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环保性纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶的制备及堵漏性能

范宇 唐宜家 夏连彬 王锐 黄桃 王建威

范宇,唐宜家,夏连彬,等. 环保性纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶的制备及堵漏性能[J]. 钻井液与完井液,2025,42(2):209-216 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.02.008
引用本文: 范宇,唐宜家,夏连彬,等. 环保性纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶的制备及堵漏性能[J]. 钻井液与完井液,2025,42(2):209-216 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.02.008
FAN Yu, TANG Yijia, XIA Lianbin, et al.Preparation of environmentally friendly nano lithium magnesium silicate-cellulose-gelatin composite gel and study on its ability to control mud losses[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2025, 42(2):209-216 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.02.008
Citation: FAN Yu, TANG Yijia, XIA Lianbin, et al.Preparation of environmentally friendly nano lithium magnesium silicate-cellulose-gelatin composite gel and study on its ability to control mud losses[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2025, 42(2):209-216 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.02.008

环保性纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶的制备及堵漏性能

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.02.008
基金项目: 中国石油西南油气田分公司科学研究与技术开发项目“深层页岩气防漏堵漏及提高地层承压能力技术研究”(20230302-18)。
详细信息
    作者简介:

    范宇,教授级高工,毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,现从事井工程技术研究和管理工作。E-mail:fanyu@petrochina.com.cn

  • 中图分类号: TE 282

Preparation of Environmentally Friendly Nano Lithium Magnesium Silicate-Cellulose-Gelatin Composite Gel and Study on its Ability to Control Mud Losses

  • 摘要: 在全球石油勘探开发都在严格推行环境保护法规的背景下,研制出一款环保且性能优秀的堵漏剂无疑是应对钻井漏层的高效解决方案。通过溶胶-凝胶法将纳米硅酸镁锂(nLMS)\羟丙基甲基纤维素(HPMC)\明胶(Gel)以固定的质量比例进行高温共混,nLMS粒子在高温下更均匀地分散在混合体系中,其高表面积促进了与Gel\HPMC基质地强黏附性,三者通过氢键与物理纠缠相互作用。利用nLMS和HPMC、Gel之间的物理化学作用,制备了具有高度交联网络结构的水凝胶,最后利用真空冷冻干燥技术,制备了纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶(nLMS-HPMC-Gel)颗粒。通过红外分析,紫外分析,热重分析,X射线衍射,高端流变仪等手段对复合凝胶(nLMS-HPMC-Gel)进行表征,同时,对复合凝胶在水基钻井液中的流变性能,封堵性能,承压性能进行了测试。结果表明:nLMS-HPMC-Gel该种凝胶具有良好的降滤失性,堵漏性,承压性,互配性。

     

  • 图  1  nLMS-HPMC-Gel、Gel、HPMC、nLMS的FTIR光谱

    图  2  nLMS-HPMC-Gel的光谱分析和热重分析

    图  3  nLMS-HPMC-Gel在不同时间下的动态接触角

    图  4  不同放大倍数nLMS-HPMC-Gel表面扫描电镜和表面与C/O/Si 元素有关的 EDS 图

    图  5  放大不同倍数nLMS-HPMC-Gel竖截面扫描电镜图和竖截面关于C/O/Si元素的EDS图谱

    图  6  nLMS-HPMC-Gel的X射线衍射图谱(a)和X射线光电子图谱(b)总谱

    图  7  nLMS-HPMC-Gel的C1S和O1S谱图

    图  8  不同温度条件下nLMS-HPMC-Gel的储能模量(a)、耗能模量(b)和复合黏度(c)

    图  9  nLMS-HPMC-Gel复合凝胶的堵漏性能

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-11-03
  • 修回日期:  2025-01-23
  • 网络出版日期:  2025-04-18

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