无机复合纳米水基钻井液体系研究

第 3 8卷 第 2期 2 0 1 0年 3 月 石 油 钻 探 技 术 P ETR0I EUM DRI L I I NG TECHNI QUES V o 1 ． 3 8 NO ． 2 M a r ．， 2 01 0 固井与 泥浆 有 机／ 无 机 复 合 纳 米 水 基 钻 井液 体 系研 究 白小 东 蒲 晓林 ( 西南石 油大学 材料科学与工程学 院， 四川 成都 6 l O S O O ) 摘 要 ： 利 用 有机 和 无 机 纳 米 粒 子作 为功 能 处 理 剂 ( 架 桥 、 封 堵 ) ， 结 合 常 规 聚 合 物 处 理 剂 组 成 了有 机 ／ 无机 复 合 纳 米水 基 钻 井 液体 系 ， 评 价 了该 钻 井 液体 系的 隔 离层 效 应 、 抗 温性 、 抑 制 性 、 抗 污 染 能 力 和 沉 降 稳 定 性 。评 价 结 果 表 明 ： 有机 ／ 无机 复合 纳米 水 基 钻 井 液体 系具 有 较 强 的 隔 离层 效 应 ， 1 2 o mi n后 动 滤 失 量 几乎 为 零 ； 抗 温 达 到 1 8 0℃ ； 具 有 较 强的 抑 制 泥 页岩 水化 膨 胀 的 能 力 ， 页 岩在 纳米 水 基 钻 井 液 中的 线膨 胀 率仅 为 1 7 ． 9 2 ， 滚动 回收 率 为 9 5 ． 。 O ； 抗 盐 和 钻 屑 污 染 能 力 强 ， 抗 Na C I 和 C a C 1 。可 达 1 5 和 7 o A ， 抗 钻屑 污 染 可达 l 5 ； 沉 降 稳 定 性好 ， 能 满足 现 场 施 工要 求 。 关 键 词 ： 纳 米 级 材 料 ；水 基 钻 井 液 ；钻 井 液 性 能 ； 抗 盐特 性 中 图分 类号 ： T E 2 5 4 ． 3 文 献 标 识 码 ： A 文 章 编 号 ： 1 0 0 卜0 8 9 0 ( 2 0 1 O ) 0 2 — 0 0 4 7 ～ 0 4 1 概 述 水 分子 的直 径约 为 0 ． 4 n m， 钻 井液 中的 黏土 颗 粒粒 径 多数 在 悬 浮 体 范 围 ( 0 ． 1 ～ 2 ． 0／ l m) 内 ， 而 泥 页岩 是所 有地 层岩 石 中孔 径 最 小 的 岩石 类 型 ， 其孑 L 径分 布在 0 ． 0 0 1 ～0 ． 0 1 0／ x m， 因此 ， 对 于井 壁岩 石 的 最后 一级 封堵 材料 ， 其颗 粒 尺寸 必须 处 于纳米 级 ， 而 且加 人 的纳米 材料 必须 同 时有 刚性 粒......