一种耐高温强吸附型高效页岩抑制剂的制备及机理研究

作     者：苏高申 游候新 刘磊 黄克军 SU Gaoshen;YOU Houxin;LIU Lei;HUANG Kejun

作者机构：长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023 中海油服一体化和新能源事业部广东深圳518067 中国石油长庆油田分公司第四采油厂宁夏银川750006 

基　　金：页岩油气富集机制与有效开发国家重点实验室开放基金项目“高温裂缝储层自降解暂堵剂研发”(35800000222C06070028) 

出 版 物：《长江大学学报（自然科学版）》 (Journal of Yangtze University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2023年第20卷第3期

页      码：117-127页

摘      要：针对目前页岩储层开采过程中存在的井壁失稳问题,通过分子结构设计,以二乙烯三胺、丙烯酸甲酯、缩水甘油三甲基氯化铵、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为单体,甲醇为反应溶剂,制得一种耐高温、强吸附型高效页岩抑制剂(HBP-NTK)。通过线性膨胀、岩屑滚动回收、抑制造浆等实验评价HBP-NTK的抑制性能,结果表明,与同类型超支化结构抑制剂相比,HBP-NTK能更加有效抑制膨润土的水化分散与膨胀,并表现出优异的耐温性,与现场钻井液体系适配性良好。所提出的机理表明,HBP-NTK分子结构中的强吸附基团胺基和硅氧基能够吸附插层在黏土晶片间,依靠分子链的桥连和锚固作用,将黏土颗粒牢固束缚在一起,有效防止黏土的水化分散;分子结构中的NH+4嵌入黏土网状结构中进行离子交换压缩扩散双电层,与外层吸附包裹在黏土颗粒表面的胺基、硅氧基分子链形成内部抑制水化膨胀、外部抑制水化分散的协同抑制机制,有效减弱了黏土的水化膨胀与分散。

主 题 词：超支化聚合物 页岩抑制剂 储层保护 吸附 吸附动力学 吸附热力学 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-1409.2023.03.014

馆 藏 号：203122140...