石油学报
石油學報
석유학보
ACTA PETROLEI SINICA
2015年
3期
378-384
,共7页
王伟吉%邱正松%钟汉毅%黄维安%赵欣%董兵强%暴丹
王偉吉%邱正鬆%鐘漢毅%黃維安%趙訢%董兵彊%暴丹
왕위길%구정송%종한의%황유안%조흔%동병강%폭단
纳米封堵剂%页岩气%井壁稳定%温敏型智能高分子%钻井液
納米封堵劑%頁巖氣%井壁穩定%溫敏型智能高分子%鑽井液
납미봉도제%혈암기%정벽은정%온민형지능고분자%찬정액
nano blocking agent%shale gas%wellbore stability%thermosensitive intelligent polymer%drilling fluid
页岩具有极低的渗透率和极小的孔喉尺寸,传统封堵剂难以在页岩表面形成有效的泥饼阻止液相侵入,只有纳米级颗粒才能封堵页岩的孔喉,阻止液相侵入地层,维持井壁稳定,保护储层.采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行超声表面改性,引入乙烯基功能基团,80℃下使其与温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)、亲水性单体丙烯酸(AA)共聚,通过调节NIPAm、AA摩尔比制得不同最低共溶温度(LCST)值的温敏型P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2复合封堵剂,并用红外光谱、透射电镜和热重分析对产物进行表征.通过透光率测试研究了其温度响应行为,通过下志留统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,P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2温度响应行为灵敏,存在明显的LCST值,随亲水性单体AA含量的增加,其LCST值不断升高;温度在LCST值以上,该封堵剂同时发挥物理封堵和化学抑制双重作用,阻缓压力传递效果显著,封堵后页岩表面呈疏水性,完全阻隔了水的传递.
頁巖具有極低的滲透率和極小的孔喉呎吋,傳統封堵劑難以在頁巖錶麵形成有效的泥餅阻止液相侵入,隻有納米級顆粒纔能封堵頁巖的孔喉,阻止液相侵入地層,維持井壁穩定,保護儲層.採用硅烷偶聯劑KH570對納米SiO2進行超聲錶麵改性,引入乙烯基功能基糰,80℃下使其與溫敏性單體N-異丙基丙烯酰胺(NIPAm)、親水性單體丙烯痠(AA)共聚,通過調節NIPAm、AA摩爾比製得不同最低共溶溫度(LCST)值的溫敏型P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2複閤封堵劑,併用紅外光譜、透射電鏡和熱重分析對產物進行錶徵.通過透光率測試研究瞭其溫度響應行為,通過下誌留統龍馬溪組巖樣的壓力傳遞實驗研究瞭其封堵性能.結果錶明,P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2溫度響應行為靈敏,存在明顯的LCST值,隨親水性單體AA含量的增加,其LCST值不斷升高;溫度在LCST值以上,該封堵劑同時髮揮物理封堵和化學抑製雙重作用,阻緩壓力傳遞效果顯著,封堵後頁巖錶麵呈疏水性,完全阻隔瞭水的傳遞.
혈암구유겁저적삼투솔화겁소적공후척촌,전통봉도제난이재혈암표면형성유효적니병조지액상침입,지유납미급과립재능봉도혈암적공후,조지액상침입지층,유지정벽은정,보호저층.채용규완우련제KH570대납미SiO2진행초성표면개성,인입을희기공능기단,80℃하사기여온민성단체N-이병기병희선알(NIPAm)、친수성단체병희산(AA)공취,통과조절NIPAm、AA마이비제득불동최저공용온도(LCST)치적온민형P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2복합봉도제,병용홍외광보、투사전경화열중분석대산물진행표정.통과투광솔측시연구료기온도향응행위,통과하지류통룡마계조암양적압력전체실험연구료기봉도성능.결과표명,P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2온도향응행위령민,존재명현적LCST치,수친수성단체AA함량적증가,기LCST치불단승고;온도재LCST치이상,해봉도제동시발휘물리봉도화화학억제쌍중작용,조완압력전체효과현저,봉도후혈암표면정소수성,완전조격료수적전체.
