柔性微球封堵剂的封堵性能及机理研究

作     者：徐哲 孙金声 刘敬平 吕开河 侯德林 王建 梁浩 胡静 XU Zhe;SUN Jinsheng;LIU Jingping;LYU Kaihe;HOU Delin;WANG Jian;LIANG Hao;HU Jing

作者机构：深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东))山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻井液技术服务公司四川成都610056 

出 版 物：《断块油气田》 (Fault-Block Oil & Gas Field)

年 卷 期：2024年第31卷第6期

页      面：1105-1113,1121页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：深层油气全国重点实验室自主研究课题“超高温高盐高密度条件下聚合物水基钻井液滤失性能调控研究”(SKLDOG2024-ZYRC-03) 国家自然科学基金资助项目“超深特深层油气钻采流动调控”(52288101) 

主　　题：柔性微球 滤失 高温高盐 封堵机理 

摘      要：随着油气勘探开发不断向深层超深层深入,对钻井液封堵剂的抗高温高盐性能提出了更高的要求。文中以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、苯乙烯(St)为主要原料,制备了一种柔性微球封堵剂PSDA,其粒径约为170 nm。采用纤维型微孔滤膜、岩心、孔洞型微孔滤膜对PSDA分散液的抗温、抗盐及封堵性能进行了综合评价。实验结果表明,PSDA分散液在20%NaCl条件下,可抗220℃,1%PSDA分散液对渗透率为9.58×10^(-4)μm^(2)岩心的封堵率达80.1%。在相同条件下,其性能优于纳米聚酯(NP-1)和纳米微球(NF-1)。同时,通过扫描电子显微镜(SEM)对PSDA的封堵机理进行研究,表明PSDA的封堵机理包括表面吸附、单微球直接封堵、变形封堵、架桥封堵以及充填形成封堵层。PSDA可用于封堵超高温高盐地层的纳微米孔隙裂缝,对其机理的研究进一步丰富了现有的柔性封堵机理。