VILLABONA-ESTUPIÑAN Santiago，de ALMEIDA RODRIGUES JUNIOR Jorge，de ABREU Carolina Ferreira，NASCIMENTO Regina Sandra Veiga

（1.哥伦比亚石油研究所，布卡拉曼加 681011，哥伦比亚；2.里约热内卢联邦大学化学研究所，里约热内卢 21941-614，巴西）

0 引言

页岩是以黏土为主的沉积岩，使用水基钻井液时，页岩水化膨胀是钻井作业中最大的技术挑战之一。蒙脱石含量高的页岩与钻井液滤液接触时会膨胀并崩解，降低井壁稳定性，在极端情况下会使油井坍塌，从而导致钻具组合落井、井眼侧钻或井眼废弃等[1]。此外，页岩中细颗粒的混入对水基钻井液流动特性产生不利影响，增加了调节钻井液性能的成本[2]。为了减少这些现象，通常采用水溶性抑制剂与页岩地层和钻屑相互作用，保持井壁稳定、致密。

多元醇是唯一一类广泛应用于水基钻井液的非离子页岩水化抑制剂。多元醇通常包括聚甘油和聚亚烷基二醇（PAG），PAG 细分为聚乙二醇（PEG）、聚丙二醇（PPG）及其共聚物（如PEG-PPG）等。PAG在20世纪80年代被广泛用作润滑剂和页岩稳定剂[3]，几种添加 PAG的水基钻井液获得了专利[4-6]。由于 PAG具有低成本、化学稳定性和热稳定性高、可生物降解、无毒和无腐蚀性的特点[7-8]，用于水基钻井液中可发挥多种作用，如润滑钻头、预防钻头泥包、控制井漏和抑制页岩水化；作为页岩稳定剂，在KCl存在的情况下表现出更好的性能[9-10]。为了使 PAG顺利进入页岩孔隙系统、与黏土组构接触，其摩尔质量应低于 10 kg/mol[11]，摩尔质量过高的PAG无法进入页岩孔隙。

PAG作为页岩水化抑制剂的作用机理一般有两种，一是热活化钻井液乳状液（TAME）抑制机理，此观点基于PAG在水溶液中达到CPT（浊点温度）时形成微滴变得浑浊的特性，形成的乳状液阻碍滤液进入地层[11]；……