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水基钻井液用防塌封堵剂封堵效果实验研究采用高温高压静失水评价方法,开展了沥青类封堵剂、刚性颗粒封堵剂以及其它封堵剂等单剂的评价与优选,并开展了复配封堵剂优化的实验。结果表明,乳化沥青在沥青类封堵剂中封堵效果优,超细碳酸钙(1 000目)在刚性颗粒封堵剂中封堵效果优,乳化石蜡在其它封堵剂中封堵效果优。在常用封堵剂的组合中,3%超细碳酸钙(1 000目)+2%乳化沥青为水基钻井液用封堵配方

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,钻井液配方,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,在聚合物纳米颗粒的制备方面,钻井液搅拌器,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),钻井液工,搅拌速率:150r/min,反应单体佳比例:HEMA:MMA=3:1,攀枝花钻井液,反应单体浓度:20%,乳化剂配比:4:1(质量比),65℃恒温水浴4h。

通过单管封堵实验,得到主体段塞注入量为0.2PV,体系老化时间为5d,此时具有的封堵性和耐冲刷性。通过多管并联的选择性封堵实验,证明该封堵剂具有良好的选择封堵性,能显著降低层渗透率,而不会大幅降低中、低渗透层的渗透率。后,以蒸汽-空气质量比98:2进行混注,来模拟多介质蒸汽驱过程。实验结果表明,与未注入封堵剂相比,该封堵剂体系能明显提高稠油采收率,采收率提高幅度为9.23%。

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