一种多功能纳米层状材料在页岩气水基钻井液中的应用研究

摘要

针对页岩气钻探中钻井液携岩、封堵纳米孔径、抑制页岩分散等方面的需求,研制了一种直径约为30nm的Si-Mg氧化物层状材料LDP.在流变方面,LDP比常规的钠膨润土有更好的剪切稀释性能和凝胶强度,并能够显著增加0.5％PAC-LV溶液黏切力.透射电镜(TEM)分析表明,LDP比钠膨润土在水溶液和PAC-LV溶液中更容易形成明显的网状结构.在封堵10～100nm页岩孔径方面,LDP比纳米二氧化硅、钠膨润土具有更明显的封堵效果,扫描电镜(SEM)直观反映了LDP材料封堵页岩狭长纳米孔道.在页岩抑制方面,2％LDP抑制黏土线性膨胀效果优于7％KCl,100°C页岩滚动回收与7％KCl基本一致.