基于蒙脱石修饰的深层页岩封堵剂制备及性能研究

作     者：白杨 翟玉芬 邱小江 罗平亚 李道雄 BAI Yang;ZHAI Yufen;QIU Xiaojiang;LUO Pingya;LI Daoxiong

作者机构：西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都615000 油气钻完井技术国家工程研究中心四川成都615000 中国石油西南油田气分公司四川成都610066 

基　　金：国家自然科学基金联合基金项目“深层页岩气水平井井壁岩石结构强化及调控机理研究”(编号:U23A2026) 国家自然科学基金面上项目“深井、超深井水基钻井液失水造壁性与流变性调控机理研究”(编号:52274008) 中国石油与天然气集团有限公司与西南石油大学创新联合体项目“深井复杂地层井下复杂情况预防及对策研究”(编号:2020CX040102)联合资助 

出 版 物：《石油钻探技术》 (Petroleum Drilling Techniques)

年 卷 期：2024年第52卷第2期

页      码：146-152页

摘      要：深层页岩天然裂缝发育,普遍存在微/纳米级裂缝,但现有微纳米颗粒封堵剂存在易团聚和用量大等问题,导致井壁失稳、卡钻等井下复杂情况。为解决这一问题,首先以层状结构的蒙脱石为原料制备纳米蒙脱石,再通过原子转移自由基聚合法对纳米蒙脱石进行表面改性,合成具有疏水性的纳米封堵剂N-MMT,采用红外光谱、能谱分析、粒度分析和扫描电镜等对其表征,采用岩心自吸试验、微孔滤膜滤失试验、高温老化试验等评价了N-MMT的封堵特性。试验结果表明,纳米封堵剂N-MMT具有预先设计的基团,其平均粒径为526 nm,可显著降低岩心自吸能力,页岩岩心自吸量下降66.7%,与油基钻井液常规处理剂配伍性好,高温高压滤失量降低47%,破乳电压有所升高,稳定性更强。纳米封堵剂N-MMT能吸附在页岩微纳米孔缝处形成致密封堵膜,阻止钻井滤液进入深层页岩裂缝,保护井壁稳定,具有较好的应用前景。

主 题 词：蒙脱石 改性 纳米封堵剂 深层 页岩 油基钻井液 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.11911/syztjs.2024035

馆 藏 号：203128206...