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聚氨酯/蛭石复合封堵剂的制备及性能研究
实验优化了聚氨酯预聚体的合成条件并研究了影响复合封堵剂固化时间和性能的因素。 本文探讨了复合封堵剂的性能,结果表明:PUCPB/OVMT复合封堵剂的机械性能明显增强,其中拉伸强度为26.8MPa,断裂伸长率为443%,分别较纯PUCPB提高了52.3%、31.5%;复合封堵剂的热稳定较好,开封钻井液,200℃时几乎没有质量损失,尤其是PUCPB/OVMT在300℃时损失率仅为0.84%;复合封堵剂的封堵能力好,封堵率均在90%以上,能很好的封堵汽窜通道;复合封堵剂的抗盐能力强,在盐溶液中的吸水率在5.0%左右,韧性较好,挤压不变形。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等对有机蛭石进行结构表征,钻井液润滑剂,结果显示蛭石层间距增加到2.37nm,超声分散后扩大到2.92nm,TGA和SEM结果进一步验证了蛭石改性的效果。

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。

以(St)、酸丁酯(BA)及阳离子可聚合单体,利用乳液聚合方法制备水基钻井液用阳离子型封堵剂,钻井液性能,采用红外光谱分析了封堵剂的结构特点。泥球浸泡实验结果表明,质量分数为5.0%的阳离子型封堵剂乳液和饱和盐水抑制黏土水化性能相当。评价了阳离子型封堵剂对CaCl_2无土相钻井液性能的影响。结果表明,加入质量分数为2.0%的阳离子型封堵剂,可将CaCl_2质量分数为25.0%的无土相钻井液的高温高压滤失量(120~130℃)控制在10.0mL左右。

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