纤维素纳米纤维作为水性钻井液中的抗松剂
Dongqing Yang1, Muhammad Arqam Khan2, Bo Liao1
1School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao, Shandong 266580, China.
International journal of biological macromolecules
|August 15, 2025
概括
纤维素纳米纤维 (CNFs) 被测试以防止在高密度钻井流体中的巴里特沉降. 时间氧化CNF (T-CNF) 显示出最佳性能,为深层页岩气井的井口稳定提供了可持续的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 石油工程是石油工程中的一个.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 巴里特对于高压油气井的井口稳定性至关重要.
- 巴里特在高温钻井流体中的沉降降低了效率,增加了风险.
- 开发有效的抗松剂对于深层页岩气勘探至关重要.
研究的目的:
- 为了评估纤维素纳米纤维 (CNFs) 作为高密度水性钻井液中的抗松剂.
- 为了比较TEMPO氧化CNFs (T-CNFs),机械分解CNFs (M-CNFs) 和含素的CNFs (L-CNFs) 的性能.
- 了解CNFs抗衰变特性背后的机制.
主要方法:
- 研究了三种类型的CNF:T-CNF,M-CNF和L-CNF.
- 评估了它们作为高密度水基钻井液体的抗松剂的性能,用于深层页岩气.
- 进行机械分析以确定分散和稳定效应.
主要成果:
- 与M-CNFs和L-CNFs相比,T-CNFs表现出优越的抗缩性能.
- 从TEMPO氧化中产生的T-CNFs极为负的表面电荷诱导了强大的静电排斥.
- 通过T-CNF有效分散巴里特颗粒,防止聚合和沉积,增强悬浮的稳定性.
结论:
- 在深层页岩气应用中,T-CNFs是高密度钻井流体的有效抗松剂.
- 该机制涉及由T-CNFs提供的静电排斥,桥接和硬体阻碍.
- 这项研究提出了一种新的,可持续的,环保的替代传统抗衰变添加剂.
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