新型小分子胺基抑制剂性能研究及应用

朱胜，佘运虎，杨洋，张杰，杜佳琪

（1.中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海 200335；2.中海油服油田化学事业部上海作业公司，上海 200335；3.荆州嘉华科技有限公司，湖北 荆州 434100）

钻井工程中，当水敏性页岩暴露在水溶液中时会吸水膨胀、水化分散，而导致井壁失稳、钻头泥包、扭矩增大、钻具受卡[1-4]。为解决上述问题所采用的方法通常有两种：一是对水基钻井液进行改性，增强对页岩的抑制作用；二是采用油基钻井液。虽然油基钻井液体系在解决井壁稳定方面有着独特的优势，但是其成本高，环保性能差，维护困难。目前，胺基类水基钻井液体系由于其优异的抑制性能，在全球范围内得到应用，并有多次成功取代油基钻井液的使用案例[5-8]。本文优选出了一种高性能新型小分子胺基抑制剂HEG，并对其抑制性能和在水基钻井液体系中的性能进行了评价。

1 新型小分子胺基抑制剂HEG的合成和作用机理

基于钻遇泥页岩地层过程中对钻井液抑制性的需求，室内以多乙烯多胺、氨基磺酸、环氧氯丙烷、去离子水为主要试剂，在80 ℃下合成了一种抑制剂，并将该抑制剂通过30 min的超声分散得到新型小分子胺基抑制剂HEG[9-12]。HEG主要作用机理如下：

1）自由扩散：由于地层中没有胺类分子，所以胺类分子也会在扩散运动中向地层运移，进入地层孔隙后，胺类分子会起到屏障作用，使扩散离子运移受阻，在一定程度上减小扩散交换量。

2）吸附作用：胺基分子吸附到井壁上，会把其结构中的甲基和碳环中的碳暴露在外。……