层层沉积提高井壁稳定性室内研究

以钠蒙脱土分散液作为模拟钻井液,与支化聚乙烯亚胺聚合物溶液交替流过模拟井壁(硅片),模拟生物矿化过程,进行层层沉积模拟实验。通过原子力显微镜、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等手段跟踪钠蒙脱土/聚乙烯亚胺复合膜的成膜过程,并表征复合膜的形貌、微观结构、化学组成及力学性能。结果表明,钠蒙脱土和聚乙烯亚胺可自发在模拟井壁上形成结构致密的有机/无机复合膜,该复合膜具有明显的层状结构,平均每层厚度约为46.18nm。该复合膜力学性能优良,而且杨氏模量并不随沉积层数的增加而变化。通过动态滤失实验表明,层层沉积改善了滤饼质量,降低了滤失速率以及总的动态滤失量,有助于井壁稳定。