纳米二氧化硅改善钻井液滤失性能的实验研究

作     者：袁野 蔡记华 王济君 肖长波 YUAN Ye;CAI Jihua;WANG Jijun;XIAO Changbo

作者机构：中国地质大学湖北武汉430074 

出 版 物：《石油钻采工艺》 (Oil Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2013年第35卷第3期

页      面：30-33,41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：国家自然科学基金项目"纳米架桥材料在低孔低渗煤层气藏钻完井过程中的暂堵机理研究"(编号:41072111)和"可降解钻井液在松软煤层瓦斯抽采孔钻进中的护孔和储层保护机理研究"(编号:40802031)的部分内容 

主　　题：纳米二氧化硅 钻井液 滤失性 泥页岩 井壁稳定 

摘      要：泥页岩地层井壁失稳的主要原因是泥页岩吸水后发生膨胀和掉块。针对这种情况提出了使用纳米二氧化硅封堵泥页岩纳米级孔喉、降低其渗透率从而减缓水分侵蚀的思路。在前期研究基础上，通过透射电镜分析、钻井液常规性能测试和扫描电镜分析等手段，评价了不同温度下纳米二氧化硅对钻井液滤失性的改善效果。结果表明：纳米二氧化硅可以有效地降低淡水基浆和膨润土基浆在升温过程中的失水量：室温下失水量降低率为56．25％，140℃时失水量降低率为78％，而对低固相基浆则效果一般；相对于纳米二氧化硅的质量浓度5％，其质量浓度为10％时可以使钻井液形成较为连续而致密的滤饼，封堵能力加强。由此可见，纳米二氧化硅可以有效改善淡水基浆和膨润土基浆的降滤失性能，且在温度升高过程中（室温～160℃）表现较好。