纳微封堵剂在页岩油藏水平井中的应用
目前，页岩油藏多采用水平井钻井方式和后期分段压裂的方式进行开发。由于页岩油藏所钻遇地层多以泥页岩为主，微裂缝及裂缝较发育，钻井过程中极易出现井壁失稳的情况。因此，在水平段多采用油基钻井液进行钻井，提高井眼的稳定性，来保证钻井完井顺利进行。为进一步提高油基钻井液的封堵能力，尽量避免钻井液滤液对泥页岩地层的侵入所造成的黏土水化分散等不利情况，研制了钻井液纳微封堵剂，并详细阐述了钻井液纳微封堵剂的研制过程及评价效果。纳微封堵剂加入钻井液后，能有效提高钻井液的封堵能力，降低滤失量，减少油基钻井液的损耗量，而且对钻井液流变性影响较小，碑林区钻井液，完全满足现场使用的目的和效果。现场应用也表明，钻井液离心机，纳微材料配合油基钻井液使用可进一步保障页岩油藏水平井井眼的稳定性，有利于安全钻井。



页岩纳-微米封堵剂评价方法及优选
本文合成了两种由无机材料纳米二氧化硅与有机材料酸酯复合的乳液，分别采用半连续种子乳液法和间歇法合成两种纳微米封堵剂NA-1和NA-2。研发纳微米封堵剂NA-1的合成反应温度为79℃，p H为6，反应滴速为0.3g/min，NA-1粒径分布D_(90)值为0.1305μm;纳微米封堵剂NA-2的合成反应温度为80℃，p H为6，反应滴速为0.3g/min，NA-1粒径分布D_(90)值为0.1482μm。分别评价了纳微米材料对油基钻井液的流变性、润滑性、高温高压滤失量的影响结果，建立了低渗岩心驱替法来评价油基钻井液封堵性，实验结果表明基础浆中加入氧化沥青封堵效果更好，封堵效率达到84.18%，进一步加入纳-微米NA-1后，突破压力超过35MPa，钻井液搅拌器，封堵效率接近100%。采用该封堵剂形成的强封堵油基钻井液成功在宁209H19-5井应用，井径规则，水平段钻进过程中无掉块，旋转导向安全取出，无井下事故发生，有望在该地区推广应用。



页岩具有极低的渗透率和的孔喉尺寸，传统封堵剂难以在页岩表面形成有效的泥饼，只有纳米级颗粒才能封堵页岩的孔喉，阻止液相侵入地层，维持井壁稳定，保护储层。以(St)、酸甲酯(MMA)为单体，过硫酸钾(KPS)为引发剂，采用乳液聚合法制备了纳米聚合物微球封堵剂SD-seal。通过红外光谱、透射电镜、热重分析和激光粒度分析对产物进行了表征，通过龙马溪组岩样的压力传递实验研究了其封堵性能。结果表明，SD-seal纳米粒子分散性好，形状规则(基本为球形)，粒度较均匀(20 nm左右)，分解温度高达402.5℃，热稳定性好，阻缓压力传递，使龙马溪组页岩岩心渗透率降低95%。



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