探讨了络合铝作为化学封堵材料的化学基础和化学封堵原理，并对络合铝化学封堵剂PF-Chem Seal进行了室内评价。SEM电镜扫描实验结果显示，PF-Chem Seal可以对页岩孔喉和微裂缝进行有效封堵，能够在页岩表面和近井壁形成致密的铝络合物沉淀层。动态页岩孔隙压力传递实验结果显示，使用PF-Chem Seal后页岩的半透膜效率提高率达到80%以上，作用效果接近于油基钻井液。氟离子浓度测量实验可以实时监测PF-Chem Seal在钻井液体系中的含量，为现场作业提供可靠的化学封堵剂浓度数据。渤海CFD区块现场使用结果显示，PF-Chem Seal与水基钻井液体系配伍性好，泥页岩井段井壁稳定，井径规则。PF-Chem Seal减少了泥页岩孔隙压力传递效应，能满足页岩复杂地层井壁稳定要求。
纳米聚合物微球封堵剂的制备及特性
页岩具有极低的渗透率和的孔喉尺寸，钻井液配方，传统封堵剂难以在页岩表面形成有效的泥饼，只有纳米级颗粒才能封堵页岩的孔喉，阻止液相***地层，维持井壁稳定，保护储层。以(St)、酸甲酯(MMA)为单体，过***钾(KPS)为引发剂，采用乳液聚合法制备了纳米聚合物微球封堵剂SD-seal。通过红外光谱、透射电镜、热重分析和激光粒度分析对产物进行了表征，钻井液，通过龙马溪组岩样的压力传递实验研究了其封堵性能。结果表明，SD-seal纳米粒子分散性好，钻井液润滑剂，形状规则(基本为球形)，粒度较均匀(20 nm左右)，分解温度高达402.5℃，热稳定性好，阻缓压力传递，使龙马溪组页岩岩心渗透率降低95%。
实验优化了聚氨酯预聚体的合成条件并研究了影响复合封堵剂固化时间和性能的因素。 本文探讨了复合封堵剂的性能，结果表明：PUCPB/OVMT复合封堵剂的机械性能明显增强，其中拉伸强度为26.8MPa，断裂伸长率为443%，分别较纯PUCPB提高了52.3%、31.5%；复合封堵剂的热稳定较好，钻井液性能，200℃时几乎没有质量损失，尤其是PUCPB/OVMT在300℃时损失率仅为0.84%；复合封堵剂的封堵能力好，封堵率均在90%以上，能很好的封堵汽窜通道；复合封堵剂的抗盐能力强，在盐溶液中的吸水率在5.0%左右，韧性较好，挤压不变形。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等对有机蛭石进行结构表征，结果显示蛭石层间距增加到2.37nm，超声分散后扩大到2.92nm，TGA和SEM结果进一步验证了蛭石改性的效果。
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