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，石油钻井液，防漏堵漏效果较差，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。
油井酚醛树脂封堵剂封堵固化机理研究
为了保证酚醛树脂堵剂的注入性和封堵效果，设计了将热塑性的树脂预聚体注入地层后在地层中再固化而形成连续的高强度树脂封堵带的段塞封堵材料工艺。水溶性酚醛树脂固化效果是封堵剂能否成功的关键。利用红外光谱与DSC，测定酚醛树脂固化过程分子结构变化趋势，获得了树脂预聚体固化机理，油基钻井液，结果表明，树脂预聚体固化后形成的羟基缔合结构是树脂具有高强度的主要原因，随着温度升高，当温度达到70℃后，固化时间7 h以后，酚醛树脂完全固化后，3 414.5 cm~(-1)处发现了缔合羟基峰，在1 400 cm~(-1)出现对-对位连接方式产生的亚桥吸收峰，出现了酚醛树脂固化后网状缔合结构，使得酚醛树脂材料具有较高强度。
本文采用化学封堵法，张家口钻井液，以辽河油田齐40稠油区块的油藏条件为例，钻井液清洁器，通过制备一种可用于多介质蒸汽驱的高温封堵剂，来有效解决注入蒸汽沿高渗带窜流的问题。根据实际油藏条件，制备出凝胶携带固相颗粒形式的封堵剂体系。首先，采用室内静态评价的方式，在80℃下，通过测量凝胶强度和流变性，对不同聚合物浓度下的两种凝胶配方展开对比研究，终选取封堵剂#A作为佳的凝胶选择。然后，对封堵剂注入体系展开研究，结合凝胶耐温性评价实验和固相颗粒沉降实验的结果，设计了“聚合物前置段塞+凝胶/固相颗粒主体段塞+凝胶封口段塞”的注入段塞组合方式，并确定各级段塞的组成和注入量范围。通过室内动态评价实验，对封堵剂体系的注入参数进行优化，验证其封堵效果。
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