雅安钻井液-钻井液配方-中胜石油化工(诚信商家)

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有机纳米封堵剂的制备及性能评价由于国家能源战略需求，对页岩气开采越来越重要，为了在水基钻井液钻进过程中安全钻到所需地层，需要纳米级别颗粒才能进行有效封堵。本以此为研究基础背景，发现水基钻井液中存在微米颗粒，不存在纳米级颗粒，而无机纳米材料存在着易团聚、封堵效果差等缺点。基于上述存在问题，本以有机聚合物纳米粒子为研究对象，从制备、性能评价、微观封堵模拟三个方面展开研究。主要研究内容如下:一，钻井液性能，在聚合物纳米颗粒的制备方面，用酸甲酯(MMA)、酸羟乙酯(HEMA)作为反应单体，过硫酸钾作为引发剂，以乳液聚合原理为基础，制备出一种聚合物纳米粒子封堵剂，产物记做DG1。实验测得佳反应条件为:引发剂量:0.5%(占单体总质量的百分数)，搅拌速率:150r/min，反应单体佳比例:HEMA:MMA=3:1，雅安钻井液，反应单体浓度:20%，乳化剂配比:4:1(质量比)，钻井液配方，65℃恒温水浴4h。

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，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，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，钻井液清洁器，因此需要研究纳微米材料类的封堵剂。

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，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。

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