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聚氨酯/蛭石复合封堵剂的制备及性能研究

实验优化了聚氨酯预聚体的合成条件并研究了影响复合封堵剂固化时间和性能的因素。 本文探讨了复合封堵剂的性能,结果表明：PUCPB/OVMT复合封堵剂的机械性能明显增强,其中拉伸强度为26.8MPa,断裂伸长率为443%,分别较纯PUCPB提高了52.3%、31.5%；复合封堵剂的热稳定较好,200℃时几乎没有质量损失,尤其是PUCPB/OVMT在300℃时损失率仅为0.84%；复合封堵剂的封堵能力好,封堵率均在90%以上,能很好的封堵汽窜通道；复合封堵剂的抗盐能力强,在盐溶液中的吸水率在5.0%左右,韧性较好,挤压不变形。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等对有机蛭石进行结构表征,结果显示蛭石层间距增加到2.37nm,超声分散后扩大到2.92nm,TGA和SEM结果进一步验证了蛭石改性的效果。

聚合物纳米微球封堵剂CQ-NSA性能研究

针对页岩储层纳米级孔缝封堵的问题，研究了水基钻井液聚合物纳米微球封堵剂CQ-NSA的分散性、封堵性与配伍性。通过超声分散，其粒度中径为82.14 nm;采用常规高速搅拌，17.5%的颗粒仍保持纳米级分布。将CQ-NSA加入膨润土浆中，总颗粒中仍有6%的颗粒呈纳米级分布。CQ-NSA加量在1.0%～1.5%之间可以显著降低滤饼渗透率，有效降低膨润土浆与体系配方的高温高压渗透封堵仪滤失量，表明CQ-NSA具有良好的封堵性能。流变性能分析结果表明，CQ-NSA加量不超过1.5%,对膨润土浆与水基钻井液体系的流变性能影响不大，具有较好的配伍性能。该研究为页岩气水基钻井液用纳米封堵剂提供了理论与实验依据。

水基钻井液用防塌封堵剂封堵效果实验研究

采用高温高压静失水评价方法,开展了沥青类封堵剂、刚性颗粒封堵剂以及其它封堵剂等单剂的评价与优选,并开展了复配封堵剂优化的实验。结果表明,乳化沥青在沥青类封堵剂中封堵效果优,超细碳酸钙(1 000目)在刚性颗粒封堵剂中封堵效果优,乳化石蜡在其它封堵剂中封堵效果优。在常用封堵剂的组合中,3%超细碳酸钙(1 000目)+2%乳化沥青为水基钻井液用封堵配方

抗高温高密度油基钻井液封堵剂研究与应用

四川盆地页岩气储量丰富,但页岩层理发育,液体侵入后使井壁极易发生层间剥落。因此,如何从钻井液角度出发有效封堵页岩层间缝隙,减小液相侵入,防止井下垮塌,是页岩气开发必须解决的难题。同时,由于部分构造的页岩气井为深井超深井,井底温度高(≥180℃)、地层压力大(2.35 g/cm3),钻井液必须具有较高密度和较强抗高温能力。文章采用酸甲酯和酸丁酯通过乳液聚合研发出一种适合于油基钻井液的、具有封堵能力的抗高温树脂微粒。该树脂微粒一方面提高钻井液对页岩地层的封堵能力,减少液相侵入地层造成的压力传递,解决井壁失稳的技术难题,另一方面降低处理剂加量从而改善高密度油基钻井液流变性。在现场应用过程中,为页岩气井威204H5-6井水平段安全快速钻进提供了技术保障,也为进一步推动我国页岩气"工厂化"开发进程奠定了坚实基础。