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油基钻井液用憎液性纳米封堵剂为了解决油基钻井液在页岩气藏钻遇井壁失稳的难题,以纳米材料物理封堵和改变岩石表面润湿性为研究思路,钻井液润滑剂,通过溶胶-凝胶法对纳米二氧化硅进行表面改性,合成具有憎液性能的纳米封堵剂SNP-1。利用进行分子结构表征,同时结合扫描电镜等微观实验和自然渗吸等宏观实验对其性能进行评价。结果表明,合成的纳米封堵剂SNP-1具有预先设计的基团,其能够使页岩表面液相接触角大于150°,反转毛细管附加压力为阻止液相进入孔喉的阻力,进一步降低岩心自然渗吸油含量;150℃老化后,使得油基钻井液的高温高压滤失量低至2.4 mL,破乳电压达800 V以上,能有效阻止页岩岩心的压力传递。

水平井堵水高强度缓沉封堵剂研究与性能评价本文主要以主剂为水泥类型的化学堵水体系为研究对象,首先通过对不同封堵剂体系添加剂的筛选与性能优化,获得了水平井高强度缓沉封堵剂体系;接着研究了封堵剂体系的固化、缓沉机理;后分析了封堵剂体系的综合性能与工艺应用条件,为封堵剂体系在现场的应用提供依据。通过对封堵剂体系的主剂、添加剂的筛选与性能评价,获得了水平井化学堵水高强度缓沉封堵剂体系配方,配方为:主剂G级硅酸盐油井水泥(水灰比0.4)+6%悬浮剂XFJ-1+8%降失水剂LSJ-1+5%增强剂PS-1+2%分散剂/缓凝剂JSJ。该体系悬浮时间达到6h以上,固化后抗压强度达到30MPa以上,钻井液的作用,具有优良的缓沉性能和较高的固化强度。通过TG-DSC分析、红外光谱分析、XRD分析等手段研究了高强缓沉封堵剂体系固化、缓沉机理。封堵剂体系固化增强机理研究表明:由于聚合物PS-1的加入,封堵剂体系在水化8h前的XRD图谱中未发现Ca(OH)_2峰,表明PS-1会延迟封堵剂体系前期的水化反应的进行;

二,在封堵性能评价方面,高陵区钻井液,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,钻井液工,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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