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，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，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。
纳微封堵剂在页岩油藏水平井中的应用
目前，页岩油藏多采用水平井钻井方式和后期分段压裂的方式进行开发。由于页岩油藏所钻遇地层多以泥页岩为主，达州钻井液，微裂缝及裂缝较发育，钻井过程中极易出现井壁失稳的情况。因此，在水平段多采用油基钻井液进行钻井，提高井眼的稳定性，来保证钻井完井顺利进行。为进一步提高油基钻井液的封堵能力，尽量避免钻井液滤液对泥页岩地层的***所造成的黏土水化分散等不利情况，研制了钻井液纳微封堵剂，并详细阐述了钻井液纳微封堵剂的研制过程及评价效果。纳微封堵剂加入钻井液后，钻井液搅拌器，能有效提高钻井液的封堵能力，降低滤失量，减少油基钻井液的损耗量，而且对钻井液流变性影响较小，完全满足现场使用的目的和效果。现场应用也表明，纳微材料配合油基钻井液使用可进一步保障页岩油藏水平井井眼的稳定性，有利于安全钻井。
针对煤层脆性较强、割理微裂缝发育，容易发生井壁垮塌的风险问题，以亲水单体和亲油单体相组合采用水包油乳液聚合合成出了乳液型的防塌封堵剂。对该乳液型防塌封堵剂进行了机理分析、基本性能和钻井液体系研究。结果表明，乳液型防塌封堵剂分散体系大部分粒度在0.1～1.5μm之间，与煤层的微裂缝相匹配，水基钻井液，可进行有效封堵，该处理剂可以使煤层表面趋向于油润湿，并大幅度减少煤样在水中的分散性能;在膨润土浆中，乳液型防塌封堵剂可以降低API滤失量，提高封堵性能，浸泡该处理剂后的煤样可以增强抗压性能;加有该防塌封堵剂的钻井液表现出良好的流变和降滤失性能，对煤层的伤害较低，水测渗透率***值可达95.4%。在SX-2**井煤系地层795.00～1 088.00 m采用该防塌封堵剂钻井液，不仅实现了顺利钻进，同时完成了取心作业，岩煤心收获率达到96.51%，基本保持煤层岩石的完整性。
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