石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑的研制

劉 狀， 查如俊， 邵 斐， 凌 昊

（華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點實驗室，上海 200237）

鉆井過程中使用的水基鉆井液費用低且對環(huán)境友好，水基鉆井液中的頁巖抑制劑對井壁穩(wěn)定有著重要作用，但水基鉆井液是以水作為連續(xù)相，頁巖地層遇水易水化膨脹[1]。目前鉆井液用有機頁巖抑制劑[2]主要有瀝青類、石蠟類、生物聚合物和乳膠類等，瀝青可以保護油層，石蠟可以潤滑鉆頭，生物聚合物和乳膠有很好的黏結(jié)作用，這些抑制劑均具有一定的防塌封堵效果[3-6]。吳艷等[7]研究了兩種軟化點不同的乳化瀝青共混，制備得到了抗高溫陽離子乳化瀝青，能夠降低鉆井液在高溫高壓下的失水，但是高乳化點的乳化瀝青粒徑過大，水分散性差，儲存穩(wěn)定性較差。乳化石蠟類鉆井液潤滑劑是一種環(huán)境友好的頁巖抑制劑，但石蠟成膜性能差，抑制效果不明顯[8]。Akpan 等[6]用生物聚合物為原料，通過實驗提高了生物聚合物頁巖抑制劑抗高溫性能，但該鉆井液原料成本頗高，應(yīng)用前景有限。膠乳類頁巖抑制劑能夠降低鉆井液濾失量，具有增強鉆井液的潤滑性能以及提高鉆井液抑制頁巖膨脹的能力[5]，但此類產(chǎn)品對地底油層保護作用差，對鉆井液黏度影響比較大。聚合物改性乳化瀝青是一種新型的頁巖抑制劑，它將傳統(tǒng)的乳化瀝青與膠乳類頁巖抑制劑進行復(fù)配[9]，提供了乳膠-瀝青復(fù)合體、瀝青和乳膠粒的混合物，但膠質(zhì)含量過高不易乳化分散。聚合物還可以通過官能化與瀝青反應(yīng)產(chǎn)生瀝青的共聚物[9]，這將改善瀝青乳液作為鉆井液添加劑的黏結(jié)性能，但此類頁巖抑制劑分散性差且有瀝青質(zhì)污染。

為了保留傳統(tǒng)瀝青類頁巖抑制劑的優(yōu)點，同時克服其缺點，本文以石油樹脂作為調(diào)和原料制備鉆井液用頁巖抑制劑。以芳烴油和石油樹脂為原料制備基質(zhì)材料，用不同乳化劑進行乳化[10]，優(yōu)選出不同乳化劑，獲得了穩(wěn)定性能良好的乳化淺色瀝青；隨后再經(jīng)過聚合物乳液進行改性，得到石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑（PRSI）。測試該頁巖抑制劑對鉆井液膨潤土分散體的流變性、降濾失性和潤滑性的影響，結(jié)果表明，石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑與鉆井液配伍性好，克服了傳統(tǒng)有機頁巖抑制劑適應(yīng)性差的缺陷。

1 實驗部分

1.1 實驗原料

評價用坂土為夏子街鉆井液用膨潤土。實驗所用Na2CO3（工業(yè)級）、NPAN（復(fù)配銨鹽）、LV-CMC（低黏度羧甲基纖維素鈉）、SP-8（聚丙烯酰胺鉀鹽）、KCl、CaO（工業(yè)級）均為市售。芳烴油和C9 石油樹脂購自國內(nèi)某石化公司，陽離子乳化劑E11 和非離子乳化劑E47 購自阿克蘇諾貝爾公司，陽離子丁苯橡膠（SBR）乳液購自上海路化新材料有限公司。采用70#SK 瀝青、新疆貝肯能源工程股份有限公司乳化石蠟LS-1 和克拉瑪依友聯(lián)實業(yè)有限責(zé)任公司乳化瀝青YL-YL 開展對比實驗。

1.2 鉆井基漿的制備

鉆井液中的膨潤土在鉆井過程中主要起到提高鉆井液的黏切力、降低鉆井液的失水量、穩(wěn)定井壁等作用。表1 示出了幾個不同的鉆井液配方，樣品A、B、C 分別為普通水基鉆井液（Water-based drilling fluid）、聚合物鉆井液（Polymer drilling fluid）、鉀鈣基鉆井液(Potassium-calcium based drilling fluid)。通常鉆井液中的添加劑都會針對性地提升鉆井液中的某些性能，如表1 中的碳酸鈉和氧化鈣可以調(diào)節(jié)鉆井液的pH，使得鉆井液呈弱堿性，減少鉆井液對地層的傷害；氯化鉀能夠抑制頁巖層的水化，防止井壁坍塌；羧甲基纖維素鈉（CMC）能夠提高鉆井液的黏度和靜切力，增強鉆井液的攜沙能力；NPAN 和SP-8 是鉆井液專用的降濾失劑，能夠顯著降低鉆井液的失水量。

表1不同鉆井液配方Table1Formulations of different drilling fluids

1.3 石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑的制備

石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑的制備流程如下：

（1） 在智能恒溫電熱套中將芳烴油（360 g）加熱到140 ℃。使用頂置式攪拌器以800 r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌30 min 后加入石油樹脂（240 g），并以800 r/min 的轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌30 min，獲得淺色瀝青的油相。

（2） 將乳化劑E11（10 g）、乳化劑E47（10 g）以及助劑聚乙烯醇（0.5 g）溶解于55 ℃的自來水（380 g）中獲得皂液。

（3） 將配制好的皂液倒入55 ℃的膠體磨中，以3170r/min（20 Hz）的轉(zhuǎn)速預(yù)混合5 min，將轉(zhuǎn)速升至6869r/min（40 Hz），然后將油相緩慢加入到膠體磨中剪切15 min，制得乳化淺色瀝青。

（4） 加入陽離子聚合物SBR 乳液（50 g），攪拌共混后，制得石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑。

1.4 淺色瀝青性質(zhì)的測試方法

根據(jù)GB/T0606—2011 瀝青軟化點測定法測定各個樣品的軟化點。根據(jù)GB/T0604—2011 瀝青針入度測定法測定各個樣品的針入度。根據(jù)GB/T0605—2011 瀝青延度測定法測定樣品的延度。

1.5 瀝青組分的測定方法

1.6 乳化瀝青儲存穩(wěn)定性測試方法

根據(jù)GB/T0655—2011 測試乳化瀝青儲存穩(wěn)定性。將待測乳化瀝青用1.18 mm 篩網(wǎng)過濾后，注入瀝青穩(wěn)定管中至250 mL 刻度線處。將裝好乳液的穩(wěn)定管于室溫中靜置5 d，然后取上、下支管乳液各50 g于燒杯中。按照JTG E20—2011 乳化瀝青固含量的測試方法，測定上、下支管乳液的固含量（質(zhì)量分數(shù)），分別表示為PA（%）和PB（%）。

1.7 粒度分布的測量方法

通過Microtrac S3500SI 激光粒度儀（美國Microtrac 公司）測量乳液的粒度分布和平均粒徑。先用蒸餾水將試樣稀釋至半透明狀態(tài)，然后將稀釋后的樣品滴到Microtrac 樣品輸送器（20 ℃恒溫）中，經(jīng)過圖像分析儀和激光衍射粒度儀循環(huán)分析。通過Microtrac S3500SI 自動化分析軟件得到試樣的粒度分布和平均粒徑。實驗重復(fù)3 次，取平均值作為實驗結(jié)果。

1.8 鉆井液性能的測定

制備的頁巖穩(wěn)定劑對鉆井液的流變性和濾失性的影響好壞是其能否應(yīng)用的前提。將16 g 鉆井液膨潤土分散在400 mL 水中，在10000r/min 轉(zhuǎn)速下攪拌30 min，然后將頁巖抑制劑樣品加入其中，在10000r/min 轉(zhuǎn)速下繼續(xù)攪拌20 min。在設(shè)定好的溫度下熱滾，在高溫滾子加熱爐BRGL-7（青島同春石油儀器有限公司）中保溫16 h。熱滾后，將分散體冷卻至室溫，再攪拌10 min。通過ZNN-D6B 六速旋轉(zhuǎn)黏度計(青島永峰石油儀器有限公司)測定表觀黏度(μA)、塑性黏度(μP)和動切力(τ0)等流變性質(zhì)。根據(jù)API RP 13B-1—2009 的測定方法，讀取黏度計轉(zhuǎn)盤在600 r/min 轉(zhuǎn)速下的黏度值，記錄為μ600，轉(zhuǎn)盤在300 r/min 轉(zhuǎn)速下的黏度，記錄為μ300。計算方法如下：

鉆井液的濾失量（FL）是采用多聯(lián)失水儀SD-3（青島永鋒石油儀器有限公司）在689.5 kPa 壓力和室溫下測試30 min 得到的鉆井液的過濾損失[11]。

1.9 巖心膨脹量相對降低率

依據(jù)SY/T 5794—2010 中的檢測方法，稱取在（105 ± 3） ℃下烘4 h 的鉆井液用鈣膨潤土10.0 g，裝入頁巖膨脹儀測筒中，在壓力機上加壓力4.0 MPa，保持5 min 后取下測筒，制得實驗巖心。將裝有巖心的測筒安裝在NP-03 頁巖膨脹測試儀（無錫石油儀器設(shè)備有限公司）上，將蒸餾水注入測筒，測定巖心8 h的線膨脹量。將蒸餾水替換為加入2%（體積分數(shù)）試樣的等體積溶液，測定該試樣8 h 的線膨脹量。按式（4）計算樣品巖心膨脹量相對降低率。

式中R 為巖心膨脹量相對降低率，%；H1為試樣溶液的巖心線膨脹量，mm；H2為蒸餾水的巖心線膨脹量，mm。

2 結(jié)果與討論

2.1 原料的性能分析

將石油樹脂與芳烴油按照一定比例混合制備得到淺色瀝青，芳烴油、C9 樹脂、淺色瀝青以及參比的70#瀝青的4 種組分的質(zhì)量分數(shù)如表2 所示。

表2各組分的質(zhì)量分數(shù)Table2Mass fraction of the different components

從表2 中可以看出，芳烴油中飽和分與芳香分的總質(zhì)量分數(shù)超過了85%，膠質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為14.05%，含有少量瀝青質(zhì)；C9 石油樹脂的膠質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為29.68%，在芳烴油中加入樹脂后，所制成的淺色瀝青的膠質(zhì)質(zhì)量分數(shù)會有所上升，黏結(jié)性也大幅度上升。這既保留了膠質(zhì)的黏結(jié)性，又可以消除同類產(chǎn)品的瀝青質(zhì)污染。C9 石油樹脂是一種凝膠型脆性固體，可以在高溫下軟化和熔化。而芳烴油是軟化點非常低的黏稠液體，它可以作為石油樹脂的助熔劑[12]。如表2所示，與70#瀝青相比，淺色瀝青的芳香分質(zhì)量分數(shù)更高，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等重組分的質(zhì)量分數(shù)較低，因此具有更好的乳化性能。

表3 示出了不同類型瀝青的一些性質(zhì)指標(biāo)，其中a 是用于參比的70#瀝青，b 為自制淺色瀝青，c 為淺色瀝青乳液外加質(zhì)量分數(shù)為5%SBR 乳液改性后的樣品，制備方法參照張亞東[13]對于淺色瀝青乳液的研究。淺色瀝青軟化點為46.7 ℃，25 ℃下的針入度為64.5（單位為10?1mm），15 ℃下的延度大于100 cm，均滿足70#瀝青標(biāo)準(zhǔn)。為了獲得改性乳化淺色瀝青的性質(zhì)指標(biāo)，先將制得的改性乳化瀝青水分蒸干即得滿足要求的樣品c，實驗數(shù)據(jù)表明，自制淺色瀝青的各項性質(zhì)指標(biāo)與70#瀝青基本一致。淺色瀝青外加質(zhì)量分數(shù)為5%SBR 乳液改性后，產(chǎn)品的軟化點提升了12%，延度也獲得大幅度提升。這是因為聚合物分子間作用力大，瀝青能與聚合物相互纏結(jié)形成空間網(wǎng)絡(luò)，具有良好的黏彈性，因而聚合物對淺色瀝青的高溫黏結(jié)性有著顯著改善[14]。

表3不同類型瀝青的性質(zhì)Table3Properties of the different kinds of asphalts

2.2 PRSI 的儲存穩(wěn)定性能

乳液良好的分散性可防止其在鉆井液中上浮和沉淀。因此，在調(diào)節(jié)好淺色瀝青的性質(zhì)指標(biāo)后，需要考慮的是提高淺色瀝青乳液在水中的分散性。由于瀝青和水之間的界面特性存在顯著差異，因此通常考慮添加特殊配方的乳化劑以降低瀝青和水之間的界面張力，以穩(wěn)定體系防止顆粒聚結(jié)。通常結(jié)合不同類型的乳化劑以獲得穩(wěn)定的瀝青乳液。將陽離子乳化劑和非離子乳化劑同時添加到乳液中，從而增加了瀝青顆粒之間的擴散雙電層的排斥力[15]，并改善了瀝青乳液的穩(wěn)定性能。

通過測定穩(wěn)定管內(nèi)上、下支管中乳液固含量之差的絕對值（|PB?PA|）來測定瀝青乳液的儲存穩(wěn)定性。固含量差值的絕對值越小，瀝青乳液越不會出現(xiàn)上浮或者沉淀的情況，說明瀝青乳液的儲存穩(wěn)定性越好。乳液的儲存穩(wěn)定性和粒度分布情況見圖1。根據(jù)GB/T0655—2011 的要求，乳液儲存5 d 的上、下支管中，乳液固含量差值的絕對值應(yīng)該小于5%。由圖1(a)可知，產(chǎn)品的儲存穩(wěn)定性與乳化劑的用量有關(guān)，隨著乳化劑添加量（質(zhì)量分數(shù)，下同）的提高，上、下支管中乳液的固含量差值的絕對值逐漸減小，即瀝青乳液儲存穩(wěn)定性提高。當(dāng)乳化劑添加量達到1.2%時，剛好滿足儲存5 d，上、下支管中乳液固含量之差的絕對值小于5%的要求；當(dāng)復(fù)配乳化劑添加量達到2.0%時，上、下支管中乳液的固含量差值的變化減小，產(chǎn)品趨于穩(wěn)定。由圖1(b)可知，當(dāng)乳化劑的用量由1.2%提高到2.4%時，油滴的平均粒徑由7.78 μm降低到5.08 μm，粒徑分布更集中，平均粒徑更小。由此可知，乳液的儲存穩(wěn)定性與平均粒徑有關(guān)，平均粒徑越小儲存越穩(wěn)定[16]。當(dāng)乳化劑的用量大于2.0%時，儲存穩(wěn)定性與粒徑的變化已經(jīng)很小，因此優(yōu)選的復(fù)配乳化劑添加量為2.0%。

圖1乳液的儲存穩(wěn)定性與粒度分布Fig.1Storage stability and size distribution of emulsion

2.3 鉆井液基漿流變性能考察

為了研究頁巖抑制劑對水基鉆井液的流變性能和降濾失性能的影響，將PRSI 添加到鉆井液基漿中進行性能考察。通常來說，隨著鉆井深度的增加，井眼的溫度也隨之增加?？紤]到PRSI 的軟化點與對應(yīng)適用溫度范圍的影響，考察了60～120 ℃頁巖抑制劑對鉆井液基漿性能的影響，高溫老化16 h 并冷卻至室溫后，測定了含有PRSI 的鉆井液基漿的性能，結(jié)果如圖2 所示。

從圖2（a）～圖2（c）可以看出，鉆井液基漿在經(jīng)過80 ℃以下的溫度老化后，其表觀黏度和塑性黏度與未老化時基本一致。在120 ℃熱滾16 h后，表觀黏度、塑性黏度和動切力都有一定程度的下降，這表明在高溫條件下，PRSI 里面的輕質(zhì)油組分分散到了膨潤土基漿內(nèi)，并造成了鉆井液表觀黏度和塑性黏度的降低。在不同的溫度下熱滾前后，表觀黏度和塑性黏度都隨著PRSI 質(zhì)量分數(shù)的增加，總體呈上升趨勢，動切力基本不變。結(jié)果表明，PRSI 不會顯著增加鉆井液的黏度，不會影響鉆井液的流變性能，滿足鉆井液添加劑的要求。由圖2（d）可知，當(dāng)老化溫度大于60 ℃時，鉆井液基漿的濾失量（FL）都會有一定程度的降低，溫度越高，濾失量越小，說明高溫有利于提高膨潤土的降失水效果。此外，PRSI 質(zhì)量分數(shù)的增加有助于靜濾失量的降低。在常溫下，當(dāng)PRSI質(zhì)量分數(shù)范圍為0～5%時，濾失量從39.0 mL 減少至28.0 mL，濾失量降低率為28.2%，具有較好的控制濾失能力。在不同溫度下，熱滾后的濾失量降低率與熱滾前基本一致，PRSI 在不同溫度下控制濾失性能出色，表明以膠體粒子形式加入的淺色瀝青，有助于降低鉆井液基漿靜濾失量，具有很好的降失水效果。

2.4 適應(yīng)性能分析

為了研究與其他鉆井液添加劑的相容性，將頁巖抑制劑分別加入聚合物鉆井液（Polymer drilling fluid）和鉀鈣基鉆井液(Potassium-calcium based drilling fluid)兩種鉆井液體系中，考察不同溫度與PRSI不同添加量下，頁巖抑制劑對鉆井液體系性能的影響，結(jié)果如表4 和表5 所示。

根據(jù)表4 所示，在80 ℃熱滾16 h 后，隨著PRSI質(zhì)量分數(shù)的增加，聚合物鉆井液的表觀黏度基本不變，而濾失量逐漸減小，有良好的降濾失效果，同時鉆井液的表觀黏度和塑性黏度有一定程度的升高，鉆井液的降濾失效果有明顯提升。結(jié)合井底溫度高和壓力大的實際情況，當(dāng)溫度達到軟化點時，PRSI 中的膠體和高分子聚合物會與泥餅緊密黏結(jié)在一起，陽離子表面活性劑會與帶負電荷的膨潤土吸附到一起，PRSI 會在泥餅表面形成一層憎水薄膜，這樣就阻礙了水的濾失并黏結(jié)形成了致密的泥餅[17]。

圖2石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑對膨潤土基漿流變性能和濾失性能的影響Fig.2Effects of PRSI on rheology and filtration properties of bentonite dispersions

表4石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑在聚合物鉆井液中的性能Table4Performance of polymer drilling fluid with PRSI

表5石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑在鉀鈣基鉆井液中的性能Table5Performance of potassium-calcium based drilling fluid with PRSI

如表5 所示，同樣條件下，鉀鈣基鉆井液的降濾失效果要優(yōu)于聚合物鉆井液，PRSI 的加入對鉀鈣基鉆井液的流變性能影響很小，表觀黏度和塑性黏度基本沒有變化。在80 ℃熱滾16 h 后，隨著PRSI 的有效成分軟化成膜，吸附在泥漿表面形成一層憎水油膜，靜濾失量和高溫高壓濾失量大大降低。PRSI在熱滾前后都未析出，故其有很好的抗鹽污染能力。

綜上所述，PRSI 與鉆井液體系具有良好的配伍性，且不影響鉆井液的流變性能，有效地降低了鉆井液的濾失量。在鉆井液中加入頁巖抑制劑后，靜濾失后的泥餅變得更加致密和光滑，從而防止了水侵入地層，進而提高了井筒的穩(wěn)定性。此外，PRSI 還可以通過多種復(fù)雜的相互作用吸附到黏土顆粒的表面，從而防止了黏土顆粒的溶脹和分散，吸附作用使頁巖表面更具疏水性，從而降低了頁巖和水的親合力，并形成了不可滲透的疏水性頁巖[18]。

2.5 PRSI 抑制頁巖的膨脹性能

頁巖抑制劑含量對頁巖膨脹抑制效果的影響見圖3。如圖3(a)所示，隨著浸潤時間的增加，泥餅的膨脹高度增大，泥餅在最初的1 h 內(nèi)迅速水化膨脹，隨著PRSI 乳液的加入，水化膨脹高度迅速降低。在蒸餾水中膨脹1 h 后，泥餅的膨脹高度達到了9.76 mm，在1% PRSI 的水溶液中膨脹1 h 后，泥餅的膨脹高度降低到了5.07 mm，膨脹相對降低率為48.05%。當(dāng)制備好的泥餅在蒸餾水與1% PRSI 的水溶液中分別膨脹8 h 后，泥餅的膨脹高度分別為14.08 mm 和6.80 mm，膨脹相對降低率達到了51.70%。另外，當(dāng)測試時間保持恒定時，巖心膨脹高度隨著PRSI 質(zhì)量分數(shù)的增加而下降，當(dāng)PRSI 水溶液的質(zhì)量分數(shù)由1%增加到5%時，巖心膨脹相對降低率由51.70%增加到了62.36%。

圖3不同PRSI 含量對頁巖膨脹抑制效果的影響Fig.3Influence of shale inhibition with different mass fraction of PRSI

如圖3(b)所示，與蒸餾水對照樣品相比，隨著PRSI 的加入，巖心膨脹量相對降低率開始時大幅度升高，當(dāng)PRSI 的質(zhì)量分數(shù)高于2%時，巖心膨脹量相對降低率增加相對緩慢。由此可知，頁巖抑制劑具有一定的抑制黏土水化膨脹的能力?？紤]到經(jīng)濟方面與有效物含量方面，選擇2%的PRSI 作為抑制巖土水化膨脹的最佳質(zhì)量分數(shù)。由圖2(d)可得，當(dāng)PRSI 質(zhì)量分數(shù)為2%時，常溫下鉆井液的濾失量減少了18%。

由于本文所制PRSI 是石油樹脂、芳烴油、表面活性劑、聚合物等不同成分的混合物，因此PRSI 可以通過以下相互作用穩(wěn)定頁巖。水基鉆井液維持頁巖穩(wěn)定的機理之一是井眼壓力大，鉆井液滲透到頁巖孔隙空間中[19]。當(dāng)溫度達到軟化點時，PRSI中的膠體和亞微米顆粒會變形并流入頁巖的微孔和微裂縫中[20]，從而有效降低了頁巖的滲透性，阻礙了泥漿壓力的滲透并黏結(jié)了巖土以防止脫落。另外，PRSI能夠減少鉆井液的過濾損失是因為陽離子的淺色乳化瀝青會吸附在帶負電荷的黏土上，從而形成一層憎水薄膜。此外，含量相對較低的組分（例如高分子量聚合物）也將有助于減少高溫高壓條件下的濾失量。因此，PRSI 可以通過物理封堵和化學(xué)抑制作用的組合來改善頁巖的穩(wěn)定性[21]。

2.6 不同產(chǎn)品抑制巖土水化性能比較

比較乳化瀝青YL-YL，乳化石蠟LS-1 和PRSI 的性能，各取2%（質(zhì)量分數(shù)）的產(chǎn)品加入到蒸餾水中，測定三者的頁巖膨脹量相對降低率，結(jié)果如表6 所示。乳化石蠟類的產(chǎn)品熔點一般為52～70 ℃，與瀝青類產(chǎn)品乳化點有一定相關(guān)性。由表6 可見石油樹脂鉆井液用頁巖抑制劑對黏土的抑制作用要好于乳化瀝青YL-YL 和乳化石蠟LS-1。 PRSI 和乳化瀝青類的產(chǎn)品對黏土的抑制作用要明顯優(yōu)于乳化石蠟產(chǎn)品，PRSI 頁巖膨脹量相對降低率比乳化瀝青提高了7.4%。結(jié)果表明，PRSI 的性能優(yōu)于乳化瀝青產(chǎn)品，與乳化石蠟產(chǎn)品相比，PRSI 有更優(yōu)的性能以及更低的成本，是一種更加經(jīng)濟可行的選擇。

表6現(xiàn)有的乳化產(chǎn)物與PRSI 的性能比較Table6Comparison of performance between available emulsified products and PRSI

3 結(jié) 論

淺色瀝青與瀝青進行性能對比表明，淺色瀝青的芳香分含量高，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等重組分含量低。在淺色瀝青的基礎(chǔ)上制備了一種新型的低軟化點頁巖抑制劑，即PRSI。確定了復(fù)合乳化劑的最優(yōu)用量為2%（質(zhì)量分數(shù)），此時乳液的平均粒徑為5.08 μm。

PRSI 應(yīng)用性能研究表明，該抑制劑具有乳液穩(wěn)定性優(yōu)良、水分散性好、乳狀液粒徑小的特點，能有效降低靜濾失量和高溫高壓濾失量，有利于抑制黏土膨脹和分散，與常用的水基鉆井液都有良好的配伍性，不影響其他鉆井液的流變性能。與乳化石蠟和乳化瀝青相比，PRSI 有更好的應(yīng)用性能，可滿足石油天然氣鉆井中上部地層的井頁巖穩(wěn)定劑的要求。