哈得逊地区石炭系地层以泥岩为主，夹薄层砂岩、角砾岩。钻井过程中剥落掉块严重，造成挂卡，岩屑代表性差，影响地质录井;增斜段和水平段钻井托压严重，定向和钻井效率很低。为此，钻井液引入了成膜封堵技术，碑林区钻井液，对FDM-1新型成膜封堵剂进行了室内评价实验，建立了溶液漏失量和滤膜透失量评价成膜效率的方法，并对其在土浆中的作用机理进行研究。实验评价和现场应用结果表明，FDM-1是一种纳米-微米级高分子聚合物乳液，可在多孔介质表面通过滤失形成致密的高分子膜，这种高分子膜具有非渗透、可变形的特征，在地层孔隙中形成致密的封堵层，降低滤失量，有效地稳定井壁，解决泥页岩掉块问题。同时，通过改善泥饼质量起到润滑减阻，有效地解决定向托压的问题。
井下化学封堵剂耐温性能实验研究
油井开采过程中的出水问题严重制约产能，井下化学封堵剂可作为堵水药剂注入地层实现高含水地层封堵，同时也可作为管外封隔药剂实现不动防砂管柱完成油井分层分采，钻井液清洁器，具有较高的应用价值。本文针对井下高温环境要素，通过室内实验研究了高温对化学封堵剂性能的影响，开展了高温、超高温条件下封堵剂的成胶特性、固化强度特性、长期老化特性及固化时效控制方法研究，对封堵剂的现场应用及其后续研究有一定指导意义。
页岩气作为非常规能源，具有含气量足、产气速率平稳、开采生产周期长等特点，其开发利用价值越来越受到重视。页岩由于天然微裂缝发育，且岩性主要为伊/蒙混层的黏土矿物，脆性大，层理发育，钻井过程中因钻井液滤液***导致页岩解理和近井壁带孔隙压力增加，从而导致井壁失稳问题。因此，钻井液密度，本文进行了页岩纳微米级孔缝的封堵评价方法和与页岩孔缝尺寸匹配的纳微米封堵剂的研发，从而解决页岩气钻井过程中井壁失稳的问题。本文分别从国内外页岩井壁失稳机理、封堵理论和纳微米封堵剂研究现状进行调研。首先分析了页岩井壁失稳理论，得出井壁失稳原因除了力学作用以外，钻井液封堵能力又是重要因素;其次对国内外钻井液封堵理论调研，分析了钻井液固相颗粒封堵作用机理;后结合页岩理化性能特征分析，油基钻井液，得出油基钻井液中固相颗粒粒径较大，不能对页岩纳-微米级孔缝实施有效封堵的结论。颗粒的尺寸不匹配导致了钻井液滤液***页岩混层，引起井壁坍塌掉块现象产生，因此需要研究纳微米材料类的封堵剂。
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