纳米二氧化硅对水基钻井液滤失影响预测模型及机理分析

作者：崔国涛; 王梦忆; 李全全; 董嘉伟; 郭力玮; 果常旺^*

来源：当代化工, 2023, 52(03): 546-558.

DOI：10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2023.03.009

• 钻井液
• 纳米二氧化硅
• 滤失模型
• 机理分析

采用2级-2因子复合分析法，证明了纳米二氧化硅和膨润土加量对滤失量和泥饼厚度具有较大影响。同时考虑膨润土悬浮液的结构动力学和纳米颗粒的胶体行为，建立了新的添加纳米材料的钻井液滤失模型。通过Minitab数据软件对新滤失模型与API滤失模型进行对比分析，新模型标准误差为0.41～0.81cm3、决定系数为99.3%～99.89%，具有较高可信度。将新模型预测数据与实验数据进行了对比，实验结果吻合良好。通过对泥饼进行X衍射分析和能谱分析发现，纳米二氧化硅影响滤失机理为纳米二氧化硅中的Si4+取代了泥饼中Fe2+、Mg2+等游离的阳离子，使得纳米二氧化硅颗粒进入泥饼微裂缝中，从而降低泥饼渗透率和滤失量。

• 单位
  西安石油大学; 陕西延长石油（集团）有限责任公司