润滑防塌的微/纳米封堵剂的研制及其性能研究

陕北油气田储层为裂缝、微裂缝发育,钻井过程中钻井液漏失严重,对储层伤害较大。本研制出粒径分布匹配储层裂缝结构特征且具有良好润滑性能的微纳米封堵剂。封堵剂选用了高熔点、高硬度的聚乙烯蜡(PE蜡)作为主剂,不同类型表面活性剂复配体系作为乳化剂,水为分散介质,所得封堵剂在水中具有良好的分散性能。系统的研究了乳化剂HLB值、乳化剂含量、乳化时间、蜡含量、搅拌速度等因素对封堵剂性能的影响,并对封堵剂的粒径分布特征、稳定性能进行了表征,研究结果表明:乳化剂HLB值为10.5,复配乳化剂用量为9.6%,搅拌速度为1000 r/min,蜡含量30.21%,乳化时间为30 min,乳化温度为130℃时,所得封堵剂的平均粒径仅为1.6μm。在此条件下,所得封堵剂稳定性能,在3000 r/min离心时,10 min不分层,常温下封堵剂静置90天无任何变化。

六种成膜封堵剂的室内实验优选与评价

为更好地服务深部钻探工程,准确了解冲洗液封堵性能,对6种成膜封堵剂开展了砂床实验、API静失水量实验、流变性能实验及抗温实验等室内实验进行优选与评价。实验结果表明,2号和4号成膜封堵剂在6种成膜封堵剂中封堵性能,它们在基浆中的加量均为2%,100℃温度条件下加入这2种封堵剂的冲洗液具有较好的抗温性能;冲洗液中膨润土含量和处理剂是影响冲洗液封堵性能的2个重要因素:膨润土含量越高,冲洗液封堵性能越好,加入聚合物、降滤失剂等处理剂可以提高冲洗液的封堵性能。砂床实验是评价冲洗液封堵性能好坏的重要依据。

油井酚醛树脂封堵剂封堵固化机理研究

为了保证酚醛树脂堵剂的注入性和封堵效果,设计了将热塑性的树脂预聚体注入地层后在地层中再固化而形成连续的高强度树脂封堵带的段塞封堵材料工艺。水溶性酚醛树脂固化效果是封堵剂能否成功的关键。利用红外光谱与DSC,测定酚醛树脂固化过程分子结构变化趋势,获得了树脂预聚体固化机理,结果表明,树脂预聚体固化后形成的羟基缔合结构是树脂具有高强度的主要原因,随着温度升高,当温度达到70℃后,固化时间7 h以后,酚醛树脂完全固化后,3 414.5 cm~(-1)处发现了缔合羟基峰,在1 400 cm~(-1)出现对-对位连接方式产生的亚桥吸收峰,出现了酚醛树脂固化后网状缔合结构,使得酚醛树脂材料具有较高强度。