水基页岩抑制剂烷基糖苷季铵盐的页岩强度维持机理研究

摘要：

针对页岩气大位移水平井的防塌问题,通过对页岩微观组成结构的分析,研究了页岩组成矿物遇水膨胀机理,并依据其水化膨胀机理在现有技术烷基糖苷粘土抑制剂的基础上合成了烷基糖苷季铵盐(QASAPG)水基页岩抑制剂,通过滚动回收率、相对抑制率、页岩膨胀、水活度测试、粒度分布等实验方法,评价了烷基糖苷季铵盐的抑制性能.结果表明,烷基糖苷季铵盐的岩屑一次回收率大于94.7%,相对回收率大于99%;相对抑制率达99.9%;页岩膨胀高度降低率达67.3%;水溶液水活度可低至0.67;可显著降低钻井液中亚微米粒子含量表现出优异的抑制性能.研究表明,烷基糖苷季铵盐主要通过嵌入及拉紧晶层、静电及羟基吸附成膜、降低水活度、形成封固层等作用来发挥强抑制性能,此外还通过吸附成膜、降低水活度来发挥抑制性能.研究通过岩石力学强度试验证实了烷基糖苷季铵盐较其他种类的抑制剂可以很好的维持岩石的原有强度不降低的特性.

关键词：钻井液、烷基糖苷季铵盐、页岩抑制剂、井壁稳定、抑制性能、抑制机理

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资助基金：国家自然科学基金联合基金U1762215

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：67-77