胺类页岩抑制剂特点及研究进展.pdfVIP

第 38 卷第 1 期 石 　　油 　　钻 　　探 　　技 　　术 Vol38 No 1 20 10 年 1 月 P E TROL EU M 　DR ILL IN G 　T EC HN IQU ES J an . ,20 10 　管理与发展 　 胺类页岩抑制剂特点及研究进展 钟汉毅 　邱正松 　黄维安 　徐加放 　江 　琳 ( ( ) ) 中国石油大学 华东 石油工程学院 , 山东 东营 　25706 1 摘 　要 :综述了胺类页岩抑制剂的发展历程 ,概括了不同胺类页岩抑制剂的特点 ,分析了其作用机理 ,介绍了 新型高性能水基钻井液抑制性的评价方法和应用现状 。对比分析表明 ,新型伯二胺能够有效抑制黏土水化膨胀 , 且具有低毒 、低氨气味、热稳定性高以及与其他处理剂配伍性好的特点 ,是 目前最具发展潜力的胺类页岩抑制剂 ; 进一步提高抑制性和降低毒性 ,实现“绿色”钻井液体系将是胺类抑制剂及其钻井液体系的发展方向。 关键词 :钻井液 ; 水化抑制剂 ; 评价 ; 环境保护 中图分类号 : T E254 + 4 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :100 10890 (20 10) 0 110405 　　油气钻探过程中 ,当钻遇泥页岩地层时 ,泥页岩 理[7 ] 。阳离子页岩抑制剂能够吸附在带负电的黏土 的水化膨胀 、分散将导致井壁失稳 、钻头泥包和井眼 表面 ,从而表现出比传统阴离子类抑制剂更好的效 净化困难等一系列问题 。为解决这些难题 ,近年来 果 ,然而较大的毒性限制了其在海上和环境敏感地 油田科研人员开发出了新型高性能水基钻井液体 区钻井中的应用[ 8 ] 。 系 。该体系基于“总体抑制”新概念[ 1 ] ,系统地抑制 钾离子能有效抑制页岩膨胀 ,但其使用浓度较 页岩 、黏土和钻屑 ,从而实现稳定井壁 、调节钻井液 高 ,对环境带来不利影响[9 ] 。为了寻找具有钾离子 流性 、防止钻屑粘附聚结 、降低扭矩和阻力 、保护储 抑制能力的阳离子抑制剂 ,油田科研人员开发出了 层 ,最终提高钻井综合效益 ,被认为是能够代替油基 胺类页岩抑制剂 。应用结果表明 ,胺类页岩抑制剂 钻井液的环保型水基钻井液[23 ] 。高性能水基钻井 能够代替钾离子 。 液主要由页岩抑制剂 、包被剂 、防聚结剂和降滤失剂 从最初应用铵离子到 目前的阳离子化聚胺页 等组成[4 ] 。其中 ,页岩抑制剂作为高性能水基钻井 岩抑制剂 ,胺类页岩抑制剂的抑制性能和环境可 液的关键处理剂 ,实质上是一种低分子阳离子化胺 接受度不断提高 。胺类页岩抑制剂的发展过程如 基聚合物 。该聚胺具有更强的抑制能力和防泥包能 下[ 10 ] : 力 ,符合环保要求 , 目前已受到钻井液工作者的高度 1) 铵基阳离子 　铵基阳离子和钾离子相似 ,能 ( ) 重视 。铵 胺 类物质用来抑制页岩水化膨胀 、改善 够进入页岩层间 ,起到晶格固定抑制页岩膨胀的作 钻井液性能已有很长的历史 ,其种类得到不断发展 , ( 用 。铵盐相对便宜 ,可以与其他酸或阴离子物质 如 功能也得到不断完善 ,高性能水基钻井液聚胺抑制 ) 磷酸和聚阴离子纤维素等 混合使用 。但其抑制作 剂正是目前研究新成果的体现[ 56 ] 。