页岩纳-微米封堵剂评价方法及优选

页岩气作为非常规能源,具有含气量足、产气速率平稳、开采生产周期长等特点,其开发利用价值越来越受到重视。页岩由于天然微裂缝发育,且岩性主要为伊/蒙混层的黏土矿物,脆性大,层理发育,钻井过程中因钻井液滤液***导致页岩解理和近井壁带孔隙压力增加,从而导致井壁失稳问题。因此,本文进行了页岩纳微米级孔缝的封堵评价方法和与页岩孔缝尺寸匹配的纳微米封堵剂的研发,从而解决页岩气钻井过程中井壁失稳的问题。本文分别从国内外页岩井壁失稳机理、封堵理论和纳微米封堵剂研究现状进行调研。首先分析了页岩井壁失稳理论,得出井壁失稳原因除了力学作用以外,钻井液封堵能力又是重要因素;其次对国内外钻井液封堵理论调研,分析了钻井液固相颗粒封堵作用机理;后结合页岩理化性能特征分析,得出油基钻井液中固相颗粒粒径较大,不能对页岩纳-微米级孔缝实施有效封堵的结论。颗粒的尺寸不匹配导致了钻井液滤液***页岩混层,引起井壁坍塌掉块现象产生,因此需要研究纳微米材料类的封堵剂。

有机纳米封堵剂的制备及性能评价

二,在封堵性能评价方面,本文采用与泥页岩地层渗透率相同的人造泥饼作为模拟地层,在一定温度压力下通过测试封堵前后泥饼渗透率的变化来对封堵性能进行评价。向磺化钻井液中添加3%的DG1,泥饼渗透率降低率达到63.4%,封堵效果良好,且对钻井液粘度的影响不大。三,用PFC2D软件对封堵实验进行模拟。模拟研究了各种不同状态下封堵过程,当封堵颗粒浓度达4%以后,封堵效果佳且保持不变,与之前封堵实验结果相印证,为后续微观封堵模拟研究提供了良好的基础。

钻井液高温封堵剂的实验方法研究

当钻井遇到地层岩石裂缝时,就要求钻井液的添加剂能封堵地层裂缝。为此应提出一套高温封堵剂封堵能力的评价方

法,以此来鉴定高温封堵剂在作用于地层裂缝时的作用效果。通过对比研究用10～20目沙粒、20～40目沙粒、40～60目沙粒和100～140目沙粒两两等质量混合的评价效果,后筛选出用10～20目沙粒和20～40目沙粒等质量混合沙床模拟地层条件然后用此沙床测试加入封堵剂前后渗透率的变化来评价封堵剂的封堵能力的方法。应用此方法,在80℃时封堵率达到99. 34%。