新型纳米材料在页岩气水基钻井液中的应用研究

• 作者: 刘凡 王凯 王玺 王金锡 蒋官澄
• 来源期刊: 钻井液与完井液
• 关键词: 纳米材料 水基钻井液 页岩气开采 流变调节 纳米孔隙封堵
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 钻井液
• 页码范围: 27-33
• 页数: 7页
• 分类号: TE254.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.01.005

摘要

针对页岩气钻探中水基钻井液携岩、封堵纳米孔径、抑制页岩分散等方面需求,研制了一种直径约为30 nm的纳米层状材料LDP.在流变方面,120℃老化后,2％LDP悬浮液比6％钠膨润土具有更高的弹性模量、屈服应力和剪切稀释性,与0.5％PAC-LV溶液复配实验表明,1％LDP的增黏提切性能优于4％钠膨润土;同时,周期震荡应变扫描实验表明,LDP悬浮液在高低应变转换时具有更好的凝胶结构恢复和拆散性能;粒径分析、透射电镜分析表明,LDP比钠膨润土在水溶液和PAC-LV溶液中更容易形成明显的网状结构;在封堵方面,利用N2吸附分析了页岩在不同溶液浸泡后的孔隙,结果表明,LDP比纳米二氧化硅、钠膨润土具有更明显的封堵效果,扫描电镜分析揭示了LDP材料能够封堵页岩狭长纳米孔道.在页岩抑制方面,2％LDP抑制黏土线性膨胀率较清水降低45％,优于7％KCl,100 ℃页岩滚动回收率约为59.6％,与7％KC1基本一致,土块浸泡在2％LDP溶液96 h形貌完整.整体而言,LDP纳米材料在增黏提切、纳米孔隙封堵和页岩抑制方面有良好的效果,在页岩气高性能水基钻井液中有一定的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王玺	中国石油集团钻井工程技术研究院海外钻井技术研究所	27	68	5.0	7.0