一种强吸附疏水改性纳米SiO₂封堵剂

来源：钻井液与完井液杂志2022年第3期北京时间：

作者：滕春鸣,甄剑武,罗会义,蒋思臣

单位：1.中国石化石油工程技术研究院, 北京 102206；2.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室, 北京 102206；3.中国石油长城钻探工程有限公司, 北京 100020；4.大庆东华油气开发股份有限公司, 黑龙江大庆 163713；

摘要：钻井过程中钻遇稳定性较差的地层和承压能力较弱的地层时，经常出现井壁失稳和井下漏失等问题，为此开展了新型纳米封堵剂的研究与评价。合成了强吸附疏水纳米封堵剂，对其粒度分布、吸附性、润湿性和砂床封堵性能进行了测试。测试结果表明，该封堵剂粒度分布在100～150 nm，吸附性强，高温下能够将页岩表面水的润湿接触角增大到80.7°；加量为2.5%时，实验浆的砂床滤失量降低到5.0 mL；对钻井液流变性影响较小，API滤失量从4.4 mL降低到1.0 mL，高温高压滤失量从16.2 mL降低到6.2 mL；加量超过3.0 %时，渗透率降低到2.81 μD；PPA封堵率测试表明，该封堵剂能在陶瓷过滤盘内部形成封堵，钻井液的滤失速率降低到0.45 mL/min1/2，瞬时滤失量降低到2.58 mL。研究表明，强吸附疏水纳米封堵剂能够提高钻井液的封堵能力，降低钻井液对地层的侵入量，对保护井壁稳定有较好的作用。

关键词：钻井液, 纳米封堵剂, 强吸附, 疏水改性, 润湿性

基金资助：国家科技重大专项“彭水地区常压页岩气勘探开发示范工程”（2016ZX05061）；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）；中国石化科技攻关项目“威荣地区水基钻井液研究与应用”（PE19013）