新型超高温页岩抑制剂特性实验研究
来源：钻井液与完井液杂志2017年第1期北京时间：
作者：张馨,邱正松,钟汉毅,汤志川,徐建根,张道明
单位：中国石油大学(华东)石油工程学院, 山东青岛 266580；
摘要：为满足超高温深井钻井工程的需要，提升抗高温水基钻井液的抑制页岩水化能力，研选了一种新型超高温页岩抑制剂HT-HIB该抑制剂分子结构与聚醚二胺类似，端部含有2个胺基，但分子链为刚性的环烷基。通过抑制膨润土造浆实验、页岩滚动分散实验、页岩膨胀实验、压力传递测试、X射线衍射分析黏土层间距、Zeta电位测试和热重分析等，综合评价了该页岩抑制剂的抑制性能，并揭示其作用机理。结果表明，HT-HIB能抑制泥页岩水化膨胀和分散，并可在一定程度上阻止压力传递，作用优于目前高性能水基钻井液中使用的聚胺抑制剂；同时HT-HIB可在220℃下保持性能稳定。HT-HIB通过端部的胺基单层吸附插入黏土层中，破坏黏土表面水化层结构并排出层间水分子；黏土表面吸附HT-HIB后亲水性显著降低，从而阻止了水分子的吸附；此外，HT-HIB的溶解度随pH值变化，可使HT-HIB从溶液中析出并堵塞页岩微孔隙，也有利于阻止液相侵入。总之，HT-HIB借助化学抑制、润湿反转以及物理封堵协同作用，因而表现出突出的抑制性能，为开发新一代抗高温高性能水基钻井液打下了基础。
关键词：超高温钻井液, 页岩抑制剂, 胺类, 疏水, 封堵
基金资助：
国家自然基金面上项目（51474236，U1562101）、中央高校基本科研业务费专项资金（16CX020223A）和青岛市自主创新计划青年专项（15-9-1-43-ich）联合资助。
