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新型封堵剂FDJ-EF封堵特性及其作用机理

封堵近井壁微裂缝是避免硬脆性泥页岩地层井壁失稳的有效手段之一。在分析各类型水基钻井液防塌封堵剂的基础上,优化研制出一种新型热塑性聚酯类封堵剂FDJ-EF;通过具有模拟微裂缝金属缝板的高温高压封堵仪,评价FDJ-EF的封堵效果,证明其在较宽的温度范围(80～140℃)内具有优异的封堵性能,且其封堵能力强于目前常用的防塌封堵剂(聚乙二醇、乳化石蜡、乳化沥青);通过荧光光度计分析,FDJ-EF无荧光显示;通过封堵特征微观观察及粒度分布测量等实验手段,探讨了FDJ-EF的封堵机理。结果表明,其封堵机理主要为:在软化温度范围内,FDJ-EF封堵粒子在压差作用下软化变形,与其他固相颗粒一同挤入微裂缝内,在短时间内形成致密的封堵层,一方面阻碍了压力和滤液传递,一方面增强了黏土矿物的胶结强度。

页岩油合成基钻井液纳米封堵剂制备及评价

为了满足页岩地层微纳米孔隙裂缝封堵的技术需求,研制了合成基钻井液用纳米材料LNS。借助粒径分析、透射电镜等实验表征纳米材料LNS的微观形貌特征,讨论了LNS对合成基钻井液流变性及滤失性的影响。微孔滤膜封堵实验表明,LNS能够有效封堵微纳米级孔缝,高温高压滤失量降低53. 3%,明显减少滤液侵入地层。并利用合成基钻井液封堵前后对岩石强度的影响实验,得出合成基钻井液添加纳米封堵剂后岩石强度可提高25%。

物理封堵剂AquaSeal的室内评价及应用

针对泥页岩地层失稳问题,由软性材料和可变形材料复配制备了一种物理封堵剂Aqua Seal。室内通过静态和动态两种封堵形式,选用砂床、PPT砂盘和动态滤失封堵对比评价了其封堵能力,同时考察了其对膨润土基浆、PEM体系流变性能的影响。评价结果表明,在膨润土基浆中加入3%物理封堵剂Aqua Seal,可将基浆砂床滤失量由70 m L降至11. 2 m L;在PEM体系基浆中加入3%物理封堵剂Aqua Seal,可将PEM体系基浆PPT滤失量由26 m L降至7. 2 m L,且对膨润土基浆和PEM体系基浆流变性影响均很小;动滤失评价实验表明,加入常规封堵剂的PEM钻井液动滤失速率随着时间延长而增大,由0. 012 m L/min增大至0. 02 m L/min;而加3%物理封堵剂Aqua Seal的PEM钻井液的动滤失速率随着时间延长而减小,其动滤失速率从初始的0. 06 m L/min降至0. 015 m L/min,且有继续减小的趋势,体现出与常规封堵剂不同的封堵能力。在米桑油田的应用表明,物理封堵剂Aqua Seal能够进一步提高钻井液封堵能力,且对流变性能影响较小。测井数据显示,该井径平均扩大率约5%,比早期仅使用常规封堵剂钻探井的井径规则,取得了较好的效果。