智能自愈合凝膠研究進展及在鉆井液領域的應用前景

作者：孫金聲,趙震,白英睿,呂開河,王金堂,王韌,王晨燁,戴立瑤

摘要：自愈合凝膠是一類受損后能自行愈合形成接近整體凝膠強度的智能材料。通過系統介紹基于疏水、氫鍵和靜電作用的物理自愈合凝膠和基于亞胺鍵、酰腙鍵和Diels-Alder反應的動態化學鍵作用的化學自愈合凝膠的研究進展,結合鉆井液應用實踐以及不同類型自愈合凝膠材料自身特性,總結了自愈合凝膠材料在鉆井液防漏、堵漏、固壁和降濾失領域的應用前景。自愈合凝膠材料可作為隨鉆防漏和堵漏劑,進入井下高滲基質和裂縫后聚集堆積,自行愈合形成整體高強度凝膠封堵漏失通道;作為固壁材料可通過氫鍵、靜電和黏滯作用吸附聚集在井筒壁面,愈合后形成高強度凝膠固壁層,封堵孔隙和微裂縫,強化井壁穩定性;作為降濾失材料可與黏土、聚合物協同作用,愈合后在井壁形成一層致密的高強度濾餅,降低鉆井液濾失量。自愈合凝膠材料在鉆井液領域的研究和應用將促進鉆井液技術的智能化。

發文機構：中國石油大學（華東）石油工程學院 中國石油集團工程技術研究院有限公司 南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）

關鍵詞：智能自愈合凝膠愈合機理防漏堵漏化學固壁降濾失intelligent self-healing gelhealing mechanismlost circulation prevention and controlwellbore strengthening by chemical actionfluid loss reduction

分類號： TE254[石油與天然氣工程—油氣井工程]