[发明专利]聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂的应用

说明书

本发明涉及页岩抑制剂领域，公开了聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂的应用，通过将聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂使用，能够提供一种抑制性能优越，抗温能力强的环保型页岩抑制剂。

技术领域

本发明涉及页岩抑制剂领域，具体涉及聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂的应用。

背景技术

在石油和天然气钻井作业中，泥页岩地层占钻井地层的75％以上，钻泥岩岩屑和页岩膨胀会导致钻井作业中的各种问题，如缩径、卡钻、井壁坍塌、井眼扩大等，导致井壁不稳，给石油和天然气生产勘探带来严重的经济后果。水的侵入导致粘土矿物的膨胀和水化，这是导致页岩不稳定的主要原因。粘土矿物的不同组成表现出不同的水化能力，其中，蒙脱石是引起粘土矿物膨胀的主要原因，因此，抑制蒙脱石的膨胀是控制井壁不稳定的有效途径。

油基钻井液具有抑制性强、高温稳定性和润滑性好等优点，且粘土在油基钻井液中不含水，因此油基钻井液是页岩层钻井的首选体系。但是，油基钻井液成本高，不可生物降解，对健康和环境有害，环保性差，因此开发适合页岩地层的水基钻井液体系势在必行。

抑制剂是防止水基钻井液中粘土膨胀的有效手段。近年来，对高性能抑制剂有广泛的研究，据报道，聚(氧丙烯)-氨基胺(POAA)、聚氧乙烯胺、壳聚糖季铵盐(HTCC)以及常用的KCl、CaCl₂、NH₄Cl、改性沥青和沥青等都可作为水基钻井液的抑制剂，但这些抑制剂都存在效率低、毒性大、耐高温差、耐盐度低、pH敏感性差等缺点。虽然有些问题已经得到解决，但水敏页岩的水化仍然没有得到完全控制，特别是在水基钻井液中的水化。为了高效控制水敏页岩在水基钻井液中的水化问题，有必要开发一种抑制性能优越，抗温能力强的环保型页岩抑制剂。

发明内容

本发明的目的在于提供聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂的应用，通过将聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂使用，能够提供一种抑制性能优越，抗温能力强的环保型页岩抑制剂。

本发明的发明人经过深入的研究发现，聚乙烯亚胺具有抑制蒙脱石水化的高性能，通过将聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂使用，能够提供一种抑制性能优越，抗温能力强的环保型页岩抑制剂，由此完成了本发明。

也即，本发明提供聚乙烯亚胺作为页岩抑制剂的应用。

优选地，所述聚乙烯亚胺在25℃的粘度为3500-3900mpa.s；

更优选地，所述聚乙烯亚胺在25℃的粘度为3500mpa.s。

优选地，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为600-70000；

更优选地，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为10000-70000；

更优选地，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为10000。

优选地，聚乙烯亚胺以含量为0.5-4重量％的水溶液来使用。

根据本发明，能够提供具有以下优点的页岩抑制剂。

1)本发明提供的聚乙烯亚胺具有强抑制作用，在80-150℃范围内均具有优异的抑制页岩水化的抑制效果，且高温下稳定性好，页岩滚动回收率高达96％，抑制膨润土膨胀率达76.3％；

2)本发明提供的页岩抑制剂PEI为环保型页岩抑制剂。

3)本发明提供的聚乙烯亚胺与目前油田常用抑制剂(例如KCl和聚醚胺)相比，抑制能力更强，高温稳定性更好，适用于油田钻井作业。

附图说明

图1为本发明测试例1得到的粉体的红外光谱分析图片；

图2为本发明测试例1得到的粉体的X射线衍射分析图片；

图3为本发明测试例1得到的粉体的扫描电镜图片；