润滑防塌的微/纳米封堵剂的研制及其性能研究

另外荧光性能测试表明,该封堵剂无荧光,可用作钻井液处理剂。还研究了封堵剂对钻井液流变性、滤失性、润滑性、页岩抑制性等性能的影响,结果表明:封堵剂加入量1.5%时,表观粘度和塑性粘度分别提高10%和17%,动切力下降7.5%,API滤失量和HTHP滤失量分别下降19.6%,27.2%,封堵剂加入量3.0%时,摩擦系数降低62.9%,页岩膨胀降低了35%,说明了该封堵剂具有良好的防塌、润滑性能,能有效的保护油气储层。

水基钻井液用耐高温纳米聚合物封堵剂的研制

深井超深井钻井过程中,纳米聚合物封堵剂对解决微孔隙、微裂缝发育地层的井壁失稳问题至关重要,然而高分子聚合物类封堵剂高温易降解失效。优选N,N-二酰胺(DMAM)、2-酰胺-2-丙磺酸(AMPS)、(ST)和二二化铵(DMDAAC)为反应单体,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚双酰胺(MBA)为交联剂,采用乳液聚合法合成了一种纳米聚合物封堵剂。红外光谱显示合成材料为目标产物,粒度分析表明中值粒径为129 nm。通过砂盘封堵实验以及高温老化前后的API、高温高压滤失量对其高温封堵性能进行评价,180℃高温老化后,加入1%纳米聚合物封堵剂的钻井液API滤失量为24.4 mL,高温高压滤失量为92 mL,高温高压砂盘滤失量为66 mL。实验结果表明,通过优化分子结构解决了纳米聚合物封堵剂高温易降解的问题,合成的纳米聚合物封堵剂具有优异的抗温和封堵性能。

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。