Сланці мають особливу тріщинно-пористу структуру, більшість з них є мікрокапілярними порами з малим поровим горлом і низькою проникністю. На стінці свердловини важко утворюється щільний фільтраційний осад, що призводить до збільшення фільтраційних втрат і легкої гідратації породи, що призводить до обвалення стінки свердловини.
Додавання наноматеріалів до бурового розчину може ефективно ущільнити нанорозмірну горловину пор, щоб стабілізувати стінку свердловини та захистити резервуар.
Розмір і концентрація матеріалу, який використовується для герметизації, є ключовими факторами, які повинні забезпечувати відсутність проникнення, а також можуть утворювати тонкі та міцні глиняні корки.
Звичайні герметизуючі агенти, такі як бентоніт і барит, розміри частинок яких набагато більші, ніж середній розмір пор сланцю, що може вирішити лише проблему мікронних пор. Їх важко запобігти фільтраційним втратам, і вони зазвичай накопичуються на поверхні, не проникаючи глибоко в шар витоку, вони не досягають ефекту ущільнення та не утворюють компактний фільтраційний корж для зменшення фільтраційних втрат.
Наноматеріали мають особливі властивості ефекту малого розміру та ефекту поверхні, меншого споживання, відповідно до тенденції розвитку бурового розчину до низької твердої фази або відсутності твердої фази, також мають чудові змащувальні властивості та реологічні характеристики, що є корисним для покращення продуктивності дисперсії. і продуктивність змочування бурового розчину, Ефект ущільнення кращий, утворюючи товщину глинистого корка менше 1 мм.
(Різниця глиняної корки до і після додавання жорсткого нанометрового герметика)
Наноматеріали мають надзвичайно високу поверхневу активність, легко поєднуються з іншими атомами, стабільні з високою хімічною активністю.
Крім того, частинки наноматеріалів зазвичай мають розмір 1-100 нанометрів із рівномірним розподілом, які легко проникають у мікротріщини сланцю, відіграють роль заповнення та стабілізації, можуть краще ущільнювати тріщини та утворювати щільний герметизуючий шар щоб запобігти втратам фільтрації.
Серцевина перед додаванням герметика. Серцевина після додавання 1% герметика
Завдяки своєму фізичному блокуючому ефекту наноматеріали можуть покращити реологічні властивості бурових розчинів, підвищити їх термічну стабільність, компактність глинистої корки та змащувальну здатність.
Таким чином, наноматеріали відіграють важливу роль у буровому розчині, який може зменшити втрати на фільтрацію, підвищити ефективність змащення, покращити несучу здатність пласта, стабілізувати стовбур свердловини, захистити резервуар.
