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水基钻井液用耐高温纳米聚合物封堵剂的研制

2021-01-05卢震黄贤斌孙金声李明杨峥周志世

石油钻采工艺 2020年5期

卢震 黄贤斌 孙金声, 李明 杨峥 周志世

1. 中国石油大学(华东)石油工程学院;2. 中国石油集团工程技术研究院有限公司;3. 中国石化集团国际石油工程有限公司;4. 中国石油塔里木油田分公司

0 引言

井壁失稳严重影响钻井施工进度,威胁钻井安全,对于孔隙、裂缝发育或破碎性地层,易发生井壁失稳问题,加强钻井液的封堵能力是提高井壁稳定性的途径之一。深部地层渗透率低,普遍存在纳米级微裂缝,钻井液会沿着裂缝进入地层深部,造成井壁失稳[1-3],对于深层油气藏开发,封堵材料的尺寸是关键,然而常规封堵剂粒度过大,难以对其进行有效封堵。由于纳米材料具备尺寸小、粒度均匀等特性,可以进入纳米级的微裂缝、孔隙中形成致密封堵层,有效降低压力传递速率,阻止钻井液的进一步侵入,达到稳定井壁的目的[4-6]。此外,深部地层温度高,对封堵剂的抗温能力也提出了更高的要求。

纳米聚合物封堵剂由于可变形的特点使其封堵能力更加突出,成为研究热点[7]。然而高分子聚合物高温易降解,导致分子链断裂,从而失去封堵效果,合理的分子结构设计是解决这一问题的有效途径。拓丹[8]利用交联剂MBA从分子空间结构方面提高纳米聚合物稳定性,以AM、AA等为单体,合成了一种纳米封堵剂,在90 ℃高温条件下保持较好的封堵效果;王伟吉等[9]通过分子修饰,选择热稳定性较强的ST为反应主体,制备了一种纳米聚合物微球封堵剂,在150 ℃以下具有良好的热稳定性和封堵效果。……

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