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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,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。

有机纳米封堵剂的研究现状及存在问题分析

分析了钻井液选用有机纳米封堵剂的原因及优势,介绍了聚合物纳米粒子类封堵剂、纳米膨润土复合物和纳米乳液三种有机纳米封堵剂的特点及其性能评价方法,并对未来发展趋势及存在问题进行简要分析;从节约环保型发展角度出发,对未来发展方向提出了建议。有机纳米粒子被广泛应用于油气钻采领域,能够克服传统封堵剂易团聚的缺点,将其加入钻井液中不影响性能且能改善井壁稳定性,保护储层。结合现有科学技术,加强智能化研究,智能纳米粒子必将成为石油行业的一大趋势,具有一定的工程价值。

FDM-1成膜封堵剂的实验评价及应用

哈得逊地区石炭系地层以泥岩为主,夹薄层砂岩、角砾岩。钻井过程中剥落掉块严重,造成挂卡,岩屑代表性差,影响地质录井;增斜段和水平段钻井托压严重,定向和钻井效率很低。为此,钻井液引入了成膜封堵技术,对FDM-1新型成膜封堵剂进行了室内评价实验,建立了溶液漏失量和滤膜透失量评价成膜效率的方法,并对其在土浆中的作用机理进行研究。实验评价和现场应用结果表明,FDM-1是一种纳米-微米级高分子聚合物乳液,可在多孔介质表面通过滤失形成致密的高分子膜,这种高分子膜具有非渗透、可变形的特征,在地层孔隙中形成致密的封堵层,降低滤失量,有效地稳定井壁,解决泥页岩掉块问题。同时,通过改善泥饼质量起到润滑减阻,有效地解决定向托压的问题。

一种新型油田层封堵技术——超细纤维封堵剂

为了探索油田开发过程中各种驱替方式下有效解决厚油层内部层或平面上条带对驱油效果的影响,考察了超细纤维封堵剂——CZZL-10对填砂管和人造岩心的封堵效果。水驱填砂管实验结果表明,CZZL-10驱替后填砂管的渗透率比水驱时降低了90%以上,驱替压力增大10.6倍;聚合物驱封堵实验结果表明,加CZZL-10驱后的渗透率比单独聚合物驱时降低了80%以上,驱替压力增大7.4倍。人造均质岩心实验结果表明,岩心渗透率高,CZZL-10的封堵效果明显。岩心水测渗透率分别为435×10-3、666×10-3、953×10-3μm2时,CZZL-10对岩心的封堵率分别为40.0%、66.7%、57.6%,岩心残余阻力系数分别为1.6、3.0、2.1。封堵后岩心水测渗透率为222×10-3μm2,达到了堵而不死的目的。用超细纤维聚合物溶液封堵3层非均质岩心,非均质变异系数越大、渗透率级差越大的岩心,层封堵效果越好,层分流率大幅下降,中、低渗透层分流率大幅上升,实现了扩大波及体积,提高采收率的目的。