聚胺抑制剂和蒙脱土的作用机理.pdf

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1、石油学报(石油加工)2Ol4年8月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第3O卷第4期文章编号：10018719(2014)04-0724—06聚胺抑制剂和蒙脱土的作用机理鲁娇，方向晨，黎元生，尹泽群，张喜文(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001)摘要：采用x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)考察了由开环聚合反应制备的聚胺处理前后蒙脱土的层间距、官能团及表面形态的变化，初步确定了聚胺抑制剂和蒙脱土的作用机理。结果表明，聚胺运动黏度为305～1940mm。／s、阳离子度为2．235～4．426mmol／g时

2、，可实现对蒙脱土的有效束缚，可将其层间距由1．572ilm缩至1．361～1．413nIYl范围内；在上述聚胺物性参数范围内，蒙脱土层间距与聚胺的运动黏度关系不大，与聚胺的阳离子度关系极为密切，阳离子度越大，层间距越大。聚胺能够运移至地层发生作用，通过静电引力、氢键作用、锚固作用以及疏水作用等实现对黏土的有效束缚，从而起到良好的井壁稳定效果。关键词：聚胺；页岩抑制剂；层间距；微观形态；作用机理中图分类号：TE254文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—87i9．2014．04．023MechanismoftheInteractionBetweenPolyamineIn

3、hibitorandMontmorilloniteLUJiao，FANGXiangchen，LIYuansheng，YINZequn，ZHANGXiwen(FushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals，SINOPEC，Fushun113001，China)Abstract：ByusingX～raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscope(SEM)andinfraredspectroscopy(IR)，thelatticespacing，functionalgroupandsurfacemo

4、rphologychangesofmontmorillonitepreandposttreatmentbypolyaminepreparedbyring—openingpolymerizationwereinvestigated．Basedontheaboveinvestigation，theshaleinhibitionmechanismWasidentifiedpreliminarily．Resultsshowedthat，whenkineticviscosityofthepolyamineshaleinhibitorwasintherangeof305to1940mm／sandcati

5、onicdegreewasintherangeof2．235to4．426rnmol／g，montmorillonitecouldbeeffectivelyboundedupwiththelatticespacing?educedfrom1．572nmtotherangeof1．361—1．413nm．Withtheadditionofpolyamineshaleinhibitorofabovephysicalparameters，thelatticespacingofmontmorillonitehaslittlerelationwithkineticviscosityofpolyamin

6、e，butwasgreatlydependentoncationicdegreeofpolyamine．Thehigherthecationicdegreeofpolyamine，thehigherthelatticespacingofmontmorillonite．Owingtotheelectrostaticinteraction，hydrogenbonding，anchoringeffectandhydrophobiceffect，polyaminecouldmigratetotheearthformationtokeepexcellentboreholestability．Keywo

7、rds：polyamine；shaleinhibitor；latticespacing；micromorphology；mechanism随着油气勘探领域的发展，深井、超深井、海井难度，并对钻井液体系特别是页岩抑制剂提出了洋井及复杂地段井的出现，在钻探过程中钻遇泥页更高的要求。常用的钻井液用页岩抑制剂主要有聚岩地层时，泥页岩的水化膨胀、分散将导致井壁失合物类、无机盐类、沥青类引、腐植酸类Ⅲ等。稳、钻头泥包、井