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防塌封堵剂对油基钻井液性能的影响及机理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,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,宜宾钻井液,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。

基于压力传递的钻井液纳米封堵剂研究与应用针对南堡油田泥页岩地层孔隙尺寸为纳微米级,钻井液清洁器,传统的微米级以上的固相颗粒难以实现有效封堵这一问题,选用纳米级钻井液封堵剂FT-3000、HLFD-1及环境友好型可变形聚合物封堵剂Green seal,在室内展开研究,评价其对高温高压滤失、砂盘滤失及泥饼承压能力的影响,并针对南堡油田所选岩心进行孔隙/裂缝封堵前后渗透率变化情况、压力传递及膜效率测试分析。结果表明用Green seal作封堵剂的钻井液,高温高压滤失量为17 m L,砂盘滤失量为13.8 m L,均为小值,且其能有效提高泥饼承压能力至大于8 MPa,孔隙/裂缝封堵前后渗透率分析显示其封堵效果佳,钻井液的作用,有效减缓了压力传递,钻井液振动筛,膜效率为0.099 0,。该封堵剂在NP36-3652和NP36-3701井进行了应用,应用井井壁稳定、井径规则、渗透率恢复值高、滤液侵入量低,实现了泥页岩地层井壁稳定、储层保护的多重目的。

针对荧光和环保问题,研制了一种环保易降解仿沥青无荧光封堵剂HBJ-3,该封堵剂是由100~120℃软化点的天然油溶性物质经过化学接枝引入强亲水基团的一种改性产品。实验证明荧光级别≤1,对测井无影响;其水溶物为42.5%,油溶物为45.8%;封堵能力与磺化沥青相当;急性生物毒性EC_(50)值为183 200 mg/L,无毒;3%HBJ-3水溶液的BOD_5/COD_(cr)比值为32%,易降解,含油量为0.27%,具有良好环保性能。该封堵防塌剂在新疆油田进行了10余口井的现场应用,应用井井壁稳定,钻井液色浅、无毒、无荧光,具有较好的工程性能和环保特性,取得了较好的应用效果。

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