环保型烷基糖苷季铵盐抑制剂制备及作用机制

• 作者: 吕开河 孙金声 戴彩丽 李中 李贺 蒋官澄 颜帮川 黄熠
• 来源期刊: 中国石油大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 烷基糖苷 季铵盐 页岩抑制剂 抑制机制 井壁稳定
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 钻井液新技术
• 页码范围: 128-134
• 页数: 7页
• 分类号: TE254.3
• 字数: 4318字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2020.04.015

摘要

针对非离子表面活性剂烷基糖苷(APG)用作水基钻井液抑制剂时加量大、成本高等问题,通过醚化反应在APG分子中引入季铵阳离子,合成烷基糖苷季铵盐页岩抑制剂(APGS).通过浸泡实验、线性膨胀实验、页岩滚动回收实验对其抑制性能进行评价,通过发光细菌法和生物耗氧量法对其毒性及生物降解性进行评价,通过表面张力实验、粒度分析、吸附试验以及红外光谱分析对其抑制机制进行分析.结果表明:APGS抑制黏土水化分散性能优于聚胺和氯化钾;对于易分散钻屑,质量分数为2％APGS岩屑的滚动回收率达73.8％,抑制分散效果明显优于聚胺及APG;APGS与钻井液配伍性好,具有一定的降黏和降滤失作用,无毒,易生物降解.APGS通过中和黏土负电荷,压缩晶层间距,抑制黏土水化分散;通过静电引力和氢键的共同作用,吸附于黏土表面,形成致密的吸附层,阻止水与黏土作用;质量分数为1％APGS水溶液表面张力为29 mN/m,能有效降低毛细管作用力,阻止水侵入地层.