聚胺对泥岩水化抑制性实验研究及现场应用

Experimental Study on the Inhibitory Effect of Polyamines on Mudstone Hydration and Its Application in the Field

石祥超 胡云磊 孙莉 高雷雨 何 超 王明华 杨昕昊 付华才 卓云

SHI Xiangchao HU Yunlei SUN Li GAO Leiyu HE Chao WANG Minghua YANG Xinghao FU Huacai ZHUO Yun

钻井作业期间，使用水基钻井液时，抑制泥岩水化是最关键问题。文章通过泥岩膨胀实验、常规单（三）轴压缩实验、以及显微镜观察泥岩微裂缝演化等实验手段，对比评价了聚胺抑制剂与氯化钾抑制剂对泥岩的抑制效果。结果表明，泥岩富含伊／蒙混层，遇水 1 min 内即产生微裂缝并不断延伸、扩展形成宏观裂缝，聚胺对泥岩微观结构损伤的抑制效果优于氯化钾。岩石力学实验表明，氯化钾浸泡使得泥岩强度降低幅度分别为35%~ 50%，而聚胺浸泡相同时间，降低幅度分别为20%~30%。膨胀率与强度呈现良好的负相关关系，3% 聚胺对原状泥岩力学性质的抑制效果优于8%氯化钾。以聚胺为核心抑制剂的环保型BIODRILL A水基钻井液在渤海油田勘探开发区域已成功进行了52井次现场应用，可有效解决井筒膨胀和岩石强度弱化带来的井壁失稳问题。