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学习提纲３.理想降粘剂应满足的条件４.CST值（毛细吸吮时间）２.阳离子聚合物钻井液的特点５.两性离子聚合物钻井液的特点６.阳离子聚合物钻井液的配制与转化７.两性离子聚合物钻井液体系存在的问题１.抑制剂与絮凝剂的协同作用复习复习1.阳离子聚合物钻井液的组成2.小阳离子的抑制机理3.无固相聚合物钻井液钻井前应解决的三个问题•1.组成：以大阳离子为包被絮凝剂，以小阳离子作泥页岩抑制剂，并配合降滤失剂、增粘剂、降粘剂、封堵剂和润滑剂等处理剂配制而成。•2.抑制机理：•一是小阳离子是阳离子型表面活性剂，靠静电作用可吸附在岩屑表面，另外与岩屑层间可交换阳离子发生离子交换作用也可进入岩屑晶层间。疏水基可形成疏水层，阻止水分子进入晶层内部，层间吸附的小阳离子靠静电作用可拉紧晶片，抑制岩屑水化膨胀和分散。•二是小阳离子所带的正电荷可中和岩屑带的负电荷，削弱岩屑粒子间的静电排斥作用，从而降低岩屑的分散趋势。3.无固相聚合物钻井液钻井前应解决的三个问题：•一是必须使用高效絮凝剂；•二是要有一定提粘措施，以便实现平板流并能顺利携带岩屑；•三是有一定的防塌措施，保证井壁稳定。返回2）絮凝剂（大阳离子）1）.结构：阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）P1942）.絮凝作用与抑制能力：大阳离子主要是絮凝钻屑，清除无用固相，保持聚合物钻井液的低固相特性。大阳离子也有抑制岩屑分散能力（对岩屑的包被吸附作用和负电性降低作用）。小阳离子优先吸附在岩屑上抑制其分散，随后大阳离子再吸附在钻屑上靠桥联作用形成絮凝体，利用固控设备可有效地清除钻屑絮凝体。小阳离子在膨润土上吸附的比较多，削弱了大阳离子的吸附，对膨润土絮凝减弱，从而使钻井液中保持适量的有用固相。3）阳离子抑制剂和絮凝剂的协同作用4）阳离子与阴离子聚合物处理剂的相容性阳离子与阴离子聚合物可以共存同一体系中，阴离子与金属离子发生反应而沉淀，甚至失效，但阳离子则对高价金属离子具有特殊的稳定性。A.阳离子聚合物钻井液是以大阳离子为絮凝剂，小阳离子为粘土稳定剂的新体系，具有良好的抑制岩屑分散和稳定井壁的能力。F.与氯化钾-聚合物钻井液相比，它不会影响电测资料的解释。E.具有较好抗膨润土和钻屑污染的能力。D.具有良好抗高温、抗盐和钙、镁等高价金属阳离子污染的能力。C.在防止起下钻遇阻、遇卡及防泥包等方面具有较好效果。B.流变性能稳定，维护间隔时间长。1）特点：2.阳离子聚合物钻井液的特点和现场应用2）现场应用：A.配方与性能P197表6-26阳离子聚合物海水钻井液配方a.首先将膨润土预水化。每吨淡水中加入1.5kg烧碱、1.5kg纯碱、优质膨润土75-85kg，搅拌使土充分水化分散。若粘度过高，可加FCLS改善流型。B.配制与转化：b.在钻井液池中加入配浆用海水，并按每立方米海水中加入1.5kg烧碱、1.5kg纯碱预处理，按膨润土浆与经预处理的海水等体积混匀。e.如用于钻定向井，还需补加润滑剂及适量柴油。d.如用于钻坍塌层或深井时，则应补加高温防塌剂（SPNH-磺化褐煤树脂和FT-1-磺化沥青）。c.将所需的石灰、FCLS、CMC（高粘）、小阳离子及大阳离子按先后顺序依次加入，并搅拌均匀，即可为开钻时的钻井液。f.必要时加重晶石提高钻井液的密度。阳离子聚合物海水钻井液性能指标：P198表6-27a.保持钻井液大、小阳离子处理剂的足够浓度（0.2%）。d.应充分重视固控设备的配备和使用。c.改善钻井液的润滑性：钻大斜度的定向井时，加入6%~10%的柴油和0.3%~0.5%的润滑剂。b.正常钻井时的维护：为了保证钻井液性能稳定，应预先配好一池处理剂溶液和预水化膨润土浆。C.维护与处理：四、两性离子聚合物钻井液A.理想降粘剂应满足的条件：能有效降低钻井液的结构粘度；能增强钻井液的抑制能力；能使非结构粘度，特别是极限高剪切粘度也有所下降。1.概述：两性离子聚合物是指分子中既有阳离子基团，又有阴离子基团的聚合物。目前常用的有降粘剂和絮凝剂。2.主要的两性离子聚合物处理剂1）降粘剂（XY系列）：B.XY系列降粘剂的分子结构具有的特点：相对分子质量较小（10000）；分子链中同时有阳离子基团、阴离子基团和非离子基团；是线性聚合物。C.评价方法：a.降粘效果；b.抑制能力：CST值；页岩滚动回收率；粒度分析。b.通过增粘比｛测定方法：先将5%膨润土聚合物钻井液在160℃下滚动加热12h，测其表观粘度AV1；然后再静置12h，高速搅拌5min，再测定其表观粘度AV2；按下式计算增粘比：增粘比=[（AV2－AV1）/AV1]×100%｝考察抑制能力。增粘比越小，抑制能力越强。P203表6-34增粘比。2）强包被剂（FA系列）：主要作用是抑制钻屑分散、增粘和降滤失量。A.抑制能力：FA367具有较强的抑制性。a.通过CST值判断。CST值（毛细吸吮时间:从开始到通过这两个电极间的时间即为CST。）B.增粘性能：FA367具有良好的增粘作用。3.两性离子聚合物钻井液的特点2）用这种体系钻出的岩屑成形，棱角分明，内部是干的，易于清除，有利于充分发挥固控设备的效率。3）FA367和XY-27与现有处理剂配伍性好4）XY-27加量少，降粘效果好，见效快，钻井液稳定周期长。C.降滤失作用：FA367具有良好的降滤失作用。1）抑制性强，剪切稀释特性好，并能防止地层造浆，抗岩屑污染能力较强。4.两性离子聚合物钻井液体系存在的问题1）钻屑容量限尚不够大。2）抗盐能力有限。5.现场应用：P206表6-37FA367和XY-27低固相不分散钻井液的性能维护要点：一是FA367的质量分数达到0.3%以上；二是应尽量控制滤失量在8ml以下。小结１.阳离子抑制剂和絮凝剂的协同作用２.理想降粘剂应满足的条件作业：小结中的1、2、４３.两性离子聚合物钻井液的特点４.CST值（毛细吸吮时间）与抑制作用的关系