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视频作者：胜利油田中胜石油化工有限责任公司
水基钻井液用耐高温纳米聚合物封堵剂的研制深井超深井钻井过程中，纳米聚合物封堵剂对解决微孔隙、微裂缝发育地层的井壁失稳问题至关重要，然而高分子聚合物类封堵剂高温易降解失效。优选N，N-二酰胺(DMAM)、2-酰胺-2-丙磺酸(AMPS)、(ST)和二二化铵(DMDAAC)为反应单体，过硫酸铵为引发剂，N，N-亚双酰胺(MBA)为交联剂，钻井液清洁器，采用乳液聚合法合成了一种纳米聚合物封堵剂。红外光谱显示合成材料为目标产物，粒度分析表明中值粒径为129 nm。通过砂盘封堵实验以及高温老化前后的API、高温高压滤失量对其高温封堵性能进行评价，180℃高温老化后，加入1%纳米聚合物封堵剂的钻井液API滤失量为24.4 mL，高温高压滤失量为92 mL，高温高压砂盘滤失量为66 mL。实验结果表明，通过优化分子结构解决了纳米聚合物封堵剂高温易降解的问题，合成的纳米聚合物封堵剂具有优异的抗温和封堵性能。
抗高温高密度油基钻井液封堵剂研究与应用四川盆地页岩气储量丰富，但页岩层理发育，钻井液振动筛，液体侵入后使井壁极易发生层间剥落。因此，阎良区钻井液，如何从钻井液角度出发有效封堵页岩层间缝隙，减小液相侵入，防止井下垮塌，是页岩气开发必须解决的难题。同时，由于部分构造的页岩气井为深井超深井，井底温度高(≥180℃)、地层压力大(2.35 g/cm3)，钻井液必须具有较高密度和较强抗高温能力。文章采用酸甲酯和酸丁酯通过乳液聚合研发出一种适合于油基钻井液的、具有封堵能力的抗高温树脂微粒。该树脂微粒一方面提高钻井液对页岩地层的封堵能力，减少液相侵入地层造成的压力传递，钻井液性能，解决井壁失稳的技术难题，另一方面降低处理剂加量从而改善高密度油基钻井液流变性。在现场应用过程中，为页岩气井威204H5-6井水平段安全快速钻进提供了技术保障，也为进一步推动我国页岩气'工厂化'开发进程奠定了坚实基础。
针对渤海辽东湾某油田地层硬脆性泥页岩裂缝发育特点，笔者通过控制反应条件，制备了平均长径比在20～30之间的三水碳酸镁晶须和水合碱式碳酸镁晶片，并在此基础上与常用成膜剂LPF-H复配，研制了一种新型成膜封堵剂CMF，其中LPF-H∶晶须∶晶片的配比为7.0∶1.6∶0.4。室内实验结果表明，成膜封堵剂CMF与钻井液体系具有良好的配伍性，流变性能能够满足携岩屑要求，对不同渗透率砂盘的封堵能力优于常用成膜剂LPF-H。晶须、晶片与LPF-H这三种材料相互协同作用，在井壁形成一层致密、具有一定强度韧性的隔离膜，能有效封堵地层裂隙，稳定井壁，降低钻井液处理剂的损耗。该成膜封堵剂CMF在渤海辽东湾某油田X-1井进行了现场试验，结果表明，加入成膜封堵剂CMF后，钻井液性能满足要求，滤失量和表皮系数均低于采用成膜剂LPF-H的邻井X-2。这说明，成膜封堵剂CMF能够满足该油田钻井过程中储层保护的需要，具有推广应用前景。
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