浓度一直处于平衡状态，胺的总浓度中处于活跃状态的离解胺浓度并不大，但其能长效保持浓度平衡，持续与在地层孔隙表面的黏土中最活跃易于水化的基团作用，吸附覆盖在表面，进一步的防止受到水化膨胀因素的影响.有机胺的抑制作用具有长效性，抗冲刷能力强，保证钻井作业结束后也具有长时间的地层抑制效果.胺基抑制剂的作用机理和作用程度都不同于聚季铵盐类化合物，不会出现象季铵盐类氨基抑制剂引起的钻井液性能突变、甚至絮凝现象. 胺基抑制剂具有较高的胺基浓度和较高的酸中和当量浓度，能吸附在钻具表面，防止钻具的腐蚀；同时能中和地层酸性气体，且具有较好的缓冲容量，有利于保证钻井液的性能稳定.2 有机胺抑制剂的研制2.1 主要仪器设备①聚合反应釜:3 m3或更大，包括充氮装置、搅拌器、控温装置（0～200℃）、冷却装置等；②老化釜:3 m3或更大；③原料储罐:20～30 m3；④计量泵.2.2 主要原料及加量①环氧乙烷:50～80 kg；②环氧丙烷:50～100 kg；③有机胺:30～55 kg；④起始剂:10～15 kg；⑤催化剂:1～3 kg；⑥水:10～20 kg.2.3 工艺流程在反应釜中加入起始剂，于搅拌下滴加催化剂和有机胺，然后加入定量的水，充氮置换2～3次；加热，搅拌，升温至80度后，滴加环氧化物，控制压力小于10MPa，温度低于180℃.若反应过程中温度、压力过高，则停止加料，待温度、压力降低后在继续.滴加完毕后再反应30～40 h，冷却至50℃以下，得无色或浅黄色黏稠液体.3 有机胺抑制剂的性能评价由于反应产物主要用作抑制剂，因此着重考察其抑制性能，并考虑其对钻井液流变性、滤失量的影响.选取不同的样品，并对其性能进行评价，5种样品编号依次为CYZ－1、CYZ－2、CYZ－3、CYZ－4、CYZ－5.3.1 膨胀性实验膨胀性实验中用测定岩样线性膨胀百分数（膨胀率）或岩样吸水量来表示地层的膨胀性能.利用NP－01型页岩膨胀实验仪评价合成样品对黏土的水化膨胀的抑制性能.表1为膨润土（潍坊）在水中的膨胀性实验，并对5个合成样品在0.05%，0.1%，0.25%，0.5%，1%各加量下膨润土（潍坊）的抑制性能进行了评价，实验结果见图1.由以上实验数据表明，在加量相同的情况下，岩心在加入CYZ－5的测试液浸泡下的膨胀率最小，说明CYZ－5的抑制性最好.另外，对比加量为1%时的膨胀率数值可见，CYZ－3和CYZ－4的膨胀率也比较低，都小于纯水中的膨胀率.表1 膨胀实验结果表Tab.1 Expansion test results试剂 Lt/8 h（mm） H/mm Vt/8 h（%）水3.41 13.13 25.97图1 膨胀实验结果Fig.1 Expansion test results3.2 絮凝实验采用絮凝实验评价了合成样品的抑制性，实验中量筒中的絮凝物界面的高度越低，说明处理剂的抑制作用越明显.由图2可以看出，静置24 h后，合成样品CYZ-1在加量很小的情况下（8#量筒）就能产生很强的絮凝效果，随着加量的增大絮凝效果逐渐加强.CYZ-1加量为1%时，絮凝物的高度约为11，约为7%氯化钾溶液中絮凝物高度的两倍.由图3可见，合成样品CYZ-2的絮凝效果随加量的增加变化幅度不是很大，这与其在膨胀性实验中表现出来的趋势比较相近，说明CYZ-2对黏土有一定的抑制水化分散的效果.由图4可见，CYZ-3的絮凝效果比较好，随着加量的增加，絮凝物高度逐渐降低，说明抑制黏土水化分散的能力在逐渐增强.由图5可见，溶液中黏土的絮凝物高度随着CYZ-4的加量增加表现出先增大后减小的趋势，CYZ-4对黏土水化分散的抑制作用在加量为1%时效果最好.由图6可见，CYZ-5对黏土水化分散的抑制作用不是很好，但肉眼仔细观察，每个量筒底部都有一定高度的絮凝物，但是絮凝物的界面不是十分明显.图2 CYZ-1絮凝实验结果Fig.2 Flocculation test results of CYZ-12号:水；3号:7%KCl；4 号:1%CYZ-1；5 号:0.5%CYZ-16号:0.25%CYZ-1；7 号:0.1%CYZ-1；8号:0.05%CYZ-1图3 CYZ-2絮凝实验结果Fig.3 Flocculation test results of CYZ-24 号:1%CYZ-2；5 号:0.5%CYZ-2；6 号:0.25%CYZ-27号:0.1%CYZ-2；8号:0.05%CYZ-2图4 CYZ-3絮凝实验结果Fig.4 Flocculation test results of CYZ-34 号:1%CYZ-3；5 号:0.5%CYZ-3；6 号:0.25%CYZ-3；7号:0.1%CYZ-3；8号:0.05%CYZ-3图5 CYZ-4絮凝实验结果Fig.5 Flocculation test results of CYZ-44 号:1%CYZ-4；5 号:0.5%CYZ-4；6号:0.25%CYZ-47号:0.1%CYZ-4；8号:0.05%CYZ-4图6 CYZ-5絮凝实验结果Fig.6 Flocculation test results of CYZ-51号:1%CYZ-5；2 号:0.5%CYZ-5；4号:0.25%CYZ-55号:0.1%CYZ-5；6号:0.05%CYZ-5为了对合成产样品进行更好的横向对比，特在一组将5个合成样品分别取1%水溶液100mL，加入2.00 g钠膨润土，3000 r/min高速搅拌5 min，置于100mL的量筒中，静置24 h，拍照观察絮凝情况，结果如下.由图7可见，加量取1%时，CYZ-1、CYZ-2、CYZ-3、CYZ-4絮凝效果都很好，和前面实验中的7%KCl相当，CYZ-5效果稍微差，试验中，絮凝24 h后肉眼仔细观察，CYZ-5膨润土浆中尽管上部浆比较浑浊，但是下部有明显絮凝，高度约为6（量筒上刻度读数），絮凝效果比较好.图7 絮凝实验结果Fig.7 Flocculation test results2号:1%CYZ-2；3号:1%CYZ-3；4号:1%CYZ-15号:1%CYZ-4；6号:1%CYZ-53.3 黏度增加实验黏度增加实验是评价页岩抑制剂常用的方法.实验中将一定量的膨润土加入到含有一定页岩抑制剂的淡水中，在65℃下热滚16 h后，测黏度，然后再加入另一部分膨润土，继续老化测其黏度，直到老化后膨润土浆黏度太大不能测试为止.分析表2的实验结果可见，随着膨润土加量的增加，合成的5种样品中CYZ-5膨润土浆的表观黏度增加的最慢，3r读数相比较其他4种合成样品来说较小，说明CYZ-5抑制膨润土水化分散的作用最好.表2 黏度增加实验结果Tab.2 Viscosity increase test results12 AV（mPa·s）3r读数 AV（mPa·s） 3r读数 AV（mPa·s） 3r读数 AV（mPa·s） 3r读数水＋7%KCl 0.5 0 2.5 2 2.5 2 3 2水+1%CYZ-1 2 2 13 5 16 9 69.5 4水+1%CYZ-2 2 1.5 6 3 21 9 80 4水+1%CYZ-3 3 2 7 4 39.5 9 122.5 30水+1%CYZ-4 2 2 5 3 23 8 101.5 3水+1%CYZ-5 2 2 4.5 3 15.5 8 40.5 2实验液土的加量/%3693.4 岩心浸泡实验通过肉眼观察人工岩心在不同溶液中经过一定时间的浸泡后的完整程度，来定性研究比较不同处理剂的抑制能力.图8 浸泡20 min岩心状态Fig.8 The status of core after soaking 20 min由图 8 可见，浸泡 20 min 后，2#（7%KCl）溶液、4#（7%Na2SiO3）溶液中岩心坍塌严重，3#（7%NaCl）溶液中岩心变粗，5#（3%CYZ－5）溶液中岩心散落较少，6#（3%CYZ－2）、7#（3%CYZ－4）、8#（3%CYZ－1）、9#（3%CYZ－3）溶液中岩心边缘翘起，其中7#（3%CYZ－4）溶液中岩心翘起现象最轻微.由图 9 可见，岩心浸泡 40 min 后，2#（7%KCl）、3#（7%NaCl）、4#（7%Na2SiO3），溶液中岩心完全坍塌，5#（3%CYZ－5）溶液中岩心散落增多，岩心变粗，6#（3%CYZ－2）、7#（3%CYZ－4）、8#（3%CYZ－1）、9#（3%CYZ－3）溶液岩心翻翘开裂，其中9#（3%CYZ－3）溶液中岩心变粗开裂最为严重.图10～13为浸泡60，80，100，120 min后岩心状态.综合分析本次实验的实验现象，相同岩心及实验条件下，5#（3%CYZ－5）溶液中岩心相比较其他溶液中岩心完整性要好很多，实验合成的5种样品中，CYZ－5的抑制性相对较好.图9 浸泡40 min岩心状态Fig.9 The status of core after soaking 40 min图10 浸泡60 min岩心状态Fig.10 The status of core after soaking 60 min图11 浸泡80 min岩心状态Fig.11 The status of core after soaking 80 min图12 浸泡100 min岩心状态Fig.12 The status of core after soaking 100 min 图13 浸泡120 min岩心状态Fig.13 The status of core after soaking 120 min 4 结论1）有机胺抑制剂具有一定的降低表面张力的作用，能有效抑制岩心和岩屑的分散，且其抑制性持久性强，有利于井壁稳定和保护油气层.2）有机胺抑制剂与常用处理剂及钻井液配伍性好，有利于维持钻井液的高温稳定性，且对钻井液滤失性能具有一定的改善作用.3）抑制性能评价实验结果表明，样品CYZ-5膨胀率最低、抑制黏土水化膨胀的效果最明显、膨润土浆黏度增加比较慢、岩心浸泡实验中岩心保持最为完整，絮凝效果也比较好.参考文献:【相关文献】［1］张启根，陈馥，刘彝，等.国外高性能钻井液技术发展现状［J］.钻井液与完井液，2007，24（3）:74－77.［2］王树永.铝胺高性能水基钻井液的研究与应用［J］.钻井液与完井液，2008，25（4）:23－25. ［3］王中华.钻井液性能及井壁稳定问题的几点认识［J］.断块油气田，2009，16（1）:89－91. ［4］王建华，鄢捷年，丁彤伟.高性能水基钻井液研究进展［J］.钻井液与完井液，2007，24（1）:71－75.［5］孙德军，王君，王立亚，等.非离子型有机胺提高钻井液抑制性的室内研究［J］.钻井液与完井液，2009，26（5）:7-9.［6］吕开河，韩立国，史涛，等.有机胺抑制剂对钻井液性能的影响研究［J］.钻采工艺，2012，35（2）:75－76，96.［7］张洪伟，左凤江，贾东民，等.新型强抑制胺基钻井液技术的研究［J］.钻井液与完井液，2011，28（1）:14-17.。
新型聚胺页岩抑制剂性能评价
新型聚胺页岩抑制剂性能评价钟汉毅;黄维安;林永学;邱正松;刘贵传;张国【摘要】针对钻井工程中泥页岩井壁易失稳的问题,近年来开发并应用的聚胺强抑制水基钻井液,被认为是最接近油基钻井液性能的新型水基钻井液.其中,聚胺页岩水化抑制剂作为该钻井液的关键处理剂,具有独特的分子结构和优异的抑制性能.通过抑制膨润土造浆试验、三次页岩滚动分散试验、X射线衍射分析黏土层间距和Zeta电位测试等试验,对比评价了聚胺与传统阳离子钻井液抑制剂小阳离子的抑制性.同时,考察了聚胺、小阳离子与膨润土及常用钻井液处理剂的配伍性.结果表明,与小阳离子相比,聚胺更能有效抑制黏土水化膨胀和抑制泥页岩水化分散,并具有长期稳定作用.聚胺与膨润土及各种钻井液处理剂配伍性良好,克服了阳离子钻井液配伍性差的问题.%A novel polyamine highly inhibitive water-based drilling fluid has been developed and applied recently aiming to keep the wellbore stability in shale formation during drilling,and its property is close to that of oil-based drilling fluid. As the critical additive of the system,polyamine high shale hydration inhibitor has its unique molecular structure and excellent inhibitive properties. The inhibition comparison between polyamine and conventional minor cation inhibitor in cationic drilling fluid was evaluated by testing bentonite inhibition,tertiary shale hot rolling dispersion,X-ray diffraction to analyze the interlayer spacing of clay and zeta potential,etc. The compatibility of the two inhibitors with bentonite and common additives was tested. Results show that polyamine is more effective and stable to suppress clay hydration and shale dispersion than minor cation. Polyamine is also compatible with variousadditives,eliminating the problems of compatibility for cationic drilling fluid.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2011(039)006【总页数】5页(P44-48)【关键词】聚胺;页岩;小阳离子;抑制剂;配伍性【作者】钟汉毅;黄维安;林永学;邱正松;刘贵传;张国【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061;中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营257061;中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石化石油工程技术研究院,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TE254钻井过程中的井壁稳定问题是一个世界性难题。
聚胺抑制防塌钻井液的研究及其在川西地区的推广应用
聚胺抑制防塌钻井液的研究及其在川西地区的推广应用李尧;杨国兴;樊志刚;王权阳;王方博;王旭东;陈果【摘要】针对四川川西地区井壁失稳的技术难题，参考强抑制性水基聚胺钻井液体系研究及应用现状，通过室内试验优选出适合该地区的聚胺抑制防塌钻井液体系，该体系具有良好的流变性、抑制性、抗温性、防塌性，并以先导性试验的方式在川西高庙4井、什邡115‐1 H井，石平2‐1 H井应用，取得了明显的效果。
截至2013年11月，已经成功应用于122口井，基本解决了四川相关地区井下井壁失稳技术难题。
【期刊名称】《石油天然气学报》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】6页(P137-142)【关键词】聚胺类钻井液;井壁稳定;抑制防塌;川西地区【作者】李尧;杨国兴;樊志刚;王权阳;王方博;王旭东;陈果【作者单位】中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳610000;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳610000;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳610000;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳610000;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳610000;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳610000;中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳610000【正文语种】中文【中图分类】TE254川西新场-孝泉构造上部易垮塌地层为侏罗系沙溪庙、白田坝和千佛崖组,泥岩、砂岩互层频繁,泥岩成分以伊利石、伊-蒙混层为主,伊利石长期水化易剥落,伊-蒙混层因膨胀系数不一致而崩散,均属于硬脆性垮塌;而下部易垮塌地层为三叠系须家河组五段、三段,岩性为碳质泥岩夹薄煤层、煤线,富含层理,微孔隙、裂隙发育。
钻探时钻井液滤液进入地层,降低岩石表面的摩擦因数,破坏岩石强度,出现垮塌掉块,引起井内阻卡等复杂情况。
丰谷—高庙子构造于侏罗系遂宁组至沙溪庙组,井壁失稳严重,大段的软泥岩在施工中已长期浸泡,容易吸水膨胀缩径或掉块;在该井段钻进过程中,易引起钻进困难、蹩跳严重、上提遇阻、下钻困难、长井段划眼、卡钻等复杂情况;由于部分井段掉块严重形成了“大肚子”造成完钻后测井遇阻,延长了地层浸泡时间,造成储层污染,减少了开采率。
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计、 ｚ Ｎ ｓ ＿２ Ａ型中压滤失仪 、 Ｇ Ｇ Ｓ ４ ２ 高温高压滤 失仪 和 Ｈ Ｈ ｓ ６ —２高 温滚子 加热 炉 。 钻井液 性 能主要 测评表 观 黏度 Ａ Ｖ（ ｍ Ｐ ａ ． Ｓ ） ； 塑 性黏 度 Ｐ Ｖ （ ｍ Ｐ ａ・ ｓ ） ； 动 切力 Ｙ Ｐ （ Ｐ ａ ） ； 常 温 中压 滤 失量 Ｆ Ｌ Ａ Ｐ Ｉ （ ｍ Ｌ ／ ３ ０ ｍ ｉ ｎ ） ； 高 温高 压滤失 量 Ｈ Ｔ Ｈ Ｐ （ ｍＬ ／ ３ ０ ｍｉ ｎ ） ； 页 岩滚动 回收 率 Ｓ Ｓ Ｉ （ ％） 。
第１ ４卷
第 ９期
２ ０ １ ４年 ３月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ ｏ Ｌ １ ４ Ｎｏ ． ９ Ｍａ ｒ ．２ ０１ ４
１ ６ ７ １ —１ ８ １ ５ ｆ ２ ０ １ ４ ） ０ ９ — ０ １ ４ ４ — ０ ３
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ｏ １ ３年 １ ０月 ２ ２日收到
根据室 内优 化试 验， 两 种基 础水 基钻 井液 确 定 为 “ ］ ：
淡水钻 井液 配方 （ Ｆ — ＷＢ Ｍ） ： ５ ％膨 润 土 ＋０ ． １ ％
Ｎａ ２ ＣＯ３＋ ３％ ＳＰ ＮＨ ＋ ３％ Ｓ ＭＰ ２％ Ｆ Ｔ一 １ ＋０ ． ５％ ＹＳ ＫＺ；
１ 药 及 仪 器
自制端 羟基改性 聚醚胺 抑 制 剂 （ Ｄ Ｅ Ｇ） ； 磺 化 褐
２ 实验 部 分
２ ． １ 钻井 液体 系配方
煤树脂 （ Ｓ Ｐ Ｎ Ｈ） ； 磺化酚醛 树脂 （ Ｓ Ｍ Ｐ ） ； 磺 化沥 青 （ Ｆ ｒ 一 １ ） ； 清洁润滑剂 （ Ｙ Ｓ Ｋ Ｚ ） ； 对 比样泥 页岩聚醚胺 抑 制剂 （ Ｓ Ｉ Ａ Ｔ ） ； 氯化钾（ Ｋ Ｃ １ ） ； 氯化 钠 （ Ｎ ａ Ｃ Ｉ ） ； 无 水
中国石油大港油 田滩海开发公司 ， 石油商业储 备库 ， 天津 ３ ０ ０ ２ ８ ０ ）
摘
要
端羟基 改性聚醚胺 Ｄ Ｅ Ｇ是 一种 新型页岩抑制 剂。与氯化钾 、 甲酸钠等抑 制剂盐相 比， Ｄ Ｅ Ｇ对 淡水 钻井液和 盐水钻
井液的流变性及滤 失性 影响相对较小。对钠基膨润土的线性膨胀倍 数降低率 以及 对新疆塔里木 油 田侏 罗系页岩岩屑 的热 滚
第一作者简介 ： 王维恒（ １ ９ ８ ９ 一） ， 中国地质 大学 （ 北京 ） 材料 科学与
工程学 院 油 田化 学 专 业 硕 士 研 究 生。研 究 方 向 ： 钻 井 液 技 术。
Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ： ｂ ｅ ｉ ｔ ａ ｎ ｇ ｗ ｗｈ ＠ １ ６ ３． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
盐水钻 井 液配方 （ Ｂ — ＷＢ Ｍ） ： ５ ％膨 润土 ＋ ４ ． ５ ％
醚胺抑 制剂 Ｄ Ｅ Ｇ（ 制 备 方法 另 文 报 道 ） 具 有 特 殊 的 结构 ， 在 淡水 和盐水 基 钻 井 液 中表 现 出优 异 的抑 制 性、 抗 温性和抗 盐性 ， 是一 种综合 性能 较好 的页岩 抑 制剂 ， 本 文对此 进行 了专 题报道 。
钠（ Ｓ Ｆ ） ； 提切剂 （ Ｒ Ｍ Ｊ ） ； 新疆克拉玛依创拓公司产 实验用钠基膨润土 ； 天津金戈科技发展公 司产实验 用钙 基膨润 土 ； 新 疆 塔 里 木油 田哈 拉 哈塘 侏 罗 系 岩
井、 复杂地层和海洋钻探。
关键词 聚醚胺 页岩抑制剂
淡水钻井液
盐水钻井液
流变性
性能评价
中图法分类号
Ｔ Ｅ ３ ９ ；
文献标志码
Ｂ
随着石油 钻探 向深部 地 层 、 复 杂 地层 和海 洋 发 展， 高 温高压 环境 、 复杂地 层及海 洋钻 井液 维护 的困
氯化 钙 （ Ｃ ａ Ｃ １ ） ； 结 晶氯 化镁 （ Ｍｇ Ｃ １ ・ ６ Ｈ ： Ｏ） ； 羧 甲基 纤维 素钠 （ Ｈ Ｖ — Ｃ ＭＣ ） ； 纤 维 素接 枝 淀粉 （ Ｐ Ｐ Ｓ ） ； 甲酸
＠
２ ０ １ ４ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
石 油 技 术
聚胺抑制剂 Ｄ Ｅ Ｇ对水基钻 井液抑制性的影 响
王维恒 董樱花 方 颖 赵 玉明 周风 山
（ 中国地质大学（ 北京 ） 材料科学与工程学 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ； 中国石油塔 里木油 田分公司塔ｊ Ｅ 勘探开发事业部 ，库尔勒 ８ ４ １ ０ ０ ０；
难， 极易导致坍塌 、 卡钻等井下事故的发生 ， 以超强 抑 制性 为特征 的 高性能 水基 钻 井液 （ Ｈ Ｐ ＷＢ Ｍ） 获 得 广 泛关 注 Ｊ 。不 同类别 的抑 制剂具 有不 同的抑 制 机理 ， 其对钻井液性能的影 响亦不同。对通常 的抑 制剂（ 如Ｋ Ｃ １ ） 而言 ， 抑制性能越好 ， 其对钻井液性能 的影响 反而会 越大 。 因而 ， 寻求 更有效 的抗 造浆 、 抗 温、 抗盐、 对钻 井液性 能影 响小 的抑制 剂成 为先进 钻 井 液抑 制剂 的发展方 向 Ｊ 。 自制 的端胺 基 改性 聚
回收率实验表 明， Ｄ Ｅ Ｇ具有更优的抑制性 ， 其１ ％ 加量 的抑制性等 效于 １ ０ ％氯 化钾。在 经历 ３ ６ ％ 氯化钠 、 ５ ％ 无水 氯化钙 或 ５ ％ 结晶氯化镁分别在 １ ２ ０ ｏ Ｃ下热滚 １ ６ ｈ污染后， 流变性能较为稳定。在 １ ０ ０—１ ５ ０℃高 温滚 动老化 １ ６ ｈ后 ， 其流变性变化亦 很小。证 实 Ｄ Ｅ Ｇ是一种抑制性能优 异、 对钻井液 性能影响较 小、 且有 一定抗 温、 抗 盐能力 的新 型泥 页岩抑制剂 ， 有望 用于 深