两性离子聚合物/多元醇复合井壁强化剂的研制与作用机理

摘要：

针对水基钻井液钻探页岩油气频繁遭遇的井壁失稳难题,同时考虑阳离子基团与多重醇羟基在井壁上的吸附作用,通过酯化反应将两性离子聚合物丙烯酰胺(AM)-丙烯酸(AA)-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与聚乙烯醇接枝,研制了一种复合井壁强化剂(WSC-1).性能评价结果表明,WSC-1对人造岩心点载荷强度的提高率达26.90％,页岩岩心浸泡后可保持71.3％的内聚力;3％加量下可控制页岩线性膨胀量为63.22％,页岩屑150℃的滚动回收率达87.2％,优于聚醚胺、聚合醇等常用井壁稳定剂,且兼具一定的降滤失性能.通过红外光谱分析、扫描电镜观察,并结合聚DMDAAC和聚乙烯醇的稳定井壁机理讨论了WSC-1的作用机理:WSC-1通过离子键与氢键强吸附在井壁岩石表面,抑制了黏土矿物水化、分散,且在聚乙烯醇的"多点吸附"作用下形成吸附膜,封堵裂缝并减少自由水向地层中的渗滤,有效强化了井壁.

关键词：井塌、水基钻井液、井壁强化、聚合物、机理

所属期刊栏目：39

分类号：TE254.4(钻井工程)

在线出版日期：2022-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：430-434