疏水化聚乙二醇/钾离子体系提高页岩稳定性机理

摘要

通过室内实验研究了疏水化聚乙二醇(PEG)/K+体系抑制页岩水化的作用机理.通过岩屑热滚分散实验、膨润土性能测试和接触角测量,发现抑制剂体系的抑制能力随着接触角的增加和PEG浓度的增加而增强.改进岩屑热滚分散实验表明抑制剂并未通过热活化钻井液乳化机理(TAME)机制发生作用.通过吸附量、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)图谱和热重分析(TGA)研究了 PEG/K+体系与黏土样品的相互作用,吸附等温线分析表明K+的存在增加了 PEG对黏土表面的亲和力.FT-IR光谱、热重和微商热重分析证明,PEG的吸附可以减少黏土的含水率,即抑制性良好;XRD图谱分析K+的存在使PEG的插层仅为一层,且连接在PEG链上的疏水尾增强了抑制水化的能力.最后采用添加PEG/K+的水基钻井液进行了岩屑热滚分散实验,验证了 PEG/K+体系的抑制性能.