[00375623]纳微相材料与工作液的功能调控及油气增产的应用

纳米技术是指至少一维尺寸在1-100nm的材料，仅仅由于尺寸变化而产生显著特性的材料技术。该项目以纳米材料技术形成新型钻井完井液，用于石油钻井井壁稳定和储层保护，属于能源领域最新成果报道。针对钻进中钻井完井液侵蚀井壁与储层岩石孔隙或裂缝的难题，利用纳米材料减量化、小尺寸和功能效应，在井壁和储层产生密实性阻隔水的屏障，有效解决井壁失稳与储层损害问题，构建高效高产的油气通道，提高产率。利用纳米材料的悬浮稳定性和稳定乳液功能，有效降低水平段，大位移井和定向井段的摩阻、定向精确性，提高复杂地层复杂钻进的井壁稳定性，使水平段向纵深和向多方向伸展，提高油气产能及经济效益。利用纳米材料的表面活性，对钻井液废弃物处理，利用污水配钻井液，实现循环和绿色应用。该项目采用天然层状硅酸盐蒙脱石(MMT)及硝酸盐与卤代盐矿物，经过分选提纯和离子交换处理，得到正电(MMH)和负电性材料(MMT)，作为纳米材料的中间体，将该中间体材料分散于水和聚合物，制备出纳米乳液和纳米复合体等10余种纳米效应显著的纳米材料，用于满足不同钻井技术对钻井完井液的特性要求。正电性纳米材料具有优良的渗透、流变性和抑制地层岩石粘土的膨胀性。负电性纳米材料与正电性纳米材料结合以调控体系多功能特性。该项目研制纳米材料及其制备的钻井完井液，已在胜利油田、中原油田、新疆塔里木油田等100多口油气井成功应用，仅胜利油田应用该技术已获得新增油气产值20多亿元。该项目纳米材料生产及其钻井应用取得直接经济效益1.1亿多元。该项目总的新增产值70多亿元，新增利润2.615亿元，新增税收12.33亿元，经济社会效益特别显著。该项目创制的纳米乳液和纳米复合聚酯及纤维，具有特别的创新性和新颖性特征。由此申请9项专利，获得7项发明专利，有1项国外专利。其中3项专利技术属原始创新，具有国际领先水平。该项目发表有关学术论文50多篇，SCI和EI收录40多篇，论文被SCI他人引用340多次，单篇最高引次230多次。发表中文专著5本，版权转让台湾1本，英文专著1本，在国内外产生较大影响，社会效益显著。