钻井液用高吸水性树脂的防漏堵漏性能研究

摘要

针对采用水基钻井液开采页岩油气藏时,容易因页岩含黏土颗粒、天然裂缝等导致井漏且无法堵漏成功的问题,以丙烯酸和聚乙烯醇为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为化学交联剂,采用响应曲面法并以吸水倍率为响应目标,对实验因素进行优化,通过自由基溶液聚合制得一种PAA(聚丙烯酸)和PVA(聚乙烯醇)互穿网络结构的高吸水性树脂堵漏剂。采用红外、热重和扫描电镜分析验证了堵漏剂的合成成功并具备热稳定性。利用封堵及承压能力实验、砂床实验和微裂缝模拟实验对堵漏剂的承压堵漏性能进行评价。实验结果表明,堵漏剂具备良好热稳定性,在裂缝宽度为2 mm,温度为180℃,堵漏剂加量为3%,围压为10 MPa条件下,最高承压能力为6.08 MPa,高温高压滤失量为9 mL,能够有效实现页岩地层中水基钻井液的堵漏目标。

关键词

页岩 / 堵漏 / 高吸水性树脂 / 响应曲面法 / 吸水倍率