抗温改性氧化石墨烯基封堵防塌剂的研制及现场应用

氧化石墨烯(GO)可实现泥页岩纳微米孔隙成膜覆盖封堵,为了提高其抗温性能,利用改进的羧基化反应制备了羧基化氧化石墨烯(GO-COOH),对其结构进行了表征,评价了其阻缓压力传递性能、与钻井液体系的配伍性能,并在江苏盐城地区阜宁组泥页岩层段进行了现场应用.研究结果表明,利用本文中的方法成功在氧化石墨烯片层上引入羧基;180℃水热16 h后,GO-COOH的压力传递时间为2120 s,而GO的压力传递时间仅为820 s,这表明GO-COOH具有较强的高温封堵能力.GO-COOH加入聚胺钻井液体系后几乎不影响体系的流变性能,能够改善其抑制性及滤失性能,减少砂床侵入深度,体系50 h压力传递由1 MPa降低至不到0.1 MPa,说明GO-COOH具有良好的配伍性及封堵性能.现场试验井平均井径扩大率仅为8.33％,事故复杂时间平均仅为1.03 d,钻井周期为48.33 d,与施工前相比井径扩大率大幅减小,井下事故复杂时间大幅降低,钻井周期大幅减少,有效缓解了阜宁组井壁失稳问题,产生了较好的经济效益.