强抑制性钻井液用有机胺抑制剂性能研究.pdf

学兔兔 第28卷 第2期 钻 井 液 与 完 井 液 、b1．28 No．2 2011年 3月 DRILLING FLUID COMPLETION FLUID Mar．201l 文章编号i 1001．5620(201 1)02—0032．04 强抑制性钻井液用有机胺抑制剂的性能研究 苏秀纯 ， 李洪俊 ， 代礼扬 ， 孙德军2 刘河 ， 徐瑞国 ， 任正军 (1．渤海钻探工程技术研究院，天津；2．山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室， 济南) 摘要 研制了一种与国外高性能钻井液用聚胺抑制剂性能相当的有机胺抑制剂BZ．AN1，对该剂的表面活性 、 吸附特性、吸附层间距、对膨润土浆pH值的影响等理化性能以及其抑制黏土造浆和岩屑分散的性能、对钙膨润土 分散体系流变性的影响进行了评价。有机胺抑制剂BZ．AN1具有独特的分子结构，能很好地镶嵌在黏土层问，并 使黏土层紧密结合在一起，从而起到抑制黏土水化膨胀、防止井壁坍塌的作用；该剂能够抑制钻屑分散而又不损 害钻井液的性能，能够较好地兼顾钻井液体系的分散造壁性与抑制性。 关键词 钻井液添加剂；有机胺；抑制剂；理化性能；高性能钻井液 中图分类号：TE254．4 文献标识码：A 冒一 ； 近年来为满足环境保护和复杂钻井作业的需 度增大到一定值后再继续增加，表面张力下降速率 要，国外研究出了高性能水基钻井液体系，并已进 趋缓。有机胺抑制剂BZ．AN1具有一定的表面活性， 行广泛应用，它还特别适用于海上钻井。该体系具 其临界胶束浓度约为0．34％(m／m)，能将表面张力 有抑制性强、机械钻速高、储层保护效果好、保护 降低到50mN／m左右。 环境等特点。其实质是应用了一种新型胺基抑制剂。 通过对以往使用的抑制剂的作用机理、分子结构、 电性进行分析，研制了一种有机胺抑制剂BZ．AN1， 其具有独特的分子结构，能够很好地镶嵌在黏土层 问，并使黏土层紧密结合在一起，从而降低黏土吸 收水分的趋势。该剂能够抑制钻屑分散而又不损害 钻井液的性能，能够较好地兼顾钻井液的分散造壁 BZ-ANI的浓度 性与抑制性[1-4]。 图1 有机胺抑制剂BZ—AN1水溶液的表面张力 1 有机胺抑制剂BZ．AN1的理化性能 1．2 在蒙脱土颗粒上的吸附特性 对有机胺抑制剂BZ—AN1的表面活性、吸附特 测定了不同温度、不同电解质存在的条件下有 性、pH值、吸附层间距等理化性能进行了评价D-43。 机胺抑制剂BZ—AN1在蒙脱土颗粒上的吸附等温 1．1 表面张力 线，实验结果见图2和图3。由图2和图3可知， 利用K12型界面张力仪测定了有机胺抑制剂 有机胺抑制剂BZ．AN1的浓度很低时，其在蒙脱土 BZ．AN1水溶液的表面张力，结果见图1。从图1 上的吸附量随着其浓度的增加而急剧升