以酰胺、2-酰胺-2-丙磺酸和液体石蜡为原料，在以偶氮二异庚腈为引发剂的条件下合成出一种页岩地层用纳米封堵剂LNM，钻井液性能，通过红外光谱分析、热重分析和粒度实验对其结构进行表征，同时对其封堵性能和环保性能进行评价。结果表明:在1 625 cm~(-1)处没有出现峰值，表明C=C的伸缩振动峰消失并打开，、醚基、羰基、亚等基团峰值均存在;产物在320℃以下不容易发生分解，结构稳定;LNM粒度中值在未使用分散手段前达到132nm，油基钻井液，已经达到了纳米级别。建立模拟页岩地层微裂缝评价封堵性能评价方法，在各类纳米封堵材料评价中，纳米封堵材料LNM具有优异的封堵能力，堵剂加量1%渗透率降低超过40%。当加量超过5%时，渗透率降低率接近70%。当加量为9%时，泥饼封堵时测试的渗透率可以达到2.862×10~(-4) mD，较封堵前的1.316 4×10~(-3) mD下降了78.26%;EC50=48 091 mg·L~(-1)，表明LNM***，对环境无害，达到环保要求。
水平井堵水高强度缓沉封堵剂研究与性能评价
本文主要以主剂为水泥类型的化学堵水体系为研究对象，首先通过对不同封堵剂体系添加剂的筛选与性能优化，获得了水平井高强度缓沉封堵剂体系;接着研究了封堵剂体系的固化、缓沉机理;后分析了封堵剂体系的综合性能与工艺应用条件，为封堵剂体系在现场的应用提供依据。通过对封堵剂体系的主剂、添加剂的筛选与性能评价，获得了水平井化学堵水高强度缓沉封堵剂体系配方，配方为:主剂G级硅酸盐油井水泥(水灰比0.4)+6%悬浮剂XFJ-1+8%降失水剂LSJ-1+5%增强剂PS-1+2%分散剂/缓凝剂JSJ。该体系悬浮时间达到6h以上，固化后抗压强度达到30MPa以上，具有优良的缓沉性能和较高的固化强度。通过TG-DSC分析、红外光谱分析、XRD分析等手段研究了高强缓沉封堵剂体系固化、缓沉机理。封堵剂体系固化增强机理研究表明:由于聚合物PS-1的加入，封堵剂体系在水化8h前的XRD图谱中未发现Ca(OH)_2峰，表明PS-1会延迟封堵剂体系前期的水化反应的进行;
为解决涪陵地区页岩气储层层理、裂缝发育导致的油基钻井液漏失严重的问题，通过分析页岩气地质特征及油基钻井液特性，研制出纳微米级可变形球状凝胶，辅配优选出的片状、纤维状封堵材料，合成了球状凝胶复合封堵剂。室内评价表明，在油基钻井液中加入2.4%球状凝胶复合封堵剂后，高温高压滤饼厚度由4.0mm减小至1.5mm，高温高压滤饼渗透率降低97.66%，宜宾钻井液，20/40目石英砂床封堵承压能力由2 MPa提高至17 MPa。该球状凝胶复合封堵剂在涪陵地区66口井的现场应用结果表明，其与油基钻井液的配伍性好，可随钻封堵微孔、微裂缝，防止或减少钻井液漏失，从而有效降低油基钻井液的钻进损耗。
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