本文選題：超支化聚乙烯亞胺 + 頁巖抑制劑��； 參考：《油田化學(xué)》2017年03期

【摘要】：為解決鉆井過程中的泥頁巖井壁失穩(wěn)問題,選取了重均分子量為6×104g/mol的超支化聚乙烯亞胺(HPEI)作為水基鉆井液頁巖抑制劑,通過膨潤土造漿實驗、線性膨脹實驗和泥頁巖熱滾回收實驗對其泥頁巖抑制性能進行了評價,通過紅外光譜表征、X-射線衍射實驗以及熱重分析對其抑制機理進行了分析。結(jié)果表明,HPEI對膨潤土水化膨脹有良好的抑制作用,20%膨潤土在1.5%HPEI溶液中造漿后的動切力僅為0.5 Pa,膨潤土在3%HPEI溶液的膨脹高度較蒸餾水中減少了67%;溶液的pH值越低,HPEI的質(zhì)子化程度越高,對膨潤土水化分散的抑制性能越好。HPEI抑制黏土水化膨脹的機理為:HPEI分子進入黏土層間,通過靜電引力和氫鍵的共同作用減弱黏土水化分散,其疏水結(jié)構(gòu)阻止水分子進入黏土層間,抑制膨潤土晶層膨脹。
[Abstract]:In order to solve the problem of shale wellbore instability during drilling, the hyperbranched polyimide (HPEI) with average molecular weight of 6 脳 104g/mol was selected as the shale inhibitor of water-based drilling fluid, and the bentonite slurry production experiment was carried out. The inhibition performance of shale was evaluated by linear expansion test and hot rolling recovery test. The inhibition mechanism was analyzed by IR spectra and thermogravimetric analysis. The results show that HPEI has a good inhibitory effect on hydration and expansion of bentonite. The dynamic shear force of 20% bentonite in 1.5 HPEI solution is only 0.5 Pa. the swelling height of bentonite in 3HPEI solution decreases 67% compared with that in distilled water, and the lower the pH value of the solution is, the lower the pH value of the solution is. The higher the degree of protonation, The better the inhibition of hydration dispersion of bentonite is. The mechanism of inhibiting hydration expansion of clay by HPEI is that the molecule of 1: HPEI enters the clay layer and weakens the hydration dispersion of clay through the interaction of electrostatic force and hydrogen bond. Its hydrophobic structure prevents water molecules from entering the clay layer and inhibits the expansion of bentonite crystal layer.
【作者單位】： 石油工程教育部重點實驗室(中國石油大學(xué));中國石化石油工程技術(shù)研究院;中國石油克拉瑪依鉆井公司;承德石油高等�？茖W(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項目“復(fù)雜油氣井鉆井與完井基礎(chǔ)研究”(項目編號51521063);國家自然科學(xué)基金面上項目“鉆探天然氣水合物中井壁穩(wěn)定性及鉆井液低溫流變性的控制方法研究”(項目編號51474231) 國家十三五科技重大專項“非常規(guī)油氣鉆井關(guān)鍵技術(shù)與裝備——工廠化鉆井關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用——頁巖氣水平井水基鉆井液研究與試驗”(項目編號2016ZX05022-001-001)、“深井超深井優(yōu)質(zhì)鉆井液與固井完井技術(shù)研究——抗高溫抗鹽鈣處理劑及低裂縫性氣藏儲層保護處理劑研究”(項目編號2016ZX05020-004-009)
【分類號】：TE254.4

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本文編號：2049239