眉山钻井液-中胜石油化工-钻井液性能

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页岩地层核壳结构纳米封堵剂研制及应用页岩地层纳米级微孔、微裂缝极其发育，常规封堵剂粒径较大，难以对页岩形成有效的致密封堵。首先采用偶联剂KH570对纳米SiO_2进行超声表面改性，进而通过乳液聚合法，钻井液配方，以、酸甲酯为单体，眉山钻井液，过硫酸钾为引发剂与表面改性纳米SiO_2进行接枝共聚，制备了一种具有核壳结构的纳米封堵剂。借助红外光谱、透射电镜、热重实验对产物进行了表征，通过页岩压力传递实验测试了其致密封堵性能，探讨了其作用机理。结果表明:该纳米封堵剂能够有效封堵页岩纳米级孔缝结构，阻缓压力传递与滤液侵入，显著降低页岩渗透率，提高裂缝性页岩井壁稳定性。以该纳米封堵剂为处理剂构件了一套页岩水平井水基钻井液体系，钻井液性能，具有较好的致密封堵、抑制、润滑等关键性能。该体系在威远区块X井三开长裸眼井段应用过程中，井眼始终保持稳定，摩阻低，定向段无拖压显示。

成膜性纳米微乳液封堵剂的制备与评价以(St)、甲酯(MA)和酰胺(AM)为反应单体，偶氮二为引发剂，采用反相微乳液聚合法，合成了成膜型纳米微乳液封堵剂。合成反应的条件为:乳化剂复配比span80∶tween80=2∶1(质量比)，反应单体配比为St∶MA∶AM=3∶1∶2(质量比)，单体总浓度为25%，引发剂用量为2%，反应温度60℃，反应时间4 h。封堵剂的粒径中值为125.5 nm，满足对页岩微裂缝封堵的尺寸条件;热重分析表明，纳米封堵剂分解温度290℃左右，热稳定性好;在钻井液体系中加入3%的封堵剂，钻井液搅拌器，90℃热滚16 h后，粘度和切力变化不大，流变性较稳定，且其API滤失量仅为2 m L，FLHTHP(30 min)为6.0 m L，该纳米封堵剂性能优异，封堵效果好。

二，在封堵性能评价方面，本文采用与泥页岩地层渗透率相同的人造泥饼作为模拟地层，在一定温度压力下通过测试封堵前后泥饼渗透率的变化来对封堵性能进行评价。向磺化钻井液中添加3%的DG1，泥饼渗透率降低率达到63.4%，封堵效果良好，且对钻井液粘度的影响不大。三，用PFC2D软件对封堵实验进行模拟。模拟研究了各种不同状态下封堵过程，当封堵颗粒浓度达4%以后，封堵效果佳且保持不变，与之前封堵实验结果相印证，为后续微观封堵模拟研究提供了良好的基础。

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