環保型烷基糖苷季銨鹽抑制劑制備及作用機制

作者：黃熠,李中,顏幫川,李賀,呂開河,孫金聲,戴彩麗,蔣官澄

摘要：針對非離子表面活性劑烷基糖苷(APG)用作水基鉆井液抑制劑時加量大、成本高等問題,通過醚化反應在APG分子中引入季銨陽離子,合成烷基糖苷季銨鹽頁巖抑制劑(APGS)。通過浸泡實驗、線性膨脹實驗、頁巖滾動回收實驗對其抑制性能進行評價,通過發光細菌法和生物耗氧量法對其毒性及生物降解性進行評價,通過表面張力實驗、粒度分析、吸附試驗以及紅外光譜分析對其抑制機制進行分析。結果表明:APGS抑制黏土水化分散性能優于聚胺和氯化鉀;對于易分散鉆屑,質量分數為2%APGS巖屑的滾動回收率達73.8%,抑制分散效果明顯優于聚胺及APG;APGS與鉆井液配伍性好,具有一定的降黏和降濾失作用,無毒,易生物降解。APGS通過中和黏土負電荷,壓縮晶層間距,抑制黏土水化分散;通過靜電引力和氫鍵的共同作用,吸附于黏土表面,形成致密的吸附層,阻止水與黏土作用;質量分數為1%APGS水溶液表面張力為29 mN/m,能有效降低毛細管作用力,阻止水侵入地層。

發文機構：中海石油（中國）有限公司湛江分公司 中國石油大學（華東）石油工程學院 中國石油大學（北京）石油工程學院

關鍵詞：烷基糖苷季銨鹽頁巖抑制劑抑制機制井壁穩定alkyl glycosidequaternary ammonium saltshale inhibitorinhibition mechanismwellbore stability

分類號： TE254.3[石油與天然氣工程—油氣井工程]