一种高氮杂石墨烯纳米片在水基钻井液中的应用制造技术

本发明专利技术属于油气田钻井技术领域，具体涉及一种高氮杂石墨烯纳米片在水基钻井液中的应用，水基钻井液中添加有高氮杂石墨烯纳米片，高氮杂石墨烯纳米片的制备方法包括以下步骤：S1、将原料无机盐、含碳化合物和含氮有机化合物进行预混；S2、将预混后的原料进行高温裂解，得到整体材料表面氮原子含量约在3.5～8％的高氮杂石墨烯纳米片，高氮含量石墨烯材料氮原子结构主要为吡啶氮，吡咯氮，石墨化氮以及氨基化氮。现场实验显示石墨烯氮原子含量与添加钻井液协同润滑封堵效能呈正相关关系。钻井液协同润滑封堵效能呈正相关关系。钻井液协同润滑封堵效能呈正相关关系。

【技术实现步骤摘要】
一种高氮杂石墨烯纳米片在水基钻井液中的应用


[0001]本专利技术属于油气田钻井
，具体涉及一种高氮杂石墨烯纳米片在水基钻井液中的应用。

技术介绍

[0002]我国常规油气资源勘探开发难度越来越大，资源品质越来越差，复杂油气藏，非常规油气藏，剩余油气挖潜和深部地层等油气资源将成为我国油气勘探开发的重点领域。以中石化西南油气分公司开发的西南工区为例，矿权区域地跨四川、重庆、云南、贵州等省市，钻井施工面临点多、面广、施工难度高等难点，2018年后勘探开发的主战场转向威荣页岩气及川西气田，威荣页岩气及川西气田钻井进尺占比大幅提升。同时，水平井、超深井、边缘探井逐年增多，平均钻井深度逐步提升，2022年平均完钻井深度已超过4000米。然而，当前的石油工程技术水平极大限制了以上油气资源的有效动用。为此，我们需要寻找新的技术思路，石墨烯及其衍生物独特的力学，电学和光学等性质，使其在地球物理勘探，钻井完井，固井和提高采收率等方面具有巨大的潜在应用价值，进而为油气资源的高效开发提供了新的技术思路。
[0003]目前，国内外现有水基钻井液体系的封堵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氮杂石墨烯纳米片在水基钻井液中的应用，其特征在于，所述水基钻井液中添加有高氮杂石墨烯纳米片，所述高氮杂石墨烯纳米片的整体材料表面氮原子含量为3.5～8％。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述高氮杂石墨烯纳米片的制备方法包括以下步骤：S1、将原料无机盐、含碳化合物和含氮有机化合物进行预混；其中，所述无机盐为可溶性的卤化物、硝酸盐、硫酸盐、钠盐、钾盐中的一种或多种；所述含碳化合物包括苯酐及其衍生物、有机酸酸酐类化合物和糖类化合物中的一种或多种；所述含氮有机化合物包括尿素和含氮原子金属有机化合物，所述含氮原子金属有机化合物为酞菁类化合物或卟啉类化合物；S2、将预混后的原料进行高温裂解，得到所述高氮杂石墨烯纳米片，所述高温裂解的温度范围为600～1200℃，时间为3
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12h。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤S1中，所述无机盐、含碳化合物、含氮有机化合物的摩尔比值为10～1000：0.1～10:0.1～10。4.根据权利要求1
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3任一项所述的应用，其特征在于，所述高氮杂石墨烯纳米片制备成高氮杂石墨烯纳米片水系浆料后添加到所述水基钻井液中，所述高氮杂石墨烯纳米片水系浆料的制备方法为：将所述高氮杂石墨烯纳米片粉碎至7～8微米，再将粉碎后的高氮杂石墨烯纳米片与水混合进行球磨至粒径D50范围为100～500nm。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，将所述高氮杂石墨烯纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：周成华，罗朝东，张鸿鹄，王方博，张珍，张雪，李林，陈虹霓，曾成，龚贵嵩，
申请(专利权)人：中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，
类型：发明
国别省市：