苏慕博文

摘      要：针对涪陵地区泥页岩含量较高，井壁失稳、坍塌现象频发的问题，以小分子有机胺、溴代十二烷和二溴乙烷为单体共聚合成了一种新型Gemini两性离子聚合物页岩抑制剂，室内考察了该抑制剂的常规抑制性能、耐温抗盐性能以及对钻井液性能的影响，结果表明，加入2.0%Gemini可以使泥页岩钻屑滚动回收率达到91%以上，并具有良好的抑制膨润土造浆能力，抑制效果明显优于无机盐类抑制剂;同时具有良好的耐温抗盐性能;Gemini对现场钻井液体系的流变性和滤失量的影响较小，具有较好的配伍性，同时进行了现场试验，结果表明合成的Gemini抑制剂能够满足涪陵地区钻井要求。

关  键  词：涪陵地区;抑制剂;表明活性剂;钻井液

中图分类号：TE 39       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2019）06-1194-04

Abstract： Aiming at the problems of high content of shale in Fuling area， the instability of well wall and frequent collapse， a new type of Gemini amphoteric polymer as shale inhibitor was synthesized by copolymerization of small molecular organic amines， bromosodecane and dibromoethane. Indoor investigation of the inhibitor's conventional inhibition properties， temperature and salt resistance and impact on the performance of drilling fluids was carried out. The results showed that the addition of 2.0% Gemini inhibitor made the shale drill cuttings recovery rate reach more than 91 %， and the inhibitor had a good ability to inhibit the pulping ability of bentonite， the inhibition effect was significantly better than inorganic salt inhibitors; at the same time it had good temperature and salt resistance; The Gemini inhibitor had little influence on the rheology and fluid loss of the on-site drilling fluid system， and had good compatibility. Field testing results showed that the synthetic Gemini inhibitor can meet the drilling requirements in Fuling.

Key words： Fuling area; Inhibitor; Surfactant; Drilling fluid

常规水基钻井液在钻遇富含黏土矿物的泥页岩地层段时，由于泥页岩易水化膨胀，导致地层造浆，出现井壁失稳的现象，从而造成地层损害，影响钻井质量和油田开发效果[1-2]。油基钻井液由于能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点在钻遇泥页岩地层时广为使用[3-4]，然而，油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响，而且与使用水基钻井液相比机械钻速一般较低，随着近年来国家对环保工作的重视程度越来越大，油基钻井液的应用受到了较大的影响[5-6]。因此，高性能水基鉆井液是目前国内外众多专家和学者研究的热门项目，其中针对易膨胀的泥页岩地层采用的水基钻井液体系，页岩抑制剂是其核心处理剂之一，同时也是一个攻关的难点[7-8]。

目前，国外很多石油公司（包括哈里伯顿、贝克休斯以及壳牌集团等）都在积极研发适合水基钻井液用的泥页岩抑制剂，并且取得了一定的现场效果，澳大利亚NorthWestShelf气田是一口深水探井，采用传统的水基钻井液体系经常发生钻头泥包现象，由于采用了贝克休斯新研制的钾离子抑制剂，无漏失现象，且取得了较好的应用效果[9-10]。国内常用的泥页岩抑制剂种类有无机盐类、聚胺类、聚有机硅胺类等，其中聚胺类抑制剂的应用较为广泛，主要有铵基阳离子、季铵盐、聚胺酸、多羟基烷基铵盐、二胺、聚乙氧基二胺和新型伯二胺等种类、但此类抑制剂往往存在用量大、与钻井液体系配伍性差、阳离子基团毒性较大等问题[11-15]。而两性离子聚合物中同时含有阴阳离子基团，在抑制性和维持钻井液性能稳定方面具有较大的优势[16-22]。

本文针对涪陵地区某区块地层泥页岩含量较高，井壁失稳、坍塌现象频发的问题，以小分子有机胺、溴代十二烷和二溴乙烷为单体共聚合成了一种新型Gemini两性离子聚合物页岩抑制剂，室内考察了该抑制剂的常规抑制性能、耐温抗盐性能以及对钻井液性能的影响，同时进行了现场试验，该新型抑制剂的抑制性能可以较好的满足涪陵地区钻井的要求。

参考文献：

[1] 杨晨曦，黄少华，仇汝臣.一种新型两性离子亲水作用色谱固定相的制备及其色谱性能评价[J].当代化工，2018，47（08）：1549-1552.

[2] 熊俊杰，赵战江，安琦，王世彬.高温海水基压裂液稠化剂两性离子胍

胶合成及性能评价[J/OL].油田化学，2018（03）：401-405.

[3] 张瑶，付美龙，侯宝峰，吴海俊，江厚顺.耐温抗盐型嵌段聚醚类阴-非两性离子表面活性剂的制备与性能评价[J/OL].油田化学，2018（03）：485-491.

[4] 董乐，葛秀娟，高文超，李兴，魏文珑，常宏宏.m-n-m型Gemini季铵盐表面活性剂的合成及性能研究[J].日用化学工业， 2018， 48 （09）： 495-499.

[5]陈芬.两性双子表面活性剂的合成及其耐蚀性[J].腐蚀与防护，2018，39（09）：684-688.

[6]王亚魁，姜亚洁，耿涛，鞠洪斌.双酰胺基Gemini阳离子表面活性剂的合成及应用性能[J/OL].精细化工：1-8.

[7]李智，唐后亮，冯岸超，汤华燊.“活性”/可控自由基聚合制备两性离子聚合物及其应用[J].化学进展，2018，30（08）：1097-1111.

[8]郭乃妮，刘聪，杨静.阴离子Gemini表面活性剂的合成研究进展[J].皮革与化工，2018，35（04）：14-18.

[9]谷贝，陈志娟，张亚楠，陈强，沈健.两性离子化合物对淀粉酶活性的影响[J].化学研究与应用，2018，30（08）：1367-1371.

[10]王博，刘杭，韩肖惠，杜晶晶，张彰.壳聚糖改性—两性离子高分子表面活性剂的制备[J].化学研究，2018，29（03）：283-287.

[11] 郭辉，庄玉伟，褚艳红，曹健，赵根锁，张国宝.耐高温清洁压裂液的制备与性能研究[J].油田化学，2017，34（04）：590-593.

[12] 赖小娟，汪洁，赵鹏云，王磊，刘佩，赵见平.一种甜菜碱双子表面活性剂的合成及其性能[J].精细化工，2018，35（01）：135-140.

[13]陳沫，臧长江，陈晖，雒秋江，李凤鸣，潘榕.不同离子型表面活性剂对反刍动物瘤胃发酵调控的研究进展[J].中国畜牧兽医， 2018， 45 （05）： 1203-1210.

[14]鲍艳，刘盼，郭佳佳.季铵盐有机硅双子表面活性剂的物化及抗菌性能[J].精细化工，2018，35（08）：1306-1312.

[15]李丹，吴倩，刘莉，孙晓日，郭蒙，冯一民.双子表面活性剂修饰金纳米流体的制备及稳定性[J].高等学校化学学报， 2017， 38 （10）： 1829-1833.

[16]吴浩，孙怡韫，王健，唐善法，郑雅慧.磺酸盐双子表面活性剂类超低界面张力泡沫体系研究[J].精细石油化工进展，2017，18（04）：1-4.

[17]张炜婕. 退役复合绝缘子清洗工艺的研究[D].郑州大学，2018.

[18] 王军正，丁世磊.N，N-双（辛烷基二甲基）-2-羟基-1，3-二氯化丙二铵盐双子表面活性剂的合成及表面活性[J].化工技术与开发，2018，47（04）：27-30.

[19]郦晓筠，余凯，张彰.磺化甜菜碱型双子表面活性剂的合成及性能[J].化学研究，2017，28（02）：201-205.

[20]徐春涛，纪红兵，欧春凤.有机硅表面活性剂在日用化工中的应用[J].香料香精化妆品，2016（04）：62-66.

[21]白玉爽，张祥文.表面活性剂在化妆品中的研究应用进展[J].饮食科学，2018（04）：229.

[22]汪志，崇晓东，薛华玉，杨豪，王黎阳.松香基Gemini表面活性剂研究进展[J].化工管理，2018（05）：247.