川渝地区页岩气钻井微纳米封堵材料的研发与应用

发布时间: 2022-12-23

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利

行业领域：

新能源产业

成果介绍

页岩气开发是缓解我国能源短缺的重要措施。目前页岩气水平段主要用油基钻井液钻井液钻进。水基钻井液由于对微纳米孔隙泥页岩地层封堵性差是制约其应用的关键。本项目围绕水基的微纳米孔隙泥页岩地层封堵性差是制约其应用的关键。本项目围绕水基的微纳米封堵难题，通过系统研究，揭示了泥页岩地层微、纳米孔隙的封堵机理，提出了“微纳米封堵理论”；建立了以高温、高压滤饼为模型的微纳米孔隙地层评价方法；研发了一系列微纳米封堵材料，并建立了350吨的生产线，实现了规模化生产。以微纳米封堵材料为核心，构筑了强封堵特性的水基钻井液体系，川东北地区、川西地区孝新合、川南长宁等区块43口井钻井过程进行现场应用。井塌事故率平均降低87.6%，钻速提高26.7%，钻井周期缩短17%，实现直接经济效益12045万元。

成果亮点

本项目研发的微纳封堵水基钻井液具有优异的耐温耐盐特性，具体如下，（1）优异的耐盐稳定性能：耐盐性能达到饱和，在各种常见无机盐，如氯化钠、氯化钾、氯化镁等饱和液态中能够稳定分散，发挥“微纳米封堵”作用；（2）超强的耐高温稳定性：在130℃及其以下使用温度条件下，能够在水基钻井液体系中保持长期的稳定分散，配置的钻井液能够长期保持性能稳定；（3）显著的封堵性能：在水基钻井液中，只需添加0.1-3wt%，即可提高微纳米孔隙地层封堵率达94%已上，有效封堵泥页岩地层的微纳米孔隙，避免井塌事故，保障了页岩气水平井稳定钻进。

团队介绍

产学研合作单位：西南石油大学，重庆威能钻井助剂有限公司，中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究所，四川上之登新材料有限公司，西南大学，西南石大金牛钻井液有限公司。第一完成人：武元鹏，西南石油大学新能源与材料学院教授、博导、副院长，四川省“千人计划”特聘专家，油气藏地质及开发工程国家重点实验室固定研究人员，四川省学术和技术后备人选。

成果资料