李丽丽，张 洁，陈 刚，吕阳伟，赵景瑞，唐德尧

(1.西安石油大学化学化工学院，陕西 西安 710065；2.西安长庆科技工程有限公司，陕西 西安 710018；3.陕西延长石油油田化学科技有限公司，陕西 延安 717400)

网状交联聚阳离子型黏土膨胀抑制剂及其作用机理

李丽丽1，张 洁1，陈 刚1，吕阳伟2，赵景瑞3，唐德尧3

(1.西安石油大学化学化工学院，陕西 西安 710065；2.西安长庆科技工程有限公司，陕西 西安 710018；3.陕西延长石油油田化学科技有限公司，陕西 延安 717400)

以二甲胺、环氧氯丙烷为原料，加入交联剂，合成网状交联型聚阳离子化合物黏土膨胀抑制剂，以膨润土的线性膨胀率为评价指标，优化抑制剂的合成条件，筛选出对膨润土具有较好抑制性能的抑制剂。采用防膨实验、泥球实验、钻井液性能评价实验等，综合评价所筛选出的抑制剂DEM-8对黏土稳定性能的影响。防膨实验显示0.8%DEM-8防膨率高达92.3%，泥球实验与钻井液性能评价实验表明该聚阳离子化合物有较强的抗黏土水化膨胀功能，并且能提高改性淀粉的抗温性。采用离子交换实验、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)及X-射线衍射(XRD)等手段深入探讨了所合成黏土膨胀抑制剂的作用机理。研究表明，该聚阳离子型化合物与黏土中的可交换阳离子迅速发生交换，通过静电引力吸附于黏土表面和层间，进一步通过氢键作用、锚固作用以及疏水作用等实现对黏土的束缚，从而有效抑制黏土的水化分散膨胀。

黏土稳定 聚阳离子化合物 交联剂 水化膨胀 抑制机理

油田生产中泥页岩井壁的稳定性是影响钻井技术发展的重大问题之一，而泥页岩亲水，其水化及水润作用则是影响井壁稳定性的关键性因素。……