陽離子乳化瀝青的井壁穩(wěn)定作用.pdf

1、使用水基鉆井液，常常會(huì)遇到井眼失穩(wěn)問題。因?yàn)槟囗搸r中含有水敏性粘土礦物，由于水的侵入泥頁巖發(fā)生水化膨脹，導(dǎo)致井眼縮小或擴(kuò)大，并最終導(dǎo)致井眼坍塌。據(jù)介紹有穩(wěn)定井壁能力的添加劑有很多。其中瀝青類封堵劑由于成本較低、應(yīng)用效果較好，一直是使用最普遍的一類鉆井液防塌劑。隨著對泥頁巖/鉆井液相互作用的微觀機(jī)理和化學(xué)—力學(xué)耦合井壁穩(wěn)定機(jī)理研究的深入以及泥頁巖半透膜理論的建立，性能優(yōu)良的瀝青類鉆井液防塌劑的開發(fā)與應(yīng)用越來越受到重視。最近幾年出現(xiàn)了陽離子

2、乳化瀝青的報(bào)道。華北石油管理局鉆井工藝研究院研制的陽離子乳化瀝青DHJ的頁巖膨脹降低率大于40％，粘附系數(shù)降低率大于60％，乳液穩(wěn)定性在90d以上。 通過進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，評價(jià)了陽離子乳化瀝青配方中不同組分對瀝青乳液穩(wěn)定性能、水化分散性能和頁巖膨脹抑制性能的影響和作用機(jī)理及其它們的協(xié)同作用，比較評價(jià)了陽離子乳化瀝青與其它瀝青類鉆井液防塌劑的綜合性能，研究了陽離子乳化瀝青DHJ的井壁穩(wěn)定機(jī)理，得出了其不同于普通瀝青類封堵劑的作用特點(diǎn)。

3、①陽離子材料改性乳化瀝青的增效作用。由于乳化瀝青微粒中吸附的陽離子材料與粘土礦物的強(qiáng)烈吸附作用，帶正電荷的瀝青微粒能取代水分在粘土礦物表面的吸附，牢固地沉積在粘土礦物表面形成一層疏水薄膜，阻緩了水分子向粘土礦物的滲透。帶正電荷的瀝青微粒進(jìn)入地層孔隙、微裂縫或粘土層間后，被吸附在粘土膠結(jié)物的表面，把粘土表面的吸附陽離子排擠出去，使粘土表面陽離子活度降低，從而削弱了粘土的滲透水化作用。②乳化瀝青的非離子表面活性劑——聚合醇分子內(nèi)有眾多醚鍵，