页岩气地层纳微米孔隙结构特征及封堵实验评价

目前水平井段井壁失稳是制约页岩气资源钻探开发进程的主要技术难题之一。针对上述技术难题,采用低压氮气吸附与高压压汞实验,分析了硬脆性页岩的微纳米孔隙结构特征,探讨了微纳米孔隙结构特征对页岩气地层井壁稳定性的影响。利用压力传递实验,开展了页岩微纳米尺度裂缝封堵评价实验。研究表明,页岩气地层的井壁失稳与其自身的微纳米孔隙结构特征具有密切关系,微纳米尺度裂缝发育是导致页岩气地层井壁失稳的内在主要因素;在此基础上,提出了页岩气协同稳定井壁钻井液技术对策,其中强化封堵页岩微纳米尺度裂缝是解决页岩气地层井壁失稳的关键技术措施。进一步优选了新型微纳米封堵剂,其粒径在80~200 nm之间呈"单峰"分布,能够有效封堵页岩微纳米尺度裂缝,阻缓压力传递与滤液侵入,增强裂缝性页岩井壁稳定性。     

绒囊工作液防漏堵漏机理

防漏堵漏材料一直备受关注.室内用优选的十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和水、羟乙基淀粉、聚丙烯酰胺以及专有化学处理剂为原料,研发出新型防漏堵漏工作液.实验和应用表明,新型工作液能够封堵大小不同的漏失通道且不影响正常作业.经1000～2000倍显微观察,工作液中有一种球形材料,静态下具有"一核二层三膜"微观结构.内部似气囊,外部似绒毛,遂称该材料为"绒囊".静态下,气囊绒毛结合完整,凝胶强度高;动态下,绒毛被剪切或散落,黏度低,满足工程需要.若漏失通道直径或宽度大于绒囊直径,绒囊堆积成侧躺圆锥状分解工作液液柱压力,实现防漏堵漏;漏失通道直径或宽度与绒囊直径相当,绒囊被低压区吸入时由圆形变成椭圆形,增加漏入漏失通道阻力,实现防漏堵漏;漏失通道直径或宽度小于绒囊直径,绒囊工作液利用高凝胶强度形成非渗透膜屏蔽漏失通道,实现防漏堵漏.从而,全面封堵大小不一的漏失通道。