聚合物纳米微球封堵剂CQ-NSA性能研究
针对页岩储层纳米级孔缝封堵的问题，研究了水基钻井液聚合物纳米微球封堵剂CQ-NSA的分散性、封堵性与配伍性。通过超声分散，钻井液泥浆，其粒度中径为82.14 nm;采用常规高速搅拌，17.5%的颗粒仍保持纳米级分布。将CQ-NSA加入膨润土浆中，总颗粒中仍有6%的颗粒呈纳米级分布。CQ-NSA加量在1.0%～1.5%之间可以显著降低滤饼渗透率，有效降低膨润土浆与体系配方的高温高压渗透封堵仪滤失量，表明CQ-NSA具有良好的封堵性能。流变性能分析结果表明，阿坝州钻井液，CQ-NSA加量不超过1.5%，对膨润土浆与水基钻井液体系的流变性能影响不大，具有较好的配伍性能。该研究为页岩气水基钻井液用纳米封堵剂提供了理论与实验依据。


页岩纳-微米封堵剂评价方法及优选
本文合成了两种由无机材料纳米二氧化硅与有机材料酸酯复合的乳液，钻井液搅拌器，分别采用半连续种子乳液法和间歇法合成两种纳微米封堵剂NA-1和NA-2。研发纳微米封堵剂NA-1的合成反应温度为79℃，p H为6，反应滴速为0.3g/min，NA-1粒径分布D_(90)值为0.1305μm;纳微米封堵剂NA-2的合成反应温度为80℃，p H为6，反应滴速为0.3g/min，NA-1粒径分布D_(90)值为0.1482μm。分别评价了纳微米材料对油基钻井液的流变性、润滑性、高温高压滤失量的影响结果，建立了低渗岩心驱替法来评价油基钻井液封堵性，实验结果表明基础浆中加入氧化沥青封堵效果更好，封堵效率达到84.18%，进一步加入纳-微米NA-1后，突破压力超过35MPa，封堵效率接近****。采用该封堵剂形成的强封堵油基钻井液成功在宁209H19-5井应用，井径规则，水平段钻进过程中无掉块，旋转导向安全取出，无井下事故发生，有望在该地区推广应用。


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，钻井液密度，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。


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