中胜石油化工(图)-钻井液工-碑林区钻井液

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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，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，钻井液的作用，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;

水基钻井液用阳离子型封堵剂的合成及性能以(St)、酸丁酯(BA)及阳离子可聚合单体，钻井液工，利用乳液聚合方法制备水基钻井液用阳离子型封堵剂，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，钻井液性能，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。

探讨了络合铝作为化学封堵材料的化学基础和化学封堵原理，并对络合铝化学封堵剂PF-Chem Seal进行了室内评价。SEM电镜扫描实验结果显示，PF-Chem Seal可以对页岩孔喉和微裂缝进行有效封堵，碑林区钻井液，能够在页岩表面和近井壁形成致密的铝络合物沉淀层。动态页岩孔隙压力传递实验结果显示，使用PF-Chem Seal后页岩的半透膜效率提高率达到80%以上，作用效果接近于油基钻井液。氟离子浓度测量实验可以实时监测PF-Chem Seal在钻井液体系中的含量，为现场作业提供可靠的化学封堵剂浓度数据。渤海CFD区块现场使用结果显示，PF-Chem Seal与水基钻井液体系配伍性好，泥页岩井段井壁稳定，井径规则。PF-Chem Seal减少了泥页岩孔隙压力传递效应，能满足页岩复杂地层井壁稳定要求。

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