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摘要
在泥页岩地层的钻井中，由于页岩极易吸水膨胀，导致井壁出现掉块、坍塌等情况，因此在钻井过程中需要对井壁进行加固。模拟生物矿化沉积过程，在硅片表面交替沉积纳米颗粒和阳离子聚合物，形成纳米矿化沉积层。对纳米颗粒和阳离子聚合物进行了优选，通过原子力显微镜、扫描电子显微镜分析沉积层的表面和断面形貌，通过红外光谱仪分析沉积层的组成，研究了沉积层的机械性能。结果表明，方解石晶型纳米碳酸钙的沉积效果优于纳米二氧化硅，低浓度纳米碳酸钙的沉积效果优异。硅片在1%阳离子聚合物支化聚乙烯亚胺与0.4%纳米碳酸钙中交替沉积可形成均匀分散、致密牢固的“堆砌”结构。沉积达到25个循环时，沉积层厚度为23.88μm，横向拉伸杨氏模量为1.4086 MPa，具有较好的黏弹性。改性纳米碳酸钙和阳离子聚合物可在模拟井壁上形成致密稳定的沉积层，为加固井壁、提高井壁稳定性提供了新的思路。
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