钻井液用无机盐类抑制剂评价方法适应性探究
2021-03-11迪娜木拉提郑文龙乌效鸣
无机盐工业 2021年3期
关键词:实验
迪娜·木拉提,郑文龙,乌效鸣
[中国地质大学(武汉),湖北武汉430074]
钻井工程中钻遇水敏性地层的几率很高。国外90%的钻孔失稳发生在泥页岩地层的钻进过程中[1]。钻井液中的水与地层粘土矿物发生水化反应,引起井眼缩径、掉块等井下复杂情况。为解决地层的水敏性问题,需尽可能地减少钻井液的侵入量,或减少侵入液对地层的影响。从这两种抑制粘土水化的思路出发,国内外研究人员研发了多种钻井液降滤失剂和泥页岩抑制剂[2-3]。
泥页岩抑制剂大致包括无机盐类[4-5]、聚合物类、有机盐类、腐植酸类[6]、硅酸盐类[7]、胺类[8]、沥青类[9]和表面活性剂类[10]。抑制性评价方法有浸泡法、粘土造浆法、线性膨胀法、滚动回收法、CST 法[11]、抗压强度法、亚甲基蓝比表面积法[12]、离心法[13]、激光粒度法[14]、析水率法[15]、孔压传递法、动态滤失法[16]等。实际上,不同种类抑制剂的作用机理各异[17],各种评价方法的实验原理也不尽相同,而这些评价方法又各自存在一定的缺点或局限性,例如CST 法误差较大[18]、亚甲基蓝法标准溶液浓度范围较宽、离心法测量精度有限、 激光粒度法易受样品分散程度的影响等。
在进行浸泡实验时发现,与蒸馏水相比无机盐类抑制剂KCl 的加入加速了人工岩心的水化分散,这与预期的实验现象不一致。邱正松[19]认为钾盐的抑制效果同时受到K+浓度和钾盐阴离子种类两个因素的影响。为研究低浓度盐溶液中粘土的水化规律,项国圣等[20]对蒸馏水和不同浓度NaCl 溶液中浸泡的膨润土试样进行了表面分维分析,发现低浓度盐溶液中试样的表面粗糙度较蒸馏水中高。……
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