ナノマテリアル・ポリマーダイナミック・クロスリンクド・ゲル・コンポジットの製造と,掘削液への応用
Fei Gao1,2,3, Peng Xu1,2,3, Hui Zhang4
1National Engineering Research Center for Oil & Gas Drilling and Completion Technology, School of Petroleum Engineering, Yangtze University, Wuhan 430100, China.
Gels (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
この研究では,改造されたナノシリカとP ((AM-AAC) を使用した新しいゲル複合システム (GCS) を導入し,掘削液の性能を向上させる. GCSは効率的に流体損失を軽減し,石油とガスの掘削における井戸の安定性にとって不可欠なシェール水分化の阻害を改善します.
科学分野:
- 材料科学
- 石油工学
- 化学工学
背景:
- 粘土の水分化と液体の圧力による井戸穴の不安定性を引き起こします.
- 既存の方法は,掘削液の侵入によって引き起こされる井戸の不安定性を効果的に軽減するのに苦労しています.
研究 の 目的:
- ダイナミックな水素結合のクロスリンクネットワークの弱いゲル構造を開発し,改造されたナノシリカとP ((AM-AAC) を使用して,掘削液の性能を向上させる.
- 提案されたゲル複合システム (GCS) の詰め込み性能とシェール水分化阻害を評価する.
主な方法:
- シャイルの水分化阻害の実験評価
- ゼータポテンシャル測定,SEM分析,接触角度測定,毛細血管力の評価を用いた特徴付け.
- 改造されたナノシリカとP ((AM-AAC) を用いたゲル複合システム (GCS) の配列.
主要な成果:
- 1%のGCSは切り株の線形膨張率を14.8%に減らし,回復率を96.7%に増加させた.
- GCSは,KClとポリアミンと比較して優れた水分抑制を示した.
- 修正されたナノシリカは,シェイルの水性性 (接触角度>60°) に変化し,毛細血管力と流体損失を減少させた.
結論:
- ダイナミックなクロスリンクされたネットワーク構造は,掘削液の粘度を大幅に高め,液相粘度および物理的なブロック効果による流体損失を軽減します.
- 改造されたナノシリカはナノ孔を遮断し,シェール表面の浸透性を変化させ,それによって毛細血管力と表面の自由エネルギーを減少させます.
- 開発されたGCSは,掘削作業における井戸穴の安定性を改善するための有望な解決策を提供します.
