针对南堡油田泥页岩地层孔隙尺寸为纳微米级，传统的微米级以上的固相颗粒难以实现有效封堵这一问题，选用纳米级钻井液封堵剂FT-3000、HLFD-1及环境友好型可变形聚合物封堵剂Green seal，在室内展开研究，评价其对高温高压滤失、砂盘滤失及泥饼承压能力的影响，并针对南堡油田所选岩心进行孔隙/裂缝封堵前后渗透率变化情况、压力传递及膜效率测试分析。结果表明用Green seal作封堵剂的钻井液，肇州县钻井液，高温高压滤失量为17 m L，砂盘滤失量为13.8 m L，均为小值，且其能有效提高泥饼承压能力至大于8 MPa，孔隙/裂缝封堵前后渗透率分析显示其封堵效果佳，有效减缓了压力传递，膜效率为0.099 0，。该封堵剂在NP36-3652和NP36-3701井进行了应用，应用井井壁稳定、井径规则、渗透率***值高、滤液***量低，实现了泥页岩地层井壁稳定、储层保护的多重目的。
油基钻井液用憎液性纳米封堵剂
为了解决油基钻井液在页岩气藏钻遇井壁失稳的难题，以纳米材料物理封堵和改变岩石表面润湿性为研究思路，通过溶胶-凝胶法对纳米二氧化硅进行表面改性，合成具有憎液性能的纳米封堵剂SNP-1。利用进行分子结构表征，钻井液粘度，同时结合扫描电镜等微观实验和自然渗吸等宏观实验对其性能进行评价。结果表明，钻井液搅拌器，合成的纳米封堵剂SNP-1具有预先设计的基团，其能够使页岩表面液相接触角大于150°，反转毛细管附加压力为阻止液相进入孔喉的阻力，进一步降低岩心自然渗吸油含量;150℃老化后，使得油基钻井液的高温高压滤失量低至2.4 mL，破乳电压达800 V以上，能有效阻止页岩岩心的压力传递。
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，钻井液作用，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。
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