智能自愈合凝胶研究进展及在钻井液领域的应用前景

作者：孙金声,赵震,白英睿,吕开河,王金堂,王韧,王晨烨,戴立瑶

摘要：自愈合凝胶是一类受损后能自行愈合形成接近整体凝胶强度的智能材料。通过系统介绍基于疏水、氢键和静电作用的物理自愈合凝胶和基于亚胺键、酰腙键和Diels-Alder反应的动态化学键作用的化学自愈合凝胶的研究进展,结合钻井液应用实践以及不同类型自愈合凝胶材料自身特性,总结了自愈合凝胶材料在钻井液防漏、堵漏、固壁和降滤失领域的应用前景。自愈合凝胶材料可作为随钻防漏和堵漏剂,进入井下高渗基质和裂缝后聚集堆积,自行愈合形成整体高强度凝胶封堵漏失通道;作为固壁材料可通过氢键、静电和黏滞作用吸附聚集在井筒壁面,愈合后形成高强度凝胶固壁层,封堵孔隙和微裂缝,强化井壁稳定性;作为降滤失材料可与黏土、聚合物协同作用,愈合后在井壁形成一层致密的高强度滤饼,降低钻井液滤失量。自愈合凝胶材料在钻井液领域的研究和应用将促进钻井液技术的智能化。

发文机构：中国石油大学（华东）石油工程学院 中国石油集团工程技术研究院有限公司 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）

关键词：智能自愈合凝胶愈合机理防漏堵漏化学固壁降滤失intelligent self-healing gelhealing mechanismlost circulation prevention and controlwellbore strengthening by chemical actionfluid loss reduction

分类号： TE254[石油与天然气工程—油气井工程]