钻井液性能-达州钻井液-中胜石油化工

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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，钻井液性能，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。

页岩纳-微米封堵剂评价方法及优选页岩气作为非常规能源，具有含气量足、产气速率平稳、开采生产周期长等特点，其开发利用价值越来越受到重视。页岩由于天然微裂缝发育，钻井液搅拌器，且岩性主要为伊/蒙混层的黏土矿物，脆性大，层理发育，钻井过程中因钻井液滤液侵入导致页岩解理和近井壁带孔隙压力增加，从而导致井壁失稳问题。因此，本文进行了页岩纳微米级孔缝的封堵评价方法和与页岩孔缝尺寸匹配的纳微米封堵剂的研发，从而解决页岩气钻井过程中井壁失稳的问题。本文分别从国内外页岩井壁失稳机理、封堵理论和纳微米封堵剂研究现状进行调研。首先分析了页岩井壁失稳理论，得出井壁失稳原因除了力学作用以外，钻井液封堵能力又是重要因素;其次对国内外钻井液封堵理论调研，钻井液的作用，分析了钻井液固相颗粒封堵作用机理;后结合页岩理化性能特征分析，得出油基钻井液中固相颗粒粒径较大，不能对页岩纳-微米级孔缝实施有效封堵的结论。颗粒的尺寸不匹配导致了钻井液滤液侵入页岩混层，引起井壁坍塌掉块现象产生，因此需要研究纳微米材料类的封堵剂。

为提高页岩地层井壁稳定性，利用自制高温高压金属缝块封堵仪研究了各类封堵剂对油基钻井液性能的影响，并获得有效封堵微裂缝用油基封堵剂及复配方案，并分析了封堵剂的封堵机理。研究结果表明，复合树脂和成膜封堵剂对微裂缝的封堵效果较优，高温高压滤失量控制在5mL左右，达州钻井液，其中成膜封堵剂对油基钻井液流变性的影响小;复配封堵剂的封堵效果优于单一封堵剂，当复合树脂和成膜封堵剂复配比为1:1时，平均高温高压滤失量可降低81.64%，既能对微裂缝有效封堵又能保证对基浆流变性能基本无影响。

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