位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
超支化聚乙烯亚胺作为高效水基钻井液页岩抑制剂的研究
  • ISSN号:1000-4092
  • 期刊名称:《油田化学》
  • 时间:0
  • 分类:TE254[石油与天然气工程—油气井工程]
  • 作者机构:[1]石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京102249, [2]中国石化石油工程技术研究院,北京100101, [3]中国石油克拉玛依钻井公司,新疆克拉玛依834008, [4]承德石油高等专科学院,河北承德067000
  • 相关基金:国家自然科学基金创新研究群体项目“复杂油气井钻井与完井基础研究”(项目编号51521063),国家自然科学基金面上项目“钻探天然气水合物中井壁稳定性及钻井液低温流变性的控制方法研究”(项目编号51474231),国家十三五科技重大专项“非常规油气钻井关键技术与装备--工厂化钻井关键技术研究及应用--页岩气水平井水基钻井液研究与试验”(项目编号2016ZX05022-001-001)、“深井超深井优质钻井液与固井完井技术研究--抗高温抗盐钙处理剂及低裂缝性气藏储层保护处理剂研究”(项目编号2016ZX05020-004-009).
中文摘要:

为解决钻井过程中的泥页岩井壁失稳问题,选取了重均分子量为6×10^4g/mol的超支化聚乙烯亚胺(HPEI)作为水基钻井液页岩抑制剂,通过膨润土造浆实验、线性膨胀实验和泥页岩热滚回收实验对其泥页岩抑制性能进行了评价,通过红外光谱表征、X-射线衍射实验以及热重分析对其抑制机理进行了分析。结果表明,HPEI对膨润土水化膨胀有良好的抑制作用,20%膨润土在1.5%HPEI溶液中造浆后的动切力仅为0.5 Pa,膨润土在3%HPEI溶液的膨胀高度较蒸馏水中减少了67%;溶液的pH值越低,HPEI的质子化程度越高,对膨润土水化分散的抑制性能越好。HPEI抑制黏土水化膨胀的机理为:HPEI分子进入黏土层间,通过静电引力和氢键的共同作用减弱黏土水化分散,其疏水结构阻止水分子进入黏土层间,抑制膨润土晶层膨胀。

英文摘要:

In order to solve the problem of wellbore instability in drilling process, the hyper-branched polyethyleneimine (HPEI) with weight average molecular weight of 6×10^4g/mol was selected as a shale inhibitor for water-based drilling fluid. The inhibitive performance on shale of HPEI was evaluated via bentonite inhibition texts, linear swelling experiment and shale hot aging recovery experiment. The inhibition mechanism of HPEI was analyzed by means of infrared spectroscopy, X-ray diffraction and thermogravimetric analysis. The results showed that HPEI exhibited excellent inhibitive property on the hydration expansion of shale. The yield point of suspension with 20% bentonite in 1.5% HPEI solution were only 0.5 Pa. The swelling hight of bentonite in 3% HPEI solution reduced by 67% than that in distilled water. The lower the pH value of solution, the higher the protonation degree of HPEI and the better effect of inhibition on the dispersion of bentonite were. The mechanism of HPEI inhibiting clay hydration expansion was described as follows. The HPEI molecules entered the clay layers and weakened the clay hydration through the common role of electrostatic attraction and hydrogen bonding. The hydrophobic structure of HPEI prevented water molecules from entering the clay lay- ers and suppressed the expansion of bentonite crystal layer.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《油田化学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石油天然气集团公司
  • 主办单位:四川大学高分子研究所 高分子材料工程国家重点实验室
  • 主编:张熙
  • 地址:成都市四川大学西区
  • 邮编:610065
  • 邮箱:
  • 电话:028-85405414
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4092
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1292/TE
  • 邮发代号:62-38
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11698