钻井液与完井液

作者：黄乘升,褚奇,李涛,刘金华

单位：1.中石化华东石油工程有限公司六普钻井分公司, 江苏镇江 212000；2.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室, 北京 100101；3.中国石化石油工程技术研究院, 北京 100101；

关键词：钻井液, 井壁稳定, 聚合物纳米微球, 抗高温, 封堵性能

基金：国家自然科学基金重大项目“页岩油气高效开发基础理论研究”（51490650）

针对目前钻井用柔性封堵剂抗温性弱的问题，开展了抗高温聚合物纳米微球封堵剂的研究。以丙烯酰胺（AM）、对苯乙烯磺酸钠（SSS）、丙烯酸钠（AAS）、丙烯酸十三氟辛酯（TEAC）和1,3,5-三（甲基丙烯酰胺基甲酸酯）苯（B-TMAC）为原料，偶氮异丁氰基甲酰胺（CABN）为引发剂，十二烷基硫醇（TDDM）为分子量调节剂，通过自由基胶束聚合法合成了聚合物纳米微球OPTB。通过正交实验确定了最佳合成条件：反应温度105 ℃、反应时间20 h、反应单体浓度7.5%、CABN浓度0.4%和TDDM浓度1.5%。借助核磁共振光谱仪（1H-NMR）进行了分子结构表征。OPTB的钻井液性能测试结果显示，OPTB对钻井液的流变性能影响较小，滤失造壁性能显著。高温老化后，OPTB的粒径仍呈单分散状态。OPTB的加量达到3.0%时，对纳微米孔隙的封堵率高达90.84%，且可有效减慢井筒内液柱压力向地层传递的速度。采用扫描电镜（ESEM）观测了160 ℃老化16 h前后的OPTB的微观形貌，结果显示 OPTB颗粒呈球形，粒径较均一，高温作用仍有部分颗粒仍保持单分散状态。

来源：2022年第2期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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