【摘要】：油氣鉆井過程中泥頁巖不穩(wěn)定主要是由于泥頁巖的水化作用造成。本文采用頁巖滾動回收率法、毛細管吸入時間法和粒度分析法3種方法,與傳統(tǒng)抑制劑KCl和新型抑制劑聚胺作對比,評價了離子液體RIL作為抑制劑對水基鉆井液抑制性能的影響。結(jié)果表明高溫作用下低濃度(質(zhì)量分數(shù)0.05%)的離子液體RIL有著優(yōu)異的抑制黏土膨脹和分散的能力,其抑制效果優(yōu)于5%KCl,與2%聚胺相當(dāng);同時低濃度的離子液體RIL可以改善水基鉆井液的高溫流變性而不會使鉆井液的濾失性變差。通過接觸角和熱穩(wěn)定性測試分析了其抑制機理。離子液體RIL改性后的Na蒙脫土潤濕性從親水性向疏水性轉(zhuǎn)變,可以阻止水分子進入Na蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)從而抑制Na蒙脫土的膨脹和分散。低濃度的離子液體RIL改性后的鈉蒙脫土具有更好的熱穩(wěn)定性,可以提高高溫作用下水基鉆井液的抑制性。
[Abstract]:The instability of shale during oil and gas drilling is mainly due to the hydration of shale. In this paper, the shale rolling recovery method, capillary suction time method and particle size analysis were used to compare with the traditional inhibitor KCl and the new inhibitor polyamine. The effect of ionic liquid RIL as an inhibitor on the inhibition performance of water-based drilling fluid was evaluated. The results show that the low concentration (0.05% by mass fraction) of ionic liquid RIL at high temperature has excellent ability to inhibit the swelling and dispersion of clay, and its inhibitory effect is better than that of 5KCl, which is equivalent to 2% polyamine. At the same time, low concentration of ionic liquid RIL can improve the high temperature rheology of water-based drilling fluid without making the filtration of drilling fluid worse. The inhibition mechanism was analyzed by contact angle and thermal stability test. The wettability of Na montmorillonite modified by ionic liquid RIL changes from hydrophilicity to hydrophobicity, which can prevent water molecules from entering the interlayer structure of Na montmorillonite and thus inhibit the expansion and dispersion of Na montmorillonite. The sodium montmorillonite modified by low concentration ionic liquid RIL has better thermal stability and can improve the inhibition of water-based drilling fluid at high temperature.
【作者單位】： 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)院;國土資源部深部地質(zhì)鉆探技術(shù)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51204150) 北京市自然科學(xué)基金(3123042)項目
【分類號】：TE254.4

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本文編號：2158112