页岩纳米封堵剂的制备及性能研究.pdf

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1、分类号TE39学号151040205密级全日制学术型硕士学位论文题目页岩纳米封堵剂的制备及性能研究作者姓名拓丹导师姓名、职称于洪江教授学科(专业)名称应用化学提交论文日期2018年6月12日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做

2、了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导

3、师签名：__________日期：__________·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：页岩纳米封堵剂的制备及性能研究专业：应用化学硕士生：拓丹(签名)导师：于洪江(签名)摘要我国页岩油气储量十分丰富，但由于页岩地层易水化膨胀，且储层地质复杂，使我国页岩气的勘探开发有一定的局限性。目前我国页岩气钻井采用抑制性好、润滑性强的油基钻井液。但由于油基钻井液有成本高，污染高等缺点，因此需要研发一种适用于页岩气的高性能水基钻井液。井壁不稳的原因之一为钻井液中的水进入

4、页岩中，导致页岩水化膨胀。泥页岩地层较多微孔缝，且孔径极其微小，选用纳米封堵剂对其进行封堵，有效止水进入页岩。针对此现象研制出了与水基钻井液有较好配伍性的纳米页岩封堵剂——纳米聚合物微球JH-1、JH-2、JH-3和成膜性纳米微乳液CMJ-1、CMJ-2、CMJ-3。纳米聚合物微球以白油为分散介质，Span80/Tween80为复合乳化剂，正丁醇为助乳化剂，分别以AM、AA及阳离子单体DMDAAC、阴离子单体AMPS为聚合物单体，以N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，以过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂，利用反

5、相微乳液聚合法制备而成。以粒径、流变性及API滤失量为合成指标，研究了其性能的影响因素，最终得出了最佳合成工艺。成膜性纳米微乳液以Span80/Tween80为复合乳化剂，正丁醇为助乳化剂，分别以苯乙烯（St）、丙烯酸甲酯（MA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酰胺（AM）及阳离子单体二甲基烯丙基氯化铵（DMDAAC）为聚合物单体，在偶氮二异丁腈（AIBN）的引发作用下制备而成。以粒径、流变性及API滤失量为合成指标，研究了其性能的影响因素，最终得出了最佳合成工艺。通过在开采现场常用的钻井液配方中添加纳米封堵

6、剂配制出一种流变性及封堵性较好的有机/无机纳米复合页岩封堵体系：水+0.2%NaOH+3%甲酸钠+1%AP-1+3%（纳米碳酸钙+JH-3+CMJ-2）+3%超细碳酸钙（ASP-1250）+3%ASR-1+0.3%PAC-HV+0.3%XCD+重晶石。它将无机纳米材料与有机纳米材料的优点相结合，实验结果表明，该钻井液配方封堵性能极好，FL（HTHP30min）最小为2.9mL，岩屑滚动回收率达93.36%，24h线性膨胀率为9.85%，能有效抑制页岩的水化膨胀有效的解决井壁失稳问题。关键词：页岩纳米封堵

7、剂聚合物微球成膜性纳米微乳液水基钻井液论文类型：应用研究II英文摘要Subject：Preparationandpropertiesofshalenano-blockingagentSpeciality：AppliedchemistryName：TaDan(signature)Instructor：YuHongjiang(signature)ABSTRACTShalegasreservesofChinaareveryabundant,buttheshaleformationiseasilyhydrate

8、dandexpanded,andthereservoirgeologyiscomplex,whichmakestheexplorationanddevelopmentofshalegasinChinahavecertainlimitations.Atpresent,Chinaadoptsoil-baseddrillingfluidsforshalegasdrillingwhichhasgoodinhibitionandlubricity.H