由于環(huán)境法規(guī)以及鉆井成本的制約，油基鉆井液以及合成基鉆井液的使用受到嚴(yán)格的限制，常規(guī)的水基鉆井液又很容易引起鉆屑在鉆頭及BHA面上的吸附，當(dāng)鉆屑從鉆井液中吸收水后，這種吸附作用會(huì)更加嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致泥包鉆頭。然而，通過(guò)在水基鉆井液體系中加入潤(rùn)濕性反轉(zhuǎn)表面活性劑就可以減少或消除鉆頭泥包這個(gè)技術(shù)難題。
由以上潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)原理分析可知，潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)表面活性劑必須具備如下功能：
(1)鉆井液中潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)表面活性劑添加量非常低。在整個(gè)鉆井液體系中處理劑的濃度一定低于它的臨界濃度，切削下來(lái)的鉆屑被懸浮于這種低濃度的鉆井液體系中，處理劑對(duì)巖屑表面有很強(qiáng)的吸附作用，但由于處理劑濃度非常低，處理劑在巖屑表面一定是以單分子層吸附的，當(dāng)處理劑吸附到巖屑表面后，使巖屑表面潤(rùn)濕性發(fā)生轉(zhuǎn)變，使巖屑由強(qiáng)的親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油，使其相互團(tuán)聚以及在鉆頭、鉆具上的粘附力減弱，就不易在鉆頭以及BHA面上粘附形成鉆頭泥包;同時(shí)，鉆屑之間也減弱了相互之間的吸附，不再附聚成團(tuán)沉積于井底導(dǎo)致鉆頭重復(fù)切削、破碎。
(2)處理劑分子改變鉆頭及BHA表面潤(rùn)濕性，并且該處理劑對(duì)金屬表面具備極強(qiáng)的定向吸附能力。在井底壓力作用下，這種定向吸附能力表現(xiàn)更強(qiáng)，能在金屬表面吸附成膜，該膜有極強(qiáng)的潤(rùn)滑性和表面活性，能吸附鉆井液中的有機(jī)物分子使金屬表面形成憎水膜，極大的提高鉆頭及鉆具的潤(rùn)滑性。
(3)改變巖石表面和孔隙內(nèi)部潤(rùn)濕性。當(dāng)高壓的鉆井液高速噴射到巖層表面，由于巖石是水潤(rùn)濕性的，水分子攜帶著處理劑部分鋪展在巖石表面，部分迅速向巖石孔隙滲透，致使巖石表面以及孔隙內(nèi)部由正常的強(qiáng)水潤(rùn)濕全部或部分轉(zhuǎn)變?yōu)橛蜐?rùn)濕，接觸角增大，巖石的表面張力減小，因此由Young-Laplace方程可知：毛細(xì)管阻力降低，使鉆井液更加容易滲入鉆頭沖擊井底巖層時(shí)所形成的微裂縫中，能夠減小或消除巨大的壓持效應(yīng)，從而有利于提高機(jī)械鉆速。
(4)處理劑還能夠有效的與井壁吸附，通過(guò)改變井壁巖石潤(rùn)濕性。一方面可以阻止頁(yè)巖水化，從而提高井壁的穩(wěn)定性;另一方面阻止鉆屑在井壁上的吸附，使起下鉆暢通。另外，處理劑分子要求具備活性基團(tuán)，能有效吸附鉆井液中有機(jī)分子，提高了井壁的潤(rùn)滑性，防止阻卡。
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