以γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH570）、丙烯酰胺（AM）、二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）為單體,合成一種抗溫達(dá)200℃的兼具抑制和封堵性能的有機(jī)硅處理劑ADKN,能夠有效防止井壁坍塌。結(jié)果表明:ADKN可以通過在泥頁(yè)巖表面發(fā)生強(qiáng)烈的物理化學(xué)吸附作用,形成一層致密的吸附膜,有效抑制泥頁(yè)巖水化膨脹與分散,阻止壓力傳遞,保持井壁泥頁(yè)巖抗壓強(qiáng)度,從而起到井壁防塌作用;該抑制封堵劑與其他水基鉆井液處理劑配伍性好,具有一定的增黏效果和顯著的降濾失作用。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,44(04)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

壓力傳遞實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

熱重分析可以有效表征聚合物的抗溫性能,ADKN的熱重分析結(jié)果見圖2。由圖2可見,70～287 ℃為ADKN的熱降解第一階段,失重率為12.1%,其中,70～136 ℃溫度段的失重是由于聚合物吸水受潮而發(fā)生的水分蒸發(fā)導(dǎo)致的;136～287 ℃階段失重率小于5%,這是由于部分不穩(wěn)定側(cè)鏈基團(tuán)發(fā)生熱降解引起的,這表明ADKN在287 ℃前可以保持穩(wěn)定,幾乎不發(fā)生熱降解。287～423 ℃為熱降解第二階段,失重率為51.7%,在該階段,聚合物分子側(cè)鏈發(fā)生熱降解,致使聚合物質(zhì)量大幅降低。423～800 ℃為熱降解第三階段,當(dāng)溫度高于423 ℃時(shí),聚合物分子主鏈逐漸開始斷裂降解。

選用鉆井液常用封堵劑磺化瀝青、多元聚合醇為對(duì)比樣,質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為3%,ADKN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。預(yù)先測(cè)試地層原始流體(飽和鹽水)的壓力傳遞作為參照,在3 MPa壓差條件下,約20 h后壓力傳遞完成,上下游壓力幾乎相同。ADKN的阻止壓力傳遞效果高于多元聚合醇和磺化瀝青,36 h后下游壓力僅增長(zhǎng)約1.5 MPa,阻止壓力傳遞能力較磺化瀝青和多元聚合醇分別提升22%和18%,可能是因?yàn)槠湓陧?yè)巖表面吸附后形成了具有一定封堵強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膜,可以在壓差作用下阻止水分子進(jìn)入巖樣內(nèi)部,從而有效阻止壓力傳遞,維持井壁穩(wěn)定。

【參考文獻(xiàn)】：
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