PAMAM树枝状聚合物抑制泥页岩水化膨胀和分散特性

• 作者: 孙栋 张道明 邱正松 钟汉毅 黄维安
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 树枝状聚合物 聚酰胺胺 泥页岩水化 协同作用 抑制性
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 地质工程 ? 土木工程
• 页码范围: 4131-4139
• 页数: 9页
• 分类号: TE254
• 字数: 5076字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2016.12.023

摘要

针对泥页岩水化特征，结合树枝状聚合物独特的结构与性能，将树枝状聚合物聚酰胺胺PAMAM作为泥页岩稳定剂，通过页岩滚动分散实验、粒度分布测试、屈曲硬度实验评价不同代数(G0~G5)PAMAM的抑制性。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等分析不同代数PAMAM与黏土的作用，并揭示其微观作用机理。分别以G0和G5为泥页岩水化膨胀抑制剂和水化分散抑制剂，构建新型水基钻井液体系。研究结果表明：树枝状聚合物聚酰胺胺能有效抑制泥页岩水化膨胀和分散，G0和G5抑制性优于传统的KCl和聚醚胺类抑制剂，适当降低介质pH可提高其抑制性。不同代数的PAMAM在黏土表面的吸附排列方式不同，G0为单层吸附；G1，G2和G3在黏土层间的吸附与浓度有关，随着浓度的升高分子排列由单层向双层转变；G4和G5相对分子质量较大，由于空间位阻效应不能进入黏土晶层间，主要吸附在黏土颗粒的外表面。G0能抑制黏土晶层内表面的水化膨胀，G5能阻止黏土颗粒的水化分散，将两者配合起来可达到协同稳定泥页岩的效果。该钻井液体系抑制性突出，接近油基钻井液。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邱正松	中国石油大学华东石油工程学院	124	1661	22.0	31.0
2	黄维安	中国石油大学华东石油工程学院	52	741	16.0	25.0
3	钟汉毅	中国石油大学华东石油工程学院	21	269	10.0	16.0
4	张道明	中国石油大学华东石油工程学院	1	4	1.0	1.0
5	孙栋	中国石油大学华东石油工程学院	5	27	2.0	5.0