石蜡纳米乳液在钻井液中的应用及作用机理探讨
2022-04-21刘振东李公让赵怀珍
中国石油大学胜利学院学报 2022年1期
关键词:体系
刘振东,李公让,赵怀珍
(中石化胜利石油工程有限公司 钻井液技术服务中心,山东 东营 257000)
纳米乳液因其具有良好的抑制性能、润滑性能、防塌性能,在钻井液中广泛使用。目前,文献记载的纳米乳液作用机理为,乳液滴能够较好地抑制地层黏土的水化膨胀和分散,而且小颗粒的乳液滴还能够对孔隙形成一定的封堵,能较快地在井筒表面附近形成一定强度的封堵层,进而控制钻井液流体及滤液进入井壁岩石,形成暂堵作用,较好保护油气层。同时,由于乳液滴可以吸附在井筒表面,发生润湿反转,使井筒表面成为亲油表面,导致乳液滴在钻具以及井筒表面形成一层油膜,使得乳液的润滑作用进一步增强[1-5]。笔者借助实验手段,对含有石蜡纳米乳液的钻井液体系进行评价,并探讨纳米乳液对表面张力、润湿性及对钻井液封堵、润滑性能的影响,分析其表现原因和机理。
1 含纳米乳液钻井液体系性能评价及作用
1.1 钻井液体系配方
在聚合物钻井液的基础上,通过加入超细碳酸钙、纳米乳液以及重晶石,考察含纳米乳液钻井液体系性能在加入纳米材料前后以及加重后的变化,分析纳米乳液对钻井液性能的影响。钻井液基浆配方如下: 5%膨润土浆+0.2%IND30+0.4%铵盐+0.75%DSP-2+0.5%LV-CMC+2.5%聚合醇。
配方1:基浆+(2~4)%超细碳酸钙(6.5 μm);
配方2:基浆+(2~4)%纳米乳液;
配方3:基浆+(2~4)%纳米乳液+15%重晶石( 4.5 μm)+ (2~4)%超细碳酸钙(6.5 μm)。
1.2 钻井液流变性能评价
纳米乳液对钻井液常规性能的影响见表1。

表1 纳米乳液对钻井液常规性……
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