在(zai)油(you)氣(qi)勘(kan)探與開(kai)發(fa)領(ling)域，完井液作(zuo)為(wei)鉆(zuan)井工程中(zhong)的(de)關(guan)鍵流(liu)體(ti)，其熱(re)穩(wen)定(ding)性對(dui)鉆井效(xiao)率(lv)、井筒(tong)完整性(xing)以(yi)及(ji)油(you)氣(qi)井的(de)長期生產(chan)具(ju)有至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)影(ying)響(xiang)。然(ran)而(er)，當(dang)前(qian)在(zai)完(wan)井液熱(re)穩(wen)定(ding)性研(yan)究與應(ying)用中(zhong)，仍面臨(lin)著(zhe)諸多痛點(dian)問題(ti)，這些(xie)問(wen)題(ti)制(zhi)約了完(wan)井液性(xing)能的(de)準確(que)評(ping)估(gu)與優(you)化。幸(xing)運(yun)的(de)是，核(he)磁(ci)共(gong)振（NMR）技術(shu)的(de)引入為(wei)解決這(zhe)些(xie)痛點(dian)提(ti)供(gong)了全新(xin)的(de)思路與方法(fa)，其在(zai)微(wei)觀穩(wen)定(ding)性表征方面的(de)獨-特(te)優(you)勢，為(wei)完(wan)井液熱(re)穩(wen)定(ding)性研(yan)究帶(dai)來(lai)了突(tu)破(po)性(xing)進展。

微(wei)觀結(jie)構(gou)變(bian)化難監測(ce)

完井液的(de)性能在(zai)很(hen)大程度(du)上取(qu)決於(yu)其微(wei)觀結(jie)構(gou)的(de)穩(wen)定(ding)性。在(zai)實(shi)際應用中(zhong)，完井液中(zhong)的(de)固相(xiang)顆(ke)粒聚(ju)集、乳(ru)液破(po)乳(ru)等微(wei)觀行(xing)為(wei)會顯著影(ying)響(xiang)其(qi)流(liu)變(bian)性能、濾(lv)失(shi)性能以(yi)及(ji)與地層(ceng)的(de)相(xiang)容(rong)性。然而(er)，傳(chuan)統(tong)的(de)監測(ce)方法(fa)，如流(liu)變(bian)儀測(ce)試和沈(chen)降(jiang)測(ce)試，雖然能夠(gou)提(ti)供(gong)壹(yi)定(ding)的(de)宏觀(guan)性(xing)能數據(ju)，但(dan)無(wu)法(fa)實(shi)時(shi)觀測(ce)這些(xie)微(wei)觀結(jie)構(gou)的(de)變(bian)化。例如(ru)，流(liu)變(bian)儀可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)完井液的(de)黏度(du)等宏(hong)觀(guan)流變(bian)參數，但(dan)對(dui)於(yu)固相(xiang)顆(ke)粒在(zai)微(wei)觀尺(chi)度(du)上的(de)聚集行為(wei)卻無(wu)能為(wei)力；沈降(jiang)測(ce)試能夠(gou)觀察(cha)到(dao)固相(xiang)顆(ke)粒的(de)沈降(jiang)現(xian)象，但(dan)無(wu)法(fa)實(shi)時(shi)監測(ce)顆(ke)粒聚(ju)集的(de)過(guo)程(cheng)以及(ji)乳(ru)液破(po)乳(ru)的(de)微(wei)觀機制。這種微(wei)觀結(jie)構(gou)變(bian)化監測(ce)的(de)困難，使得研(yan)究人(ren)員(yuan)難以深(shen)入理解完井液在(zai)熱(re)環境下(xia)的(de)真(zhen)實(shi)穩(wen)定(ding)性情(qing)況，從而影(ying)響(xiang)了對(dui)完井液配(pei)方優化和性(xing)能改(gai)進的(de)方向(xiang)性指導。

長期穩(wen)定(ding)性數據(ju)缺(que)乏(fa)

完(wan)井液在(zai)井筒(tong)中(zhong)的(de)使用(yong)周(zhou)期往(wang)往(wang)較長(chang)，可能持(chi)續(xu)數月甚至(zhi)數年(nian)。在(zai)這(zhe)段時(shi)間內，完井液會受到(dao)高溫、高壓(ya)以(yi)及(ji)地層(ceng)流(liu)體(ti)等多(duo)種因素(su)的(de)長期作(zuo)用(yong)，發(fa)生化學降(jiang)解或相(xiang)分離(li)等穩(wen)定(ding)性問(wen)題。然(ran)而，現(xian)有的(de)測(ce)試方法(fa)大多只關(guan)註(zhu)完井液的(de)短期性(xing)能，難以預(yu)測(ce)其在(zai)長(chang)期使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)穩(wen)定(ding)性變(bian)化。例如(ru)，實(shi)驗室(shi)中(zhong)常用的(de)短期熱(re)老(lao)化實(shi)驗雖然能夠(gou)在(zai)壹(yi)定(ding)程度(du)上模擬(ni)井筒(tong)環境(jing)，但(dan)由(you)於(yu)實(shi)驗時(shi)間較短(duan)，無(wu)法(fa)準確(que)反(fan)映完(wan)井液在(zai)長(chang)期服役(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)化學降(jiang)解程度(du)和(he)相(xiang)分離(li)情(qing)況。這種長期穩(wen)定(ding)性數據(ju)的(de)缺(que)乏(fa)，導致在(zai)實(shi)際工程應用中(zhong)，對(dui)於(yu)完井液的(de)長期性(xing)能評(ping)估(gu)存(cun)在(zai)較大的(de)不確(que)定(ding)性，增加了鉆(zuan)井工程的(de)風(feng)險和(he)成本(ben)。

核(he)磁共(gong)振技術(shu)在(zai)完(wan)井液熱(re)穩(wen)定(ding)性研(yan)究中(zhong)的(de)優勢(shi)

核(he)磁(ci)共(gong)振（NMR）技術(shu)的(de)引入，為(wei)完井液熱(re)穩(wen)定(ding)性研(yan)究帶(dai)來(lai)了新(xin)的(de)突破(po)方向(xiang)。該技(ji)術(shu)在(zai)微(wei)觀穩(wen)定(ding)性表征方面具(ju)有獨(du)-特(te)優(you)勢，能夠(gou)深入(ru)揭示(shi)顆(ke)粒分(fen)散(san)性(xing)、乳(ru)液穩(wen)定(ding)性、聚(ju)合(he)物(wu)降(jiang)解等微(wei)觀機制。在(zai)顆(ke)粒分(fen)散(san)性(xing)研(yan)究中(zhong)，NMR 能夠(gou)清晰(xi)呈現(xian)固(gu)相(xiang)顆(ke)粒在(zai)完(wan)井液中(zhong)的(de)分布(bu)狀(zhuang)態(tai)，判斷顆(ke)粒是否(fou)發(fa)生聚(ju)集以及(ji)聚集程度(du)；對(dui)於(yu)乳(ru)液體(ti)系(xi)，可(ke)通(tong)過(guo)分(fen)析乳(ru)液中(zhong)油(you)相(xiang)、水相(xiang)的(de) NMR 信號(hao)特(te)征(zheng)，評(ping)估(gu)乳(ru)液的(de)穩(wen)定(ding)性，及(ji)時(shi)發(fa)現(xian)破(po)乳(ru)跡(ji)象；針(zhen)對(dui)完井液中(zhong)的(de)聚合(he)物(wu)成分，NMR 能捕捉(zhuo)聚(ju)合(he)物(wu)分子鏈在(zai)高溫下(xia)的(de)降(jiang)解過(guo)程(cheng)，從分子(zi)層(ceng)面揭示(shi)聚(ju)合(he)物(wu)性能變(bian)化的(de)原因(yin)。

在(zai)長(chang)期穩(wen)定(ding)性監(jian)測(ce)上，周(zhou)期性(xing) NMR 掃描(miao)成為(wei)了監(jian)測(ce)完井液在(zai)長(chang)期靜(jing)置(zhi)後相(xiang)穩(wen)定(ding)性的(de)有效(xiao)手段。在(zai)完(wan)井液配(pei)制完(wan)成(cheng)後(hou)，進(jin)行首(shou)-次(ci) NMR 掃描(miao)獲取(qu)初(chu)始狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)微(wei)觀結(jie)構(gou)譜(pu)圖信息(xi)；隨(sui)後(hou)，按照(zhao)設定(ding)的(de)周(zhou)期（如(ru)每(mei)月、每季度(du)）對(dui)同壹(yi)樣(yang)品進(jin)行重(zhong)復掃描(miao)。隨著(zhe)時(shi)間推移(yi)，若(ruo)完(wan)井液發(fa)生相(xiang)分離(li)，沈(chen)降(jiang)層(ceng)與上層液體(ti)的(de) T₂信號(hao)會出現(xian)明(ming)顯差(cha)異(yi)，研(yan)究人(ren)員(yuan)通過(guo)對(dui)比不同時(shi)間點(dian)的(de) NMR 譜圖，能夠(gou)直(zhi)觀(guan)地觀(guan)察(cha)到(dao)完井液的(de)相(xiang)分離(li)過(guo)程(cheng)、量(liang)化相(xiang)分離(li)程(cheng)度(du)，進(jin)而(er)預(yu)測(ce)完井液在(zai)井筒(tong)中(zhong)的(de)長期穩(wen)定(ding)性表現(xian)，為(wei)油(you)田作(zuo)業(ye)方案的(de)制定(ding)和優(you)化提(ti)供(gong)科(ke)學依(yi)據(ju)。

應(ying)用案例：漿料分散(san)性穩(wen)定(ding)性評(ping)估(gu)