油基钻井液用乳化剂油/水界面吸附及对乳液结构的影响*

2021-01-10刘雪婧

油田化学 2020年4期

关键词：界面

刘雪婧

（中海油服油田化学事业部，河北廊坊 065201）

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油基钻井液作为页岩气及非常规油气藏开采中常使用的钻井液体系［1-4］，具有抗高温、抑制性强、润滑性好和对储层损害小的优点，其整体性能的好坏主要取决于乳液的稳定性。这就要求乳化剂不仅能降低油/水界面张力，而且能吸附在油/水界面上形成具有一定强度的界面膜［5-6］，所形成的乳液具有一定的三维网络结构，从而保证乳液的稳定性［7］。乳液的稳定性与油/水界面张力及界面黏弹性密切相关［8］。

界面黏弹性反映了界面膜强度，当界面膜遭到破坏时，较强的界面黏弹性能使界面膜产生抵抗并迅速恢复形变。界面黏弹性也是一种了解分子在界面的分布、相互作用以及吸附层结构组成等界面膜微观性质的有效手段［9-17］。界面黏弹性分为界面剪切黏弹性和界面扩张黏弹性，界面剪切黏弹性比界面扩张黏弹性小几个数量级，无法准确测量。因此，目前针对界面黏弹性的研究主要集中在界面扩张黏弹性［18-20］。

在油基钻井液领域中主要从宏观上进行乳化稳定性及钻井液性能的研究，而对乳化剂的微观作用机理研究较少。本文通过研究油基钻井液用主乳化剂PF-BIOEMUL 和辅乳化剂PF-BIOCOAT 对油水界面张力及界面扩张黏弹性的影响，明确了两种乳化剂在体系中的作用，并结合乳液的微观流变性解释了PF-BIOEMUL 与PF-BIOCOAT 配制的乳液结构。