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一种新型外柔内刚型封堵剂的研制刚性封堵剂强度大,难以有效适应地层孔隙的尺寸及形状;柔性封堵剂自适应能力强,但承压强度低,两者均都难以形成有效封堵。结合刚性封堵剂强度大和柔性封堵剂自适应能力强的优点,采用碳酸钙作为刚性内核,以酰胺和2-酰胺基-2-丙磺酸为主要聚合单体,以N,N-亚双酰胺为交联剂,以过硫酸
钻井液合成基封堵剂
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视频作者：胜利油田中胜石油化工有限责任公司
一种新型外柔内刚型封堵剂的研制
刚性封堵剂强度大,难以有效适应地层孔隙的尺寸及形状;柔性封堵剂自适应能力强,但承压强度低,两者均都难以形成有效封堵。结合刚性封堵剂强度大和柔性封堵剂自适应能力强的优点,采用碳酸钙作为刚性内核,以酰胺和2-酰胺基-2-丙磺酸为主要聚合单体,以N,N-亚双酰胺为交联剂,以过硫酸铵-亚氧化还原体系为引发剂,采用溶液聚合法制备了一种外柔内刚型封堵剂。该封堵剂吸水膨胀倍数较小,抗压强度高,抗温性好,对钻井液流变性影响小,并具有较柔性封堵剂更好的降滤失和砂床封堵性能。
水平井堵水高强度缓沉封堵剂研究与性能评价
封堵剂体系固化后的红外光谱和扫描电镜实验结果可知,PS-1与水泥主剂反应形成的白色膜状物缔合结构附着在水化产物的表面或者填充在水化产物间隙,使得封堵剂体系在固化之后结构更加紧密,封堵剂体系强度得到增强。封堵剂体系的缓沉分散机理表明:加入JSJ的封堵剂体系的Zeta电位显示为负电且值大于空白试样,表明封堵剂体系中电性被改变,颗粒产生了相斥的静电作用,使得水泥颗粒分散开来;DSC、XRD、红外光谱实验可知,封堵剂体系前期水化产物的生成被阻碍,但是随着水化龄期的增加,水化产物的生成不再受影响。结合油田现场工艺应用条件,通过室内实验对封堵剂体系的综合性能与工艺适应性进行研究,结果表明:封堵剂体系缓沉时间达到6h以上,固化抗压强度可以达到32.2MPa;由填砂管物模实验结果可知,封堵剂体系1PV注入量下,在90℃下养护7d,突破压力可以达到0.9MPa·cm~(-1),封堵率可以达到99.2%。综上所述,研究所获得的封堵剂体系与目前应用的水平井封堵剂体系相比,具有缓沉时间较长,固化强度较高,可以作为一种新型水平井化学封堵剂体系进行现场应用。
钻井液用柔性颗粒封堵剂研制的办法
通过对柔性颗粒封堵剂的堵漏效果进行评价可知,柔性颗粒封堵剂与钻井液具有较好的配伍性;对柔性颗粒封堵剂粒径与不同砂床的匹配性进行研究,确定了封堵剂的粒径匹配,使用承压实验进行堵漏评价时,发现该封堵剂可承压8 MPa,具有较强的承压能力。在以上研究的基础上,对降滤失剂、页岩、润滑剂等进行了优选,研制出一套随钻防漏堵漏钻井液体系。对该钻井液体系进行性能评价,实验表明该钻井液体系具有较好的抑制性能和抗温性能;该钻井液体系具有一定的抗污染性能,其中抗膨润土污染可达10%,抗NaCl污染达6%,抗CaCl_2污染达1.5%;该钻井液体系具有良好的堵漏性能,10-20目砂床可承压8 MPa,20-40目砂床可承压9 MPa。
有机纳米封堵剂的制备及性能评价
由于能源战略需求,对页岩气开采越来越重要,为了在水基钻井液钻进过程中安全钻到所需地层,需要纳米级别颗粒才能进行有效封堵。本以此为研究基础背景,发现水基钻井液中存在微米颗粒,不存在纳米级颗粒,而无机纳米材料存在着易团聚、封堵效果差等缺点。基于上述存在问题,本以有机聚合物纳米粒子为研究对象,从制备、性能评价、微观封堵模拟三个方面展开研究。主要研究内容如下:一,在聚合物纳米颗粒的制备方面,用酸甲酯(MMA)、酸羟乙酯(HEMA)作为反应单体,过硫酸钾作为引发剂,以乳液聚合原理为基础,制备出一种聚合物纳米粒子封堵剂,产物记做DG1。实验测得佳反应条件为:引发剂量:0.5%(占单体总质量的百分数),搅拌速率:150r/min,反应单体佳比例:HEMA:MMA=3:1,反应单体浓度:20%,乳化剂配比:4:1(质量比),65℃恒温水浴4h。
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