纳米材料钻井液在大港油田的应用
纳米材料在石油领域中的应用
312摘要：纳米材料凭借其突出的物理性能，在各个领域发挥着重要的作用，我们研究纳米材料在石油领域中的应用时，重点研究了在钻井工具材料、钻井液完井液、采油生产、采油堵水、破乳剂五个方面的应用，对现场实验施工有着不同程度的帮助。
关键词：纳米材料；石油领域；应用中图分类号：TB383 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2017)031-0312-01纳米材料，指的是由基本颗粒组成的粉状或颗粒状物质，这种物质的大小一般在1~100纳米之间。
当我们生活中的普通材料被制成纳米材料时，大多数普通材料本身的很多性质都会发生改变，比如：会增加辐射、吸收、催化等新特性，同时，它本身的光、电、热、磁等性质也会发生改变。
石油开发的研究人员注意到纳米技术会使得材料本身的性质发生改变，于是，研究人员开始将纳米材料与石油的开发工作相结合起来，将纳米材料应用到石油开发当中。
下面我们就来了解一下，纳米材料是如何被应用到石油领域的：一、纳米材料在钻井工具材料上的应用开发石油，首先就需要钻井。
可以说，钻井是开发石油的基础，也是最重要的一个步骤。
我国的石油技术一直未到世界前列，就是因为钻井技术相对落后。
钻井问题想要被解决，必须要研发使用新技术。
研究人员发现新兴的纳米技术可以应用到钻井当中。
于是，将纳米技术与钻井相结合，以此可来提升我国的钻井技术。
到目前为止，我国已经研究出了一种新型的纳米复合涂料。
将这种涂料涂在钻具和井的表面，会大大的降低钻具与井之间的摩擦力。
还有，将这种涂料涂在钻具的各种小零件上，大大增加了小零件的耐磨性，减少小零件的损伤。
不论是减少摩擦力，还是增加耐磨性，都会增加钻具的使用寿命，这会极大的降低石油开发行业的成本，会给石油开发行业带来巨大的经济效益。
二、纳米材料在钻井液完井液中的应用将纳米材料制成的钻井液和完井液使用到钻井工作当中，在钻井过程中可以起到稳定井壁、储层保护的作用。
而且，添加钻井液和完井液还能够提升钻速，提高石油开发的效率。
向钻井液中加入纳米颗粒的效果研究
向钻井液中加入纳米颗粒的效果研究近年来，纳米科技的发展已经渗透到了各个领域。
在石油行业中，纳米技术被广泛应用于增产和提高采油率等方面。
其中，向钻井液中加入纳米颗粒是一种有效的方法，能够大幅度提升钻井液的性能和效果。
本文将探讨向钻井液中加入纳米颗粒的效果，并对其研究成果进行分析。
一、向钻井液中加入纳米颗粒的原理为了更好地了解纳米颗粒对钻井液的影响，先了解一下钻井液的基本结构和组成。
钻井液一般由水、粘土、润滑剂和各种化学试剂组成，是钻井过程中不可或缺的一部分。
通过向钻井液中加入纳米颗粒，钻掘作业将得到以下方面的改善：1. 粘度和黏性: 加入适当量的纳米颗粒可以显著改变钻井液的物理性质。
纳米颗粒具有较高的表面积和活性，可以吸附周围的液体分子，从而增加钻井液的粘性和黏度。
2. 稳定性: 由于纳米颗粒和石英颗粒的平衡状态不同，纳米颗粒可以与石英颗粒形成一种稳定的共存状态，可以显著提高钻井液的稳定性。
这种效应在地层渗透率不稳定的地方尤为重要。
3. 抑制割切液: 表层的地层通常含有很多粘土和钙质石灰。
这些石灰和粘土会破坏钻头并损坏钻井设备，而纳米颗粒可以帮助钻井液抑制割切液。
4. 提高渗透性: 纳米颗粒和石英颗粒之间的互动可以促进岩石中的孔隙和裂缝之间的互通。
这有助于提高地层的渗透性，提高采油率。
二、纳米颗粒在钻井液中的应用大量研究表明，纳米颗粒在钻井液中是非常有效的，可以显著提高钻掘作业的效率。
以下是一些调查研究的结果：1. 钻井液的粘性和黏度增加了数倍。
这可以使钻头更容易切入硬岩，同时提高了钻掘速度。
2. 钻井液的稳定性明显提高，尤其是在地层渗透性不稳定的地方，可以帮助维持钻井流程，减少设备损坏和时间的损失。
3. 使用纳米颗粒的钻井液可以帮助减少污染物的溶解和释放到钻井液中。
4. 纳米颗粒的使用可以提高岩石储层的渗透率，这对于提高采油率和油田综合效益至关重要。
三、纳米颗粒在钻井液中的注意事项虽然在钻井液中使用纳米颗粒可以带来众多优点，但需要注意以下一些问题：1. 带电性: 在钻井液中，纳米颗粒可能会带电，并与其他带电粒子形成聚集体。
纳米材料在国内外油气田开发中的应用
正电胶（ Ｍ ） Ｍ Ｈ 、硅 酸盐 、甲基葡萄糖 甙（ Ｅ １ Ｍ Ｇ 、甲酸 盐 、全油基 、合成基等钻井完井液体系［ ５ １ 。虽然这几
种 钻 井液 都 各 具 有 优 势 和适 用 环境 ，但 双 保 钻井 完 井 液 推广 应 用 的关 键 因素 是 解 决 所 用 的处 理 剂 必 须
关键词
纳米技术
纳米材料
油气 田开发
应用
油 气 田开 发 目标 主要 有 两 个 方 面 ：一 是 提 高
针对 目前钻探方面存 在的钻具钻头材料 制约着 钻 速提高和寿命延长 、耐磨高强度的金属材料和工
程 胶 塑 材 料 制 约 着 钻 井 泥浆 泵 和井 下 动力 钻 具 的 寿
经济采 收率 ，充分利 用油气资源 ；二是提高油气开 发的经济效益 。在提 高经济采收率方面 ：利用廉价 高效 的驱油剂 ，提高 中后期驱替效率至关重要 。常
发展 的 ，钻 井 液 的发 展 要 求 找 到一 种 双 保 钻 井 完 井 液体 系—— 既能 保 护 油 气 层 又 能保 护 环 境 的钻 井 完 井液 。当 前油 田开 发 应 用 的钻 井 液体 系 包 括无 侵 入 、
加剂 加 入 到丝 扣 油 中 ，涂 于丝 扣 ，这 样 既可 避 免 咬
Ａ ｒ２ ０ ｐ． ０ ７
摘 要
综述 了纳米材料在 油气田开发 中的应 用情况 ，从钻探、采 注、调剖 、钻 井液 、污水处理、 防腐 、润滑 ７ 个方 面
探 讨 了油气田开发领域存在 的技术 问题和应 用纳米技术及其材料的可能性与优 势．对从 事纳米材料 与纳米技术 以及油 气田开发
的 相 关人 员 具 有 参考 价 值 。
式泵的寿命 。提 高这些 工具 寿命 的关键是要解决金 属材料的耐磨 耐蚀性 和各种 耐油 、耐压及耐温塑胶
纳米技术在钻井完井液中的应用前景
第 一作 者 简 介 ： 毅 ， 王 工程 师 ， ９ ４年 生 ， ０ ３年 毕 业于 中 国石 油 大 学钻 井 专 业 ， 硕 士 学 位 ， 从 事 石 油 完 井 工 程 技 术 １７ ２０ 获 现 和 科 学研 究工 作 。地 址 ： 山东 省 东 营 市 北 一路 ８ ７号 ； ２ 电话 （ ５ ６ ７ ９ ６ ９ Ｅ ｍａｌ ｊｗｙ ０ ７ １ ３ ｃ ｒ 。 ０ ４ ） １５ ２ ； － ｉ ｗ ｓ ２ ０ ＠ ６ ．ｏ ： ｎ
关键 词 纳米 技 术 钻 井 完 井 液 钻 井 液添 加 剂 防止 地 层 损 害 作 用 机 理
中 图分 类 号 ： ２ ４ ＴＥ ５ 文献 标 识 码 ： Ａ
微米技 术是 运 用 不 同技 术 对 颗 粒 尺 寸 进 行 控 制 ， 过对颗 粒尺 寸在 微 米级 的控 制达 到 控 制 物质 通 宏观性 质技 术 ， 纳米 技 术是 通 过 对 物质 在 纳 米级 而
的热 量 ， 到改 善钻 井 完井 液 内部 其 它 添加 剂 和 高 起
聚物性 能的作用 ， 进而 稳定钻井 完井液 的整体 性能 。
１ ２ 改善 流变性 ．
在纳 米 与 聚合 物复 合悬 浮体 系 中 ， 可能 不 同程
度地 存在 ３ 作 用 力 。首 先是 胶体 力 ， 来 源 于纳 种 它 米颗 粒 间的相互 作用 ， 是 由流体 的 极性 等性 质 控 它
经 过 纳 米 改性 的钻 井 完 井 液 处 理 剂进 行 了分 类研 究 。研 究 发 现 ， 米 级 钻 井 完 井 液 处 理 剂 的 性 能 良好 ， 有 优 良 纳 具
的润 滑 性及 油层 保 护 性 能 ， 经 过 细 化 的 纤 维 素 作 为超 细 碳 酸 钙 的替 代 品 ， 有 良好 的 暂堵 性 能 。 如 具
纳米微球保护储层钻井液研究及应用
纳米微球保护储层钻井液研究及应用纳米微球保护储层钻井液研究及应用随着我国油气工业的发展，陆上和海洋油气储层探测的难度逐渐增大。
其中，遇到的最大的难题就是如何保护储层，防止钻井过程中的钻井液和泥浆对储层造成损害。
近年来，在纳米技术的不断发展和应用方面，纳米微球作为一种新型的油田化学品，已经被广泛应用于钻井液中。
本文将对纳米微球在保护储层钻井液中的研究及应用进行详细的阐述。
一、纳米微球的组成结构纳米微球是由聚合物、介质和聚离子三种化学物质组合而成的。
表面活性剂的加入改善了密度和毛细作用力之间的平衡，减少了表面张力，增强了微球的分散性和稳定性。
与普通微球相比，纳米微球具有粒径小、表面积大、吸收作用强和表面电性强等特点，对钻井液中的固体、液体和气体杂质都有很好的去除效果。
二、纳米微球的应用特点1.纳米微球在钻井液中的应用能够起到优异的稳定剂、过滤控制剂、颗粒输送剂和钻井液泥浆稳定化剂等多种作用，有利于提高钻井液的质量和钻井效率。
2.纳米微球能够显著提高钻井液的渗透能力和润湿性，从而增加钻进速度和提高钻孔质量。
3.纳米微球通过增加储层和钻井液之间的粘附力，提高了储层保护效果和钻井液对储层的侵蚀性。
4.纳米微球还能够有效降低钻井液的黏度和防止沉淀，从而减少了操作人员的耐心和钻井成本。
三、纳米微球保护储层钻井液的实际效果由于钻井液对储层的侵蚀性、毛细管作用和孔隙水力压力等因素的影响，评价储层保护效果是衡量一种钻井液的重要指标之一。
因此，本文以实际工程应用中的数据为依据，探讨纳米微球应用于保护储层钻井液的具体效果。
首先，纳米微球能够有效地减小钻井液对储层的侵蚀性，提高了储层的防护能力。
太阳能油田在某钻井工程的应用结果表明，使用纳米微球后，储层侵蚀程度明显降低，储层未被钻井液侵蚀的率提高了30%，降低了钻井带来的损害。
其次，纳米微球能够减少钻井液对地层的毛细作用和升水造成灭孔现象。
在柴达木盆地的某地块钻探中，通过添加纳米微球，升水时全井段与局部段的灭孔现象均得到了明显缓解，缩短了井眼应力消除时间和钻进时间，提高了钻井效率，提高了钻井液的性能。
纳米材料在钻井液中的应用
中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）纳米技术在钻井液中的应用姓名：学号：性别：专业: 石油工程批次：学习中心：指导教师：温航2014年10月31纳米技术在钻井液中的应用摘要鉴于纳米材料的小尺寸效应、表面效应以及与常规微细粉末材料不同的特殊功性，本文跟踪纳米技术发展动态，开展了纳米技术在钻井液中的应用研究工作。
本文在广泛调研的基础上，首先对纳米粉体材料在水溶液中的分散稳定性进行了实验研究，粒度实验分析表明，纳米颗粒在水溶液中的分散性主要取决于分散剂及搅拌条件等因素；实验表明钻井液处理剂钠羧甲基纤维素(CMC)与生物聚合物(XC)能够促进纳米粉体材料的水分散稳定性。
实验探索了硅类、钛类、钙类、锌类等纳米材料对钻井液处理剂性能的影响，制备出纳米改性CMC与纳米改性XC，并借助红外光谱及扫描电镜等实验手段，对其进行结构性能表征，探讨了纳米改性处理剂的作用机理。
另外，实验探讨了纳米材料对无固相，低固相聚合物钻井液性能的改善作用，结果表明某些纳米材料能够改善体系老化后滤失和携岩能力；复配纳米材料改性效果更好。
本文取得的主要研究成果，为开拓纳米材料在钻井液中的应用打下了一定的基础。
关键词：纳米材料；水分散；改性钻井液处理剂；聚合物钻井液；携岩能力目录第一章前言 (1)第二章纳米技术研究现状 (3)2.1纳米水分散稳定性研究现状 (3)2.1.1纳米颗粒的分散方式 (3)2.1.2 纳米颗粒的分散过程分析 (4)2.2纳米复合材料研究现状 (4)第三章实验方法简介 (6)3.1粒度分布特征测定方法 (6)3.2Z ETA电位测定实验方法 (7)第四章纳米材料的水分散性实验研究 (8)4.1纳米材料的选择 (8)4.1.1硅类纳米颗粒 (8)4.1.3钙类纳米颗粒 (9)第5章纳米改性钻井液处理剂的研制与性能表征 (10)5.1纳米改性钻井液处理剂优选与制备 (10)5.1.1钠羧甲基纤维素CMC (10)5.1.2生物聚合物XC (11)第6章纳米改性聚合物钻井液室内研究 (12)6.1纳米材料对甲酸盐钻并液的影响 (12)第七章结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)第一章前言所谓纳米技术就是以扫描探针显微镜为技术手段在纳米尺度(O.1～100m)上研究和利用原子、分子结构的特性及其相互作用原理，并按人类的需要在纳米尺度上直接操纵物质表面的分子、原子，甚至电子来制造特定产品或创造纳米级加工工艺的一门新兴交叉学科技术。
纳米技术在石油工程中的应用前景
光新军等．纳米技术在石油工程中的应用前景．钻采工艺，２０１９，４２（３）：３４－３７ 摘 要：结合油气勘探开发对石油工程技术的需求，阐述了纳米技术及其在石油工程中应用的优势，分析了
纳米技术在钻完井、储层描述与改造、提高采收率 ３个方面的研究进展和应用情况，探讨了未来纳米技术的应用关 键和应用前景。纳米技术在钻完井流体中应用已经在现场发挥了重要作用，在储层描述与改造和提高采收率等应 用还处于研发阶段；在油田大剂量应用需要解决成本、稳定性、岩石中的运移性、制备或修饰工艺等关键问题；纳米 技术未来在石油工程中的应用主要有提高钻完井流体性能技术、提高井下工具和材料性能技术、提高储层描述精 度技术和提高油气产量工程技术 ４个方向。
பைடு நூலகம்
一、纳米技术及在石油 工程中的应用优势
１．纳米技术 纳米是一种长度计量单位，１ｎｍ＝１０－９ｍ，相当
于 ４５个原 子 串 起 来 的 长 度。纳 米 科 学 是 １～１００ ｎｍ尺度材料的现象和机理，而纳米技术是基于纳米 尺度对材料和器件进行设计、表征、开发和应用。相 应地，纳米粒子是尺寸在 １～１００ｎｍ之间的物质，结 构中嵌入纳米粒子的材料称为纳米材料，纳米粒子 的大部分特性在纳米材料中得到体现。
油田化学中纳米材料的应用综述-高分子材料论文-化学论文
油田化学中纳米材料的应用综述-高分子材料论文-化学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：介绍了纳米材料独特的尺寸大小、表面性能以及目前在油田实验研究中使用的纳米材料种类，分别从钻完井施工、压裂增产改造、提高采收率、油田废液处理等方面综述了纳米材料在油田化学工程中的研究现状，发现了纳米材料凭借其独特的物理化学性质可以有效提高油田开发效率、节约施工成本、减少储层伤害，是油田化学工程中应用前景极好的新型材料，展望了纳米材料在油田开发各个环节中的应用前景。
关键词：纳米材料; 油田化学; 钻井完井液; 压裂液; 提高采收率; 油田污水处理;Abstract：Introduced the unique size, surface properties of nanomaterials and the nanomaterials currently used in oilfield experimental research. Reviewed the research status of nanomaterials in oilfield chemical engineering from drilling and completion engineering,fracturing stimulation, EOR, oilfield waste liquid treatment and so on. Founded that nanomaterials with their unique physical and chemical properties can effectively improve oilfield development efficiency, save construction costs and reduce reservoir damage, and are promising new materials in oilfield chemical engineering. The prospect of the application of nanomaterials in all aspects of oilfield development in the future is put forward.Keyword：nanomaterials; oilfield chemistry; drilling and completion fluid; fracturing fluid; EOR; oilfield waste liquid treatment;纳米材料特指在材料的三维空间结构中至少有一维的尺度处于1～100nm，其极小的尺寸、极高的比表面积、极强的不饱和性，赋予了纳米材料诸多特有的性能：表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、力学性能效应等[1,2,3]。
纳米材料在石油勘探中的创新应用
纳米材料在石油勘探中的创新应用纳米材料是一种具有特殊结构和性质的材料，其尺寸通常在纳米尺度范围内。
近年来，纳米材料在各个领域都展现出了巨大的潜力，尤其是在石油勘探领域。
纳米材料的独特性质使得其在石油勘探中能够发挥出许多创新应用。
本文将对纳米材料在石油勘探中的创新应用进行详细阐述。
首先，纳米材料在油井填水砂水平井施工中的应用具有重要意义。
传统的油井施工过程中，为了保持井壁的稳定，需要使用大量的水泥和砂浆进行填充。
然而，水泥和砂浆不能有效地渗透到地层裂缝中，导致储层效果不佳。
而利用纳米材料，可以制备出具有优异流动性和自修复性能的纳米胶体，能够渗透到微小的裂缝中，填充缝隙并提高储层效果。
此外，纳米材料还能够增强水泥和砂浆的硬度和强度，提高油井的稳定性和封堵能力。
其次，纳米材料在油藏改造中的应用也具有重要的作用。
油藏改造是一种利用不同的方法来改变和优化油藏中的流体分布和渗透性的过程。
纳米材料可以被用作流体调剂剂，通过调控纳米材料的粒径和表面性质，可以有效地改变流体的黏度和表面张力。
这可以提高油藏的渗透性，使原本无法开发的油藏变得可利用。
此外，纳米材料还可以用于油藏封堵，通过在油井和孔隙之间形成不可透过的纳米尺度孔隙，阻止油藏中的流体流动，从而增加油井的采油压差。
此外，纳米材料还可以应用在油藏非常规开发中。
非常规油气资源是指那些通过传统采收技术难以开发的油气资源，如页岩气、油砂、煤层气等。
由于非常规储层固有的特殊性质，传统的勘探和开发方法效果较差。
而利用纳米材料，可以对非常规储层进行微观尺度的调控，改善储层中流体的输导和储集能力。
例如，通过纳米尺度控制剂的加入，可以改变储层的渗透性，提高开采效果。
纳米材料还可以用于提高非常规储层的压裂效果，通过改变纳米颗粒的粒径和表面性质，可以增加压裂液在储层中的渗透性和扩展性，提高非常规储层的产能。
除此之外，纳米材料还可以应用在油藏监测和评估中。
传统的油藏监测方法通常依赖于地震勘探和岩心分析等手段，这些方法存在成本高、时间长和精度差等问题。
纳米科技在石油勘探与开采中的应用技巧
纳米科技在石油勘探与开采中的应用技巧在石油勘探与开采领域，纳米科技正逐渐成为一种备受关注的创新技术。
随着传统石油资源逐渐枯竭，人们对于开发新的油田储量和提高开采效率的需求也日益增长。
纳米科技不仅能够提供一种新的方法来探测和开采油藏，还可以改善油藏的物理和化学性质，从而提高石油的采集效率。
本文将探讨纳米科技在石油勘探与开采中的应用技巧。
首先，纳米科技可以被用于提高油藏探测的精度和准确性。
传统的勘探方法往往面临很多困难，比如无法准确估计油藏的大小、形状和分布。
而纳米技术可以通过利用纳米材料的特殊性质和纳米尺度的高分辨率特点，提高油藏探测仪器的灵敏度和分辨率。
例如，可以利用纳米颗粒标记地层中的石油，通过探测纳米颗粒的信号来确定油藏的位置和大小。
此外，利用纳米技术开发的探测仪器还可以通过测量地下油藏的电阻率、热传导率和声波传播速度等参数，进一步提高油藏探测的精确度和准确性。
其次，纳米科技在石油开采过程中可以用于提高采油效率。
纳米材料的特殊性质使其在提高石油采集效率方面具有巨大潜力。
例如，纳米粒子的小尺寸和大比表面积使其能够更好地与油藏中的原油相互作用，增加石油的相对渗透率，从而提高采油效率。
另外，纳米材料还可以改善油藏的渗流特性，减少油藏中水和石油混合的程度，从而降低油藏的黏度和表面张力，提高油井的产能。
此外，纳米技术还可以用于开发环境友好型的增油剂，如纳米尺度的气体驱油剂、水驱油剂和聚合物驱油剂，以减少环境污染。
此外，纳米科技还可以在油井改造和修复方面发挥重要作用。
石油开采过程中常常会出现油井堵塞、沉积物沉淀和岩石表面裂纹等问题，导致采油效率下降。
利用纳米技术，可以制备纳米粒子填充剂，通过纳米粒子的小尺寸和大比表面积，有效填充油井中的裂缝和孔隙，防止沉积物沉淀和堵塞。
同时，纳米粒子还可以通过渗透和吸附作用，帮助溶解和清除油井中的沉积物，恢复油藏的渗透能力和采油效率。
此外，纳米材料还可以用于制备纳米封堵剂，通过精确控制纳米颗粒的尺寸和形状，使其能够填充和覆盖油井孔隙中的裂纹和缺陷，修复受损的油藏和井壁。
纳米科技在石油勘探与开采中的应用与发展
纳米科技在石油勘探与开采中的应用与发展随着全球能源需求的不断增长以及传统能源资源供应的逐渐减少，人们开始积极寻求新的能源来源和更高效的勘探与开采技术。
纳米科技作为一项新兴的技术领域，正逐渐在石油勘探与开采中发挥重要作用。
本文将探讨纳米科技在石油勘探与开采中的应用，并展望其未来的发展。
在石油勘探过程中，纳米技术能够提供精确的地下储层信息，从而提高勘探效率。
例如，利用纳米体积的多孔性结构，可以制备具有高灵敏度和高分辨率的纳米传感器。
这些纳米传感器可以被注入到地层中，通过收集反射和散射的信号，提供地下储层的详细数据，如温度、压力、流体阻力和岩石微观结构等。
这种技术不仅能够减少勘探阶段的试验井打钻次数，提高勘探效率，还能够降低勘探成本。
此外，纳米技术还可以用于改善油藏的采收率。
石油开采过程中存在大量的地下水，并且地下水与原油的表面张力相互作用，导致原油在微细孔隙中无法有效流动。
通过利用纳米颗粒的特殊性质，如表面活性剂和改变液体粘附力的能力，可以降低原油与地下水之间的表面张力，促进原油流动。
同时，纳米颗粒也可以作为流体控制剂，用于调控油田中油水相对渗透率，提高原油的采收率。
这些纳米颗粒可以通过水深注入技术，直接注入油藏中，发挥其专一的作用。
纳米技术还可以应用于资源勘探和能源开采的海洋领域。
海洋油气勘探与开采面临着更加复杂和恶劣的环境条件，提高开采效率和减少环境污染是亟待解决的难题。
纳米科技的应用可以在海洋环境中实现更快速、精确的油气勘探。
通过开发纳米材料来改善传感器的敏感性和鲁棒性，可以更好地监测和控制海底油气资源的开采。
此外，纳米技术可应用于海洋环境下的油水分离、沉积物处理以及环境修复，有助于提高海洋资源的可持续开发利用。
纳米科技在石油勘探与开采中的应用虽然具有广阔的前景，但仍面临着一些挑战和限制。
首先，纳米粒子的合成和稳定性是一个关键问题。
传统合成方法存在成本高、生产效率低、纳米材料稳定性差等问题。
因此，研究人员需要进一步改进纳米颗粒的合成方法，提高其稳定性和可控性。
纳米材料在油田化学工程中的研究进展
纳米材料在油田化学工程中的研究进展摘要：现如今，随着我国经济的加快发展，在社会经济稳步发展的背景下，我国油田化学工作取得了很大的进步及发展。
与此同时，油田化学工作的内容较多，包括钻井液工作、调剖堵水工作、驱油工作等。
而随着纳米材料技术的逐渐成熟，使得纳米材料在这些油田化学工作中得到了广泛且有效的应用。
值得注意的是，与常规材料比较，纳米材料具备表面活性更优、摩阻更低、比表面积更高等诸多优势。
合理科学地应用到油田化学工作当中，能够使油田化学工作的效率及质量得到有效提高。
鉴于此，本课题围绕“纳米材料在油田化学中的应用”进行分析研究具备一定的价值意义。
关键词：纳米材料；油田化学工程；研究进展引言纳米技术是通过在0.1~100nm的微观环境下研究材料的性质及作用的一项新兴技术，始于二十世纪80年代，并作为二十一世纪科技创新发展的三大动力之一不断发展完善沿用至今，广泛运用于化工、医学、生物、军事、航天技术等诸多领域，现今已逐渐向传统化石能源方向迈进。
在油气田开发过程中，随着油气资源开发力度的不断加大，高品质原油量开始逐年减小，随之而来开采难度也在不断加大，在这样一个日趋困难的背景下，亟待新的技术方案进行改善，这也给予了纳米技术更多的发展空间。
本文在广泛调研了现阶段纳米技术在油田开发中的研究近况，并结合实际开发应用情况，对纳米技术在提高采收率、防漏降滤失以及复合破乳方面进行了系统地阐述，并对其应用潜力及发展前景进行了展望。
1纳米材料的结构与性质1.1纳米材料的结构纳米材料是处于亚稳态的物质，粒径极小，比表面积大，表面原子比例高，具有独特的电子运动状态、表面效应和体积效应，表现出宏观量子隧道效应和量子尺寸效应，这些结构上的特点使纳米材料具有很多优良的特性。
1.2纳米材料的性质1)化学反应性质:纳米材料的粒径为纳米级，性质非常活泼，有很强的化学反应性质。
如在空气中纳米级的金属材料可以发生氧化反应，剧烈的伴随有发光燃烧现象;45nm的TiN晶粒在空气中受热可燃烧得TiO2晶粒。
纳米科技在油田勘探中的应用策略
纳米科技在油田勘探中的应用策略近年来，纳米科技在各个领域的应用不断取得突破性进展，包括在油田勘探领域。
纳米科技的引入为油田开发提供了新的机遇和挑战，通过提高采油效率、改善油藏渗透性以及降低环境污染等方面的应用，为油田勘探带来了革命性的变化。
本文将探讨纳米科技在油田勘探中的应用策略，并分析其优势和挑战。
一、纳米流体用于增强油藏渗透性纳米流体是一种以纳米颗粒作为核心的流体，通过在水或油中分散纳米颗粒，可以更有效地改善油藏渗透性。
纳米颗粒具有较高的比表面积和表面能，可以填充油藏孔隙中的细小空隙并提高孔隙连通性，从而增强油藏的渗透性。
此外，纳米流体还可以改善油藏渗流规律，减少流体在油藏中的阻力，提高油井产量。
在应用纳米流体增强油藏渗透性时，关键是选择适当的纳米颗粒和优化纳米流体的配方。
一般来说，选择较小的纳米颗粒，比如纳米氧化硅、纳米钛酸钾等，具有较高的比表面积和较小的尺寸，能够更有效地填充孔隙并提高渗透性。
此外，需要优化纳米流体的配方，包括浓度、粒径分布、表面修饰剂等因素的选择，以达到最佳的渗透性增强效果。
二、纳米传感技术用于油田勘探与监控纳米传感技术是一种基于纳米颗粒的传感器技术，可以用于油田勘探与监控，实时获取地下油气信息。
通过将纳米颗粒与特定功能材料结合，并将其引入油藏中，可以实现对油藏压力、温度、流量等参数的实时测量。
此外，纳米传感技术还可以用于检测油田中的微生物活动、酸碱度以及其他化学物质的浓度等信息。
利用纳米传感技术进行油田勘探与监控时，需要解决一些关键问题。
首先，纳米传感器的制备需要具备较高的精密度和可控性，以确保其在复杂的地下环境中能够正常工作。
其次，纳米传感器在油田中的应用需要考虑到对环境的影响和相关法律法规的要求。
因此，技术开发者应该积极参与相关的政策制定和环境保护工作，确保纳米传感技术的应用能够符合可持续发展的要求。
三、纳米材料用于减少油田环境污染油田开发过程中，常常伴随着环境污染问题，比如废水处理、废气排放等。
油田化学中纳米材料的应用技术探讨
油田化学中纳米材料的应用技术探讨摘要：当今，作为新兴科技的纳米材料，已在油田化学领域内具备了极其重要的应用价值以及广阔的应用前景。
将纳米技术同油田化学技术有机结合起来，能够有效提升油气开发的经济效益。
本文以纳米材料在油田化学中的应用为切入点，分析了纳米材料在油田化学应用中所暴露出的问题，阐释了纳米材料在油田化学应用中存在问题的解决策略。
关键词：油田化学纳米材料应用引言一般来说，纳米技术是上世纪九十年代初逐步发展起来的前沿性、交叉性的新兴学科，它是在纳米尺度上研究物质（包括原子、分子）的特质及其作用，并且利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。
当达到纳米尺度时，材料的性能便会发生突变，表现出既不同于原子、分子，也不同于宏观物质的特殊结构和性能。
作为现今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展发挥重要影响的纳米材料，乃是纳米技术中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。
利用纳米技术能够得到结构单元尺寸为1-100nm范围内的纳米材料。
由于这种材料的尺度处于原子簇和宏观物质的交接区域，物质不直接表现为原子和宏观的性质，而使纳米材料有着常规材料所没有的特殊性能，因此极大的扩展了纳米材料在油田化学方面的应用范围。
一、纳米材料在油田化学中的应用1.纳米材料在钻井液中的应用分析钻井液是紧紧围绕着黏土颗粒的利用和抑制而发展的。
纳米材料在钻井液中的应用，可以借助在钻井液中加入纳米材料或纳米复合材料来实现，即在钻井液中加入各种处理剂，可以改变黏土性质，使其保持合适的颗粒状态，保持钻井液合理的流变性、造壁性、润滑性和抑制性。
正电性纳米处理剂加入钻井液中后，不仅能中和粘土表面的负电荷，更为重要的是能够进入粘土晶格内，压缩双电层，固结粘土颗粒、有效的防止粘土的水化分散，进而使钻井液具有更优良的抑制能力、稳定井眼能力与更好的油层保护能力。
将纳米材料同钻井液技术结合，借助纳米材料所具有的独特功能，可以起到降低摩阻、增强泥饼质量和维护井壁稳定等作用，并且能够有效推动钻井液技术的发展。
纳米材料钻井液在油田中的应用
纳米材料钻井液在油田中的应用摘要：本文通过分析设计对纳米材料的表面性能进行了改进,在此基础上研制了一种纳米封堵降滤失剂,通过引入强的吸附基团和疏水基团,聚合物分子的疏水性、氢键等协同作用形成空间的网架结构,使合成的纳米封堵降滤失剂分散在钻井液中,不仅具备优秀的降滤失性能,同时还具备良好的柔性可变形性。
之后,以此降滤失剂为核心处理剂,对配套使用的纳米润滑剂和抑制剂进行优选。
关键词：纳米材料；降滤失剂；润滑剂；抑制剂；钻井液为了进一步提升钻井液的油气层保护效果,研究人员将纳米材料引入该领域中,开展了纳米材料钻井液油层保护技术的研究。
将纳米处理剂加入到钻井液中,能够对微裂缝和小孔隙进行有效的封堵,并对低孔和低渗储层进行保护,最大程度的降低钻井液中液相进入储层产生的水锁损害,大幅度的提升采收率。
因此对纳米材料钻井液的研究具有十分重要的实践意义。
1纳米材料概述1.1纳米材料的概念纳米材料指的是晶粒或是颗粒尺寸处于1~100nm范围内的超细材料,由于其颗粒尺寸较小,比表面积大,表面原子数、表面能、表面张力随着粒径的下降出现了大幅度的提升,因此表现出量子尺寸效应、表面效应以及宏观量子隧道效应等特点。
1.2纳米效应首先,量子尺寸效应。
其指的是当纳米微粒的尺寸降低到某一值时,金属费米能级附近的电子能级会由准连续变为离散能级,同时随着尺寸的减小,能级间距则会不断增大,出现分裂现象,当其能级间距大于光、电等平均能级间距时,纳米粒子的磁学性能、电学性能等都会发生一系列变化。
其次,表面效应。
指的是纳米材料的表面原子数和总原子数之比随着晶粒或是颗粒尺寸的降低出现急剧增加,从而引起性质上的变化。
如无机非金属纳米颗粒在空气中就会表现出较强的吸附性。
其三,宏观量子隧道效应。
隧道效应指的是微观粒子贯穿势垒的能力,近些年来,一些研究人员发现一些零维颗粒的磁化强度、量子相干器件的磁通量等宏观量也具备隧道效应。
2纳米封堵降滤失剂的研制探究2.1设计纳米封堵降滤失剂的结构本文选用的是刚性的无机纳米粒子为核,接枝柔性的聚合物。
纳米材料在油田化学中的应用
纳米材料在油田化学中的应用刘成成【摘要】纳米材料,即晶粒尺寸为0.1～10nm的材料;纳米材料的类型较多,包括零维纳米材料(纳米颗粒)、一维纳米材料(纳米管与纳米线)、二维纳米材料(纳米薄膜)以及纳米固体等.纳米材料的性能非常好,包括表面活性好、摩阻低以及比表面积高等.近年来,随着我国油田化学工作的进步及发展,使得纳米材料在其中的应用显得越来越广泛,其能够发挥非常显著的作用.在对纳米材料进行概述的基础上,对纳米材料在油画化学中的具体应用进行分析,以期使纳米材料的应用价值得到有效体现,促进油田化学行业的可持续发展.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2019(045)005【总页数】2页(P75-76)【关键词】纳米材料;油田化学;应用;可持续发展【作者】刘成成【作者单位】山西大同大学化学与环境工程学院,山西大同 037009【正文语种】中文【中图分类】TE39进入21世纪以来，在社会经济稳步发展的背景下，我国油田化学工作取得了很大的进步及发展。
与此同时，油田化学工作的内容较多，包括钻井液工作、调剖堵水工作、驱油工作等。
而随着纳米材料技术的逐渐成熟，使得纳米材料在这些油田化学工作中得到了广泛且有效的应用。
值得注意的是，与常规材料比较，纳米材料具备表面活性更优、摩阻更低、比表面积更高等诸多优势。
合理科学地应用到油田化学工作当中，能够使油田化学工作的效率及质量得到有效提高。
鉴于此，本课题围绕“纳米材料在油田化学中的应用”进行分析研究具备一定的价值意义。
1 纳米材料概述纳米材料主要的构成部位为极细的晶粒，从其特征维度尺寸来看，纳米量级处于0.1nm到100nm，属于一种固体材料。
因纳米材料的尺寸处在微观与宏观物体两者之间，所以和常规的材料比较，其具备多方面的效果，包括：量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应以及介电限域效果等。
以表面效应为例，指的是纳米材料的表面原子数和总原子数之间的比值，会在晶体尺寸变小的情况下，而急剧变大，进一步导致纳米材料发生物理性质变化或化学性质变化。
纳米材料在石油天然气田开发中的应用进展
第25卷第2期油 田 化 学Vol.25 No.2 2008年6月25日Oilfield Chemistry25J une,2008文章编号:100024092(2008)022*******纳米材料在石油天然气田开发中的应用进展Ξ柯扬船,魏光耀(重质油加工国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京昌平102249)摘要:综述了纳米材料在油气田开发的各个领域的应用,涉及原理、制备、性能、应用工艺、现场应用效果。
①钻井完井液处理剂:具层状结构的水滑石LDHs及正电胶MMH,蒙脱石、水滑石插层聚合纳米复合材料,AM共聚物2 SiO2纳米复合材料,PAM反相乳液,蒙脱石与AM、AA共聚交联纳米复合材料PL S。
②注水井增注用纳米材料:主要为纳米聚硅,即γ射线激活化学改性SiO2。
③调剖堵水用纳米材料:PL S,纳米有机金属活性复合物,类水滑石纳米材料,聚合物微球。
④驱油用纳米材料:非gemini小分子双季铵盐,可通过分子自组装在固体表面形成分子沉积膜。
⑤其他:纳米相破乳剂,纳米聚合铝硅絮凝剂,纳米防腐涂料。
提出了这类材料的“纳米效应”的概念,指出在油气田开发中纳米材料及其应用环境条件都应严格选择。
参18。
关键词:纳米材料;纳米复合材料;钻井液完井液处理剂;注水井增注剂;调剖堵水剂;驱油剂;综述中图分类号:TE383:TE254+.4:TE39:TE869 文献标识码:A 在油田开发中,表面活性剂、水溶性和交联聚合物、正电胶体、聚合醇等都获得了成功应用。
在当前复杂地层开发的重大目标下,传统技术与新技术结合、创制与应用是发展的必然。
纳米技术的持续创新和应用深化将促进传统石油开发技术的发展,并产生①多功能助剂和处理剂;②形态可控的新介质材料;③纳米材料2岩石多尺度作用表征方法;④纳米材料独特的减量、再用与循环3R特性,等。
纳米材料要在石油开采中取得显著效果,必须与地层开采技术融合集成。
特别是,要依据可能产生的纳米效应,选择适当地层,解决传统技术所不能解决或难以解决的问题:如微裂缝堵漏、流固性、孔渗透性、抗温抗盐、减量化及其他多功能性。
论述纳米材料钻井液在油田中的应用
论述纳米材料钻井液在油田中的应用发布时间：2021-04-12T03:12:08.888Z 来源：《中国科技人才》2021年第6期作者：舒颖[导读] 应用纳米材料所具备的量子尺寸、表面、力学性能和宏观量子隧道效应，可保证钻井液在维持基本性状的前提下，从储层保护、井壁稳定、润滑的角度提升其在钻井作业中的作用效果，本文将立足于以上内容，研究纳米材料在钻井液中的应用。
西南工程公司钻井工程研究院四川德阳 618000摘要：应用纳米材料所具备的量子尺寸、表面、力学性能和宏观量子隧道效应，可保证钻井液在维持基本性状的前提下，从储层保护、井壁稳定、润滑的角度提升其在钻井作业中的作用效果，本文将立足于以上内容，研究纳米材料在钻井液中的应用。
关键词：纳米材料；钻井液；应用引言：纳米材料指的是颗粒尺寸处于1-100nm区间的材料，其具备晶粒极细的特点，介于亚微米和原子团簇间，因此广义上的纳米材料也应涵盖亚微米数量级。
经过大量的研究表明，纳米材料的颗粒有着表面原子数、张力随着粒径下降而指数型扩大的特征，进而展现其所具备的多种效应，使得自身的热电磁性能出现转变，附带辐射、吸附、催化和吸收的功能。
依据以上的特异性内容，将纳米材料加入到钻井液中均能够促使作业质量和效果的提升。
1 纳米材料在钻井液中的效用1.1保护储层，使井壁稳定在钻井的环节中，钻井液所具备液相侵入功能，会导致出现黏土水化的情况，造成黏土运移、分散和膨化，作用于井壁，将带来储层受损的问题，使得井壁的稳定性遭受破坏。
在加入纳米材料后，其本身具有减缓和阻止液相侵入反应的功能，进而保护储层，避免出现塌陷的情况。
将纳米材料加入到钻井液中会形成水包油的结构，其所含有的阳离子和非离子表面活性剂可降低油水界面的张力，使其具备渗透性高和扩散系数高的优点。
作用于黏土部分时，亲水基将附着于其表面，并使得非离子表面活性剂都不带电和阳离子表面活性剂带正电的特性应用于中和黏土所带负电荷的反应中，部分层间阳离子能够出现在较厚的水化膜中，并在以上表面活性剂的制约下被排斥，进而反转黏土所具备的基础特性，例如：亲水性转变为亲油性，一定程度上致使水化膨胀和分散作用不明显[1]。
纳米材料在油气井水泥浆中的应用研究进展
纳米材料在油气井水泥浆中的应用研究进展摘要：在油井水泥浆中添入纳米材料，可显著提高水泥石强度，让油气井的固井质量得到保证。
基于此，本文将着重介绍纳米材料在油气井领域的应用现状和发展趋势。
关键词：纳米材料；油气井水泥浆；应用现状；发展趋势在钻井作业过程中，油井固井至关重要，因为随着能源的不断枯竭，我国油气资源的开采难度也在不断提高，为了提高油气井的产出安全性，就要求油气井必须具备良好的固井质量。
随着纳米技术的不断成熟和进步，纳米材料开始在油气井领域扮演着重要角色，常见的纳米材料有纳米氧化铁、纳米二氧化硅、改性纳米管、纳米粘土等。
但是现如今，我国纳米材料在固井领域的应用和研究尚处于起步发展阶段，需要技术人员在此方向和领域进行深入研究和探讨。
一、纳米材料在油井水泥浆中的应用现状（一）纳米二氧化硅在高温条件下，纳米二氧化硅可以显著提高乳胶水泥浆的稳定性，因为纳米无机材料可以对乳胶颗粒进行均匀包裹，并在颗粒物表面形成一层保护膜，在保护膜的作用下，乳胶颗粒发生胶结的概率较低。
除此之外，纳米无机材料也可以对水泥的水化产生一定影响，并可有效减少水化产物中的硅酸钙凝胶和氢氧化钙含量，如此一来，乳胶体系中的钙离子就会相应减少，钙离子所带来的影响就会降低，这可显著提高乳胶体系的稳定性。
将纳米硅乳液与乳胶按一定比例调配，得到一种新型的纳米液硅防气窜水泥浆体系，在该水泥浆体系中，纳米二氧化硅表面的大量羟基，会与氢氧化钙发生反应，并生成水化碳酸钙，该物质具有较高活性，同时也可使得水泥浆的胶凝强度为进一步提高。
该水泥浆体系形成的水泥石具有胶结强度高、稳定性好、抗冲击能力强等特点，能有效应对井区静止温度高、气层活跃等问题。
通过实践应用，极大程度的解决元坝、彭州区块超深油气井固井难题。
（二）改性碳纳米管在油气井领域，碳纳米管类似于纤维，作为一种纳米级的纤维，可让水泥石中存在的细微裂缝得到有效填充，这可显著提高水泥石的韧性和抗拉强度。
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第34卷第5期2017年9月V ol. 34 No. 5Sept. 2017钻井液与完井液DRILLING FLUID & COMPLETION FLUIDdoi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.05.003纳米材料钻井液在大港油田的应用郑淑杰1， 蒋官澄2， 肖成才1， 王小月1， 马劲松1（1.大港油田石油工程研究院，天津300280；2.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京102249）郑淑杰，蒋官澄，肖成才，等.纳米材料钻井液在大港油田的应用[J].钻井液与完井液，2017，34（5）：14-19.ZHENG Shujie, JIANG Guancheng, XIAO Chengcai,et al.Application of a nanomaterial drilling fl uid in Dagang oil fi eld[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid，2017， 34（5）：14-19.摘要 针对纳米材料在钻井液中团聚的问题，通过分子设计，改进纳米材料的表面性能,以改性纳米二氧化硅为核，通过接枝柔性聚合物，合成了一种纳米封堵降滤失剂。
通过引入强的吸附基团和疏水基团，聚合物分子的亲疏水、氢键等协同作用形成空间的网架结构，使合成的纳米封堵降滤失剂能够以纳米级尺度分散在钻井液中,其在钻井液中纳米级粒度的含量高达59.3%，其不仅具有优异的降滤失性能，同时具有柔性可变形性，还能够吸附在岩石表面，提高纳米材料对微裂缝和小孔隙的封堵能力。
以合成的纳米降滤失剂为核心处理剂，并优选出配套的纳米润滑剂、纳米抑制剂，形成纳米钻井液体系。
该体系的抗温达150 ℃，API滤失量在2.4 mL以下、高温高压滤失量在9.8 mL以下、润滑系数不大于0.04，渗透率恢复值不小于91%、目的层井段岩屑回收率≥90.5%。
该体系在大港油田枣 1510 井的应用中表现出良好的润滑性和保护油气层效果。
关键词 防止地层损害；纳米材料；钻井液添加剂；钻井完井液；渗透率恢复值；低孔低渗中图分类号：TE254.3 文献标识码：A 文章编号：1001-5620（2017）05-0014-06Application of a Nanomaterial Drilling Fluid in Dagang OilfieldZHENG Shujie1, JIANG Guancheng2, XIAO Chengcai1, WANG Xiaoyue1, MA Jinsong1(1. Petroleum Engineering Research Institute of Dagang Oilfield, Tianjin 300280;2. School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249)Abstract Nanomaterials have been more and more used in drilling fluids, gaining good results in drilling operation. It has been found in the field application that the nanomaterials always become aggregated as the concentrations increase, making it difficult for the nanomaterials to take effect. Based on the study of the mechanisms of nanomaterial aggregation, a nanomaterial was grafted to render it good dispersity in drilling fluid. The molecules of the nanomaterial have good flexibility and deformability. The molecules of the nanomaterial can be adsorbed on the surface of rocks, thereby enhancing the ability of the nanomaterial to plug micro fractures and fissures. A nanomaterial filter loss reducer has been synthesized to formulate a drilling fluid with other nanomaterial additives, such as lubricant and shale inhibitor. The nanomaterial drilling fluid functions properly at 150 ℃, and has properties as follows: API filter loss ≤2.4 mL, HTHP filter loss≤9.8 mL, coefficient of friction≤0.04, percent recovery of permeability of cores ≥ 91%, and percent recovery of drilled cuttings in hot rolling test≥90.5%. Field application has shown that the nanomaterial drilling fluid had good lubricity and reservoirs drilled were effectively protected from being damaged.Key words Reservoir protection; Nanomaterial; Drilling fluid additive; Drill-in-Fluid; Recovery of permeability; Low porosity and low permeability目前的钻井液油气层保护技术主要采用屏蔽暂堵技术，这些技术对中、高渗透储层、中大孔喉储层效果尚可，但对低孔低渗、微裂缝和微孔隙的油层，由于常规的材料难以进入微裂缝，保护效果并基金项目：中国石油化工联合基金重点支持项目“页岩气钻探中的井壁稳定及高效钻完井基础研究”（U1262201）。
第一作者简介：郑淑杰，1969年生，工程师，1991年毕业于大港石油学校石油工程专业，一直从事钻井液研究及钻井液设计工作。
电话（022）25925321；E-mail：z hengshjie@；656129637@。
郑淑杰等：纳米材料钻井液在大港油田的应用第34卷第5期15不理想，这样的储层一旦伤害很难恢复。
为此，针对低孔低渗、微裂缝性储层开展了纳米材料钻井液油层保护技术研究。
纳米处理剂加入钻井液中后，可封堵纳米微裂缝和小孔隙，保护低孔、低渗储层，可最大限度地阻止钻井液中液相进入储层造成水锁损害，提高采收率[1-4]。
目前大港油田孔南地区孔二段未开发储量较丰富。
该地区枣Ⅱ油组、枣Ⅲ油组孔隙度在10%～20%，渗透率为1～10 mD，属于低孔、低渗储层。
为了降低该区域储层损害，提高采收率，结合该区域实际情况，进行实验研究，最终研究出针对孔南地区及其相似储层的低孔低渗、微裂缝的纳米材料钻井液油层保护技术[5-7]。
该钻井液以新研制的纳米封堵降滤失剂为核心处理剂，并优选出配套的纳米润滑剂、纳米抑制剂，提高纳米钻井液对裂缝和小孔隙的封堵能力，体系抗温达150 ℃、渗透率恢复值不小于91%。
该技术在大港油田枣1510井进行了应用，该井的试油产量高于相同区块产量，取得了较好的效果。
1 纳米封堵降滤失剂的研制1.1 纳米封堵降滤失剂的结构设计选用刚性的无机纳米粒子为核，接枝柔性的聚合物。
柔性聚合物带有特殊的官能基团，能够分散无机纳米粒子，同时赋予无机纳米粒子柔性可变形性，能够根据孔隙的大小，自由变形。
1.2 无机纳米粒子的优选使用Nano ZS90纳米粒径/Zeta 电位分析仪测定不同纳米材料的粒度分布发现，只有改性纳米二氧化硅接枝的柔性聚合物的粒径能够达到10 nm以下，如图1所示，因此无机纳米粒子选用改性的纳米二氧化硅。
虽然固体纳米二氧化硅和改性纳米二氧化硅的颗粒粒径在50 nm以下，但是在水溶液中颗粒粒径都大于100 nm，特别是纳米二氧化硅的粒径都在100 nm以上。
说明纳米二氧化硅和改性纳米二氧化硅在水溶液中发生了严重的团聚。
而改性纳米二氧化硅接枝的柔性聚合物能够在水溶液中以纳米尺度稳定地分散。
1.3 柔性聚合物的优选选用特殊改性的纳米二氧化硅为核，接枝常用的乙烯基单体，得到不同的聚合物，将他们分别加入4%膨润土浆中，测定滤失量。
加入以特殊改性的纳米二氧化硅为核，分别接枝聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚磺酸基丙烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、自制聚合物的降滤失剂的中压滤失量分别为18.2、16.0、14.0、15.0、20.0和11.0 mL。
实验表明，选用特殊改性的纳米二氧化硅为核，接枝常用的酰胺基单体（自制聚合物）进行聚合嫁接合成的纳米封堵降滤失剂的降滤失效果最优。
a）未改性的纳米二氧化硅b）改性纳米二氧化硅（硅烷偶联剂改性）c）改性纳米二氧化硅接枝的柔性聚合物图1 不同纳米材料的粒度分布1.4 纳米封堵降滤失剂的粒径测定及电镜分析如图2所示，纳米封堵降滤失剂在钻井液中的分散性好，其纳米级粒度的含量高达 59.3%。
从TEM电镜照片也可以看出，合成的纳米封堵降滤失剂的大部分颗粒在50 nm以下，见图3。
162017年 9月钻 井 液 与 完 井 液图2 纳米封堵降滤失剂在钻井液中的粒度分布图3 纳米封堵降滤失剂的电镜样貌1.5 纳米封堵降滤失剂的作用机理纳米封堵降滤失剂是选用改性纳米二氧化硅为核，接枝常用的酰胺基单体（自制的聚合物）得到的一种低分子量聚合物。
因为纳米二氧化硅不改性，聚合物无法接枝到二氧化硅的表面，所以必须对其进行改性处理；另一方面，其接枝的疏水基团可以和亲水基团形成亲疏水微区，有助于解决纳米材料团聚的问题。
纳米封堵降滤失剂具有强的吸附基团，还可吸附在岩石表面，因此其通过进入孔隙和表面吸附的内外协同作用，起到封堵纳米孔隙以及降滤失作用，封堵前后的微观扫描图见图4。