球状凝胶复合封堵剂的研制与应用

为解决涪陵地区页岩气储层层理、裂缝发育导致的油基钻井液漏失严重的问题,通过分析页岩气地质特征及油基钻井液特性,研制出纳微米级可变形球状凝胶,辅配优选出的片状、纤维状封堵材料,合成了球状凝胶复合封堵剂。室内评价表明,在油基钻井液中加入2.4%球状凝胶复合封堵剂后,高温高压滤饼厚度由4.0mm减小至1.5mm,高温高压滤饼渗透率降低97.66%,20/40目石英砂床封堵承压能力由2 MPa提高至17 MPa。该球状凝胶复合封堵剂在涪陵地区66口井的现场应用结果表明,其与油基钻井液的配伍性好,可随钻封堵微孔、微裂缝,防止或减少钻井液漏失,从而有效降低油基钻井液的钻进损耗。

钻井液用柔性颗粒封堵剂研制

钻井液漏失问题一直是油气勘探开发过程中难以解决的世界性难题,石油行业都会因井漏而造成巨大的经济损失。近年来国内外进行了大量钻井液堵漏材料及防漏堵漏技术方面的研究工作,然而大多数堵漏材料不能同时具有较好可变形性、膨胀性、抗温性、耐盐性等性能,防漏堵漏效果较差,还易发生重复漏失。为了解决这些封堵材料的缺陷,本文研制了钻井液用柔性颗粒封堵剂。本文从分子结构方面对封堵剂进行设计,通过正交实验和单因素实验研制出了抗温达150℃以上的柔性颗粒封堵剂。该封堵剂150℃老化前后的拉伸倍数均在5倍以上,在盐水中的吸水膨胀倍数在7倍以上,并且在高温下具有更好的吸水膨胀性和韧性,同时该封堵剂的吸水膨胀还具有一定的延迟性。

润滑防塌的微/纳米封堵剂的研制及其性能研究

另外荧光性能测试表明,该封堵剂无荧光,可用作钻井液处理剂。还研究了封堵剂对钻井液流变性、滤失性、润滑性、页岩***性等性能的影响,结果表明:封堵剂加入量1.5%时,表观粘度和塑性粘度分别提高10%和17%,动切力下降7.5%,API滤失量和HTHP滤失量分别下降19.6%,27.2%,封堵剂加入量3.0%时,摩擦系数降低62.9%,页岩膨胀降低了35%,说明了该封堵剂具有良好的防塌、润滑性能,能有效的保护油气储层。

一种页岩地层环保型纳米封堵剂的研制及性能评价

以酰胺、2-酰胺-2-丙磺酸和液体石蜡为原料,在以偶氮二异庚腈为引发剂的条件下合成出一种页岩地层用纳米封堵剂LNM,通过红外光谱分析、热重分析和粒度实验对其结构进行表征,同时对其封堵性能和环保性能进行评价。结果表明:在1 625 cm~(-1)处没有出现峰值,表明C=C的伸缩振动峰消失并打开,、醚基、羰基、亚等基团峰值均存在;产物在320℃以下不容易发生分解,结构稳定;LNM粒度中值在未使用分散手段前达到132nm,已经达到了纳米级别。建立模拟页岩地层微裂缝评价封堵性能评价方法,在各类纳米封堵材料评价中,纳米封堵材料LNM具有优异的封堵能力,堵剂加量1%渗透率降低超过40%。当加量超过5%时,渗透率降低率接近70%。当加量为9%时,泥饼封堵时测试的渗透率可以达到2.862×10~(-4) mD,较封堵前的1.316 4×10~(-3) mD下降了78.26%;EC50=48 091 mg·L~(-1),表明LNM***,对环境无害,达到环保要求。