纳米封堵剂NanoZJS-1的合成与评价
2021-10-18刘玉娥王俊凯
石油化工 2021年9期
黎 然,刘玉娥,张 军,黄 坤,林 强,王俊凯
(1. 中国石油 西南油气田分公司 工程技术研究院,四川 成都 610017;2. 中国石油 勘探开发研究院,北京 100083;3. 中国石油 西南油气田公司 勘探事业部,四川 成都 610041;4. 四川圣诺油气工程技术服务有限公司,四川 成都 610017)
随着我国产业结构转型升级,对清洁能源需求旺盛,预计我国页岩气产量将越来越大[1-3]。但页岩气开发还存在一些难题,尤其是页岩气开发的关键技术——页岩气水平段井壁的稳定性仍较差[4-6]。造成页岩气水平段井壁失稳的因素很多,包括页岩气独特的地层特性、钻井液渗透引起的水力尖劈效应等[7-9]。页岩孔隙大小接近纳米级,少量滤液侵入即可增加井壁附近的孔隙压力,削弱静液柱压力有效支撑作用,从而导致井壁失稳。而常用的沥青类、聚醇类封堵防塌剂的粒径分布在微米级,难以进入页岩孔隙结构。因此,维持页岩井壁稳定的关键是封堵材料能够进入微孔、微裂缝及层理等结构中,从而形成致密封堵。相关文献报道[10],适用于我国页岩气储层封堵材料的粒径在100 nm左右。近年来,研究者针对钻井液用纳米封堵剂开展了研究,主要集中在无机、有机和无机/有机复合纳米粒子等方面。无机纳米粒子(如石英、碳酸钙等)具有表面能高、刚性强等优点,但比表面积大,极易团聚;无机/有机复合纳米粒子主要采用聚合物对无机纳米粒子进行表面修饰改性,将无机材料的刚性与聚合物的韧性相结合,缺点是使用成本较高[11-13];……
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