硅酸鹽在鉆完井液中的應(yīng)用與研究進(jìn)展

楊中鋒，趙 穎，汪 倩，劉騰蛟，王 惠，魏盡然，王紅芳

（1.天津市復(fù)雜條件鉆井液企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300280；2.中石油集團(tuán)渤海鉆探泥漿技術(shù)服務(wù)分公司，天津 300280）

迄今為止的研究表明作為天然礦物的二氧化硅和硅酸鹽既是構(gòu)成地球地殼和地幔最重要的部分，也是非常重要的原材料和工業(yè)化學(xué)品。在地殼中，硅元素的原子數(shù)和質(zhì)量僅次于氧。同時(shí)，只有碳、硅與其他元素形成了數(shù)量最多的化合物[1]。其中的硅酸鹽不易燃、不易爆、無機(jī)、無毒、成本效益高、環(huán)境友好，被美國農(nóng)業(yè)部、美國食品和藥物管理局公認(rèn)為安全的（GRAS），不屬于有毒和危險(xiǎn)化學(xué)品類別[2-4]。

可溶性硅酸鹽以其獨(dú)特的物理、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)性和功能特性可以有效且經(jīng)濟(jì)地解決工業(yè)和化學(xué)過程中出現(xiàn)的許多問題[5]。其廣泛用途包括黏合劑、水泥、洗滌劑、清潔劑、緩蝕劑、助凝劑、催化劑、涂層、脫絮凝劑、沸石等。據(jù)1998年估計(jì)，全球可溶性硅酸鹽的年產(chǎn)量為300 萬噸至400 萬噸[6－7]。2016年，北美（美國、加拿大、墨西哥）硅酸鈉市場規(guī)模為7.37 億美元[8]。由于硅酸鹽的這些特性和功能性，使其在油氣和地?zé)峋鳂I(yè)中也具有多重用途。這些用途包括不限于鉆井液處理劑、堵漏、固井、油藏增產(chǎn)和油井廢棄等諸多領(lǐng)域[9-11]。為了進(jìn)一步推廣硅酸鹽在鉆完井液領(lǐng)域里被廣泛應(yīng)用，更好地滿足開發(fā)油氣資源同時(shí)對(duì)環(huán)境的保護(hù)，介紹了硅酸鹽的特性、環(huán)保優(yōu)勢，在油氣、地?zé)峋鳂I(yè)中的應(yīng)用和研究進(jìn)展以及遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)。最后，討論了硅酸鹽技術(shù)研究和應(yīng)用的潛在方向。

1 硅酸鹽材料的特性與健康、安全和環(huán)境（HSE）優(yōu)勢

硅酸鹽的特性與其可能發(fā)生四種類型的反應(yīng)密切相關(guān)，即：凝膠化/聚合、沉淀/金屬離子交換反應(yīng)、水合/脫水、表面電荷改性。用于鉆井、堵漏、固井、堵水、提高采收率、水力壓裂和其他油田應(yīng)用中的主要是凝膠和沉淀反應(yīng)。

1.1 凝膠化/聚合

凝膠化是硅酸鹽結(jié)構(gòu)的自聚合或縮合，形成含水的無定形硅酸鹽凝膠結(jié)構(gòu)。高pH 值環(huán)境下的硅酸鹽pH 值的下降會(huì)導(dǎo)致凝膠化，當(dāng)pH 值低于10.5 時(shí)，聚合可以迅速發(fā)生。無機(jī)酸，如HCl 和H2SO4，可以與硅酸鹽反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀和凝膠[12－13]。

1.2 沉淀/金屬離子交換反應(yīng)

硅酸鹽沉淀是硅酸鹽分子通過多價(jià)陽離子（主要是Ca2+、Mg2+、Al3+和Fe3+）交聯(lián)。多價(jià)金屬陽離子可與硅酸鹽反應(yīng)，生成在較寬的pH 環(huán)境內(nèi)溶解度都較低的硅酸鹽沉淀。

凝膠和沉淀反應(yīng)涉及的酸或金屬離子，稱為活化劑。當(dāng)工作液中的硅酸鹽與頁巖中常見的微酸性（pH 6～8）和多價(jià)陽離子豐富的地層水接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生局部凝膠反應(yīng)，并伴有沉淀。這些反應(yīng)不僅能夠阻止工作液進(jìn)入地層，還能封堵和膠結(jié)地層的微裂縫、裂縫和碎石。因此，硅酸鹽可以穩(wěn)定地層水中含有弱酸的頁巖。這些反應(yīng)特性使得硅酸鹽可以廣泛應(yīng)用在泥頁巖抑制、鉆井提速、防漏、堵漏、井眼修復(fù)、區(qū)域隔離、堵水、提高采收率等諸多領(lǐng)域里[14-16]。

雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是由于許多地區(qū)早期缺乏嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，硅酸鹽體系相比有機(jī)分散劑膨潤土等鉆井液體系流變性控制難度更大，在鉆完井液中使用的成本也更高，使得在此前很長時(shí)間限制了硅酸鹽在鉆完井液中的應(yīng)用。但自1999年以來，硅酸鹽在北美再次開始被廣泛應(yīng)用在鉆完井液中，這不僅因?yàn)楣杷猁}是最有效的水基頁巖抑制劑之一，更主要是因?yàn)樗w現(xiàn)出顯著的HSE 效益[17]。

硅酸鹽被認(rèn)為是在用的最溫和的工業(yè)化學(xué)品之一，無論是固體粉末、液體還是聚合形式。美國農(nóng)業(yè)部、美國食品和藥物管理局普遍認(rèn)為硅酸鹽是安全的（GRAS）[18-20]，不屬于有毒和危險(xiǎn)化學(xué)品類別。硅酸鹽的pH 值與液體洗碗洗滌劑非常相似。硅酸鹽完全是無機(jī)的，所以它不需要?dú)⒕鷦?。它不易燃、不揮發(fā)，化學(xué)性質(zhì)相對(duì)惰性，不存在諸如低閃點(diǎn)或易燃等危險(xiǎn)。列入美國食品化學(xué)品法典、美國藥典和國家處方集，并被允許作為食品添加劑、化妝品和藥品。NSF 認(rèn)證其可用于飲用水處理?？扇苄怨杷猁}作為工業(yè)化學(xué)品來源并最終回歸自然，例如二氧化硅（SiO2）和可溶性鈉和鉀化合物。由于它們是地球上最常見的化學(xué)成分之一，它們幾乎不可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生有害影響。符合環(huán)保要求，可以排入海洋。當(dāng)釋放到海水中時(shí)，會(huì)快速沉淀，形成相對(duì)惰性且無毒的鈣、鎂硅酸鹽沉淀物。在一些地區(qū)，硅酸鹽為海洋生物提供營養(yǎng)，如鮭魚、扇貝和貽貝。硅酸鹽包含的部分成分也使其便于處理和運(yùn)輸。

2 硅酸鹽在鉆完井液中的應(yīng)用與研究進(jìn)展

硅酸鹽的這些特性和HSE 優(yōu)勢，使其作為助劑被使用在石油工業(yè)的鉆完井液、固井、水力壓裂、油藏增產(chǎn)、廢棄油井等一系列作業(yè)中[21－22]。其中在鉆完井液中加入硅酸鹽，可以封堵和膠結(jié)地層的微裂縫、裂縫和碎石，顯著提高地層的承壓能力和鉆井液的抑制性，有效減少工作液流體侵入地層，保護(hù)油氣藏提高采收率，高效封堵地層漏失，抑制腐蝕保護(hù)鉆具，本文主要從四個(gè)方面概述硅酸鹽在鉆完井液中的應(yīng)用與研究進(jìn)展。

2.1 提高鉆井液抑制性

2004年左右，INA Naftaplin 公司在伊朗扎格羅斯盆地Hayane 區(qū)塊開發(fā)的六口井，地層中含有高含量的硬石膏、黏土、白云石和鹽。INA Naftaplin 公司在飽和鹽鉆井液中加入2.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的硅酸鈉，40 kg/m3的K2CO3增強(qiáng)抑制作用，并在鉆井期間周期性加入NaOH 保持pH>11，減少石膏污染。該鉆井液系統(tǒng)成功提高地層的承壓能力，抑制了敏感頁巖地層的水化膨脹，抑制了巖屑的水化分散，保證了鉆屑上返過程的完整性。因而，有效減少了鉆井作業(yè)過程中鉆井液的密度，降低了固體污染物的排放量，廢棄物管理相關(guān)成本大幅降低[23]。

斯倫貝謝劍橋研究中心發(fā)現(xiàn)[24]，可以通過硅酸鹽和乙二醇的組合來保證對(duì)頁巖的強(qiáng)抑制，從而減少頁巖鉆屑的水化分散，控制鉆井液中的劣質(zhì)固相含量，提高泥餅質(zhì)量，增強(qiáng)井壁的潤滑性。這種混合物尤其適用于含有大量易破碎分散性頁巖的區(qū)塊。如英國牛津開采的牛津頁巖，對(duì)其進(jìn)行的X 射線衍射分析測試發(fā)現(xiàn)，頁巖中黏土含量較高：高嶺石含量為18%，蒙皂石含量為17%，綠泥石含量為7%，伊利石含量為30%。測試表明，硅酸鹽和乙二醇的組合能顯著提高鉆井液的各項(xiàng)性能，使得牛津頁巖巖屑更穩(wěn)定不易分散，有效減少了鉆井液中的微顆粒，從而加快了鉆井速度，改善了濾餅質(zhì)量，減少了鉆井周期和事故復(fù)雜率。

2019年田波等[25]針對(duì)珠江口盆地古近系地層在鉆井過程中，多口井出現(xiàn)坍塌、卡鉆、起下鉆遇阻、井壁失穩(wěn)，增加鉆井密度又出現(xiàn)壓差卡鉆、鉆井時(shí)效低的問題進(jìn)行研究。最后構(gòu)建的新型硅酸鹽鉆井液體系在使用3%硅酸鉀基礎(chǔ)上，采用淡水取代膨潤土漿，減少硅酸根離子在黏土顆粒上的吸附，保證鉆井液中硅酸鹽含量及效果，篩選出滾后不增黏淀粉作為體系降濾失劑。保持了硅酸鹽鉆井液的抑制性強(qiáng)、封堵性好、降低地層坍塌壓力、增強(qiáng)巖石強(qiáng)度的特點(diǎn)，同時(shí)解決了硅酸鹽鉆井液體系遇到的流變性和濾失量控制問題。與古近系已用PLUS-KCl 鉆井液、油基鉆井液相比，優(yōu)化的硅酸鹽水基防塌鉆井液浸泡后巖石具有抗壓強(qiáng)度更高、內(nèi)聚力更強(qiáng)等特點(diǎn)，其內(nèi)聚力高達(dá)11.7 MPa，是PLUS-KCl鉆井液的1.9 倍，是油基鉆井液的1.5 倍。

2017年魏凱等[26]構(gòu)建了模數(shù)2.8～3.0、硅酸鈉加量3%、pH 值維持在11 以上的硅酸鹽鉆井液體系，應(yīng)用在黏土礦物平均含量56%，以伊蒙混層為主，伊利石次之的鄂爾多斯盆地東勝氣田二疊系石千峰組、石盒子組的泥頁巖地層。通過硅酸鹽體系強(qiáng)抑制性，與地層礦物反應(yīng)生成絮狀沉淀微小裂縫封堵能力，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)和井壁穩(wěn)定的目的，取得了較好的應(yīng)用效果。

2010年孫仲等[27]根據(jù)蘇丹油田某區(qū)塊地層泥頁巖的礦物組成以伊蒙間層和伊利石為主，微觀結(jié)構(gòu)為層理裂縫發(fā)育、地層孔隙壓力異常、地應(yīng)力高，再結(jié)合其理化性能資料，構(gòu)建出適于該區(qū)塊頁巖地層同時(shí)能保護(hù)油氣儲(chǔ)層的硅酸鹽防塌鉆井液體系。該鉆井液體系對(duì)蘇丹油田頁巖巖屑的一次回收率為90%，二次回收率為75%。鉆井液頁巖穩(wěn)定指數(shù)（SSI）值為88.6。在溫度120 ℃、壓差3.5 MPa、時(shí)間125 min 的條件下，對(duì)蘇丹油田直徑2.5 cm、長度6 cm 的天然巖心進(jìn)行了儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其Kd/Ko值達(dá)到79.2%（Kd為損害后的滲透率，Ko為原始滲透率），說明該體系可以同時(shí)滿足保護(hù)油氣儲(chǔ)層的需要。

2.2 保護(hù)油氣藏提高采收率

2001年ALFORD S 等[28]研究顯示，硅酸鹽通過與地層表面的吸附和化學(xué)反應(yīng)為裸眼井壁提供了一層薄薄的壓力和化學(xué)屏障。這道屏障阻止流體和細(xì)顆粒進(jìn)入地層，從而使硅酸鹽體系對(duì)生產(chǎn)區(qū)的損害很小，600×10-3μm2的巖心滲透率恢復(fù)值為85%，200×10-3μm2的巖心滲透率恢復(fù)值可以達(dá)到93%。且硅酸鹽鉆井液體系侵入地層引起的損害主要局限在巖心的5 mm 表面，而在淺層造成的損害在生產(chǎn)（鉆井和后期作業(yè)）過程中是可以恢復(fù)的[29]。

2018年JAFAROV 等[30]在滲透率小于0.2 mD 的致密非常規(guī)氣藏中進(jìn)行了硅酸鹽體系的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)通過硅酸鈉盡可能減少固體和流體的侵入來防止水堵塞。在法赫德國王大學(xué)設(shè)計(jì)的鉆井液中，優(yōu)化的硅酸鈉濃度為0.075%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），同時(shí)加入3%KCl，通過形成0.7 mm 致密且易于清除的泥餅，獲得高回滲性（高達(dá)100%），提高油井采收率。實(shí)驗(yàn)室濾失測試表明，0.075%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）Na2SiO3為最優(yōu)加量，其濾液體積和泥餅厚度最小。實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果表明，在現(xiàn)場條件下，可以實(shí)現(xiàn)初始的、完全未受損的油氣產(chǎn)能。

2019年ELKATATNY 等在致密氣藏的多分支井和水平井作業(yè)項(xiàng)目中進(jìn)行了硅酸鈉改性水基鉆井液的致密砂巖巖心回滲率測試[31-33]，盡可能減少液體和固體侵入致密地層，以避免水相圈閉對(duì)地層造成損害。同時(shí)還評(píng)估了硅酸鈉對(duì)鉆井液性能的影響。評(píng)估結(jié)果顯示0～0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）加量的硅酸鈉對(duì)鉆井液的密度和pH 值都沒有影響。鉆井液流變性能的測試結(jié)果表明，溫度在25～149 ℃最佳的硅酸鈉加量為0.075%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。使用0.075%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硅酸鈉時(shí)，濾液體積減少53%，濾餅厚度減少65%。機(jī)械去除泥餅后，斷層掃描（CT）顯示，在149 ℃和2.07 MPa 壓差實(shí)驗(yàn)條件下，過濾測試前后的CT 結(jié)果非常接近（幾乎相同），表明固體侵入為零，硅酸鈉有效減少和預(yù)防了儲(chǔ)層被損害。

2.3 高效封堵地層漏失

當(dāng)鉆井液流入一個(gè)或多個(gè)地層而不是通過環(huán)空返回至地面時(shí)，就會(huì)發(fā)生井漏。井漏可能導(dǎo)致其他鉆井問題，如卡鉆、破壞生產(chǎn)層段，甚至井涌、井噴?？焖儆行У囟侣?duì)于鉆井作業(yè)非常重要。

當(dāng)鉆井液發(fā)生井漏時(shí)，通常首先嘗試加入堵漏材料（LCM）進(jìn)行補(bǔ)救。堵漏材料包括纖維狀（天然植物纖維、礦物纖維）、片狀（云母片、塑料薄片）或顆粒狀（不同粒徑的石灰石或大理石、廢棄木材、堅(jiān)果殼）材料。如果這些材料組合沒有完成堵漏，那么泵入水泥塞是更進(jìn)一步的解決方案。即停止鉆井，在漏失區(qū)泵入水泥塞，候凝，然后重新開始鉆井。

然而，當(dāng)遇到裂縫、大孔隙、高溫地?zé)岘h(huán)境（80～300 ℃）時(shí)，在漏層極易發(fā)生水泥漏失、遷移或不足以填充所有裂縫孔隙的情況。因此，就需要前置另一種流體來幫助留置水泥塞。

2005年BAUER 等[34]使用加入10%CaCl2的硅酸鹽流體作為堵漏鉆井液和水泥漿前置液。硅酸鹽材料是一種很好的封堵材料，它可以有效封堵裂縫和孔隙，具有極好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，易于泵送，承壓能力強(qiáng)，堵漏后可以即時(shí)繼續(xù)鉆井，易于處理、無害、環(huán)保。在泥漿嚴(yán)重漏失的情況下，作為前置液可以有效提高泵入水泥漿的使用效能，將水泥漿留置在需要封堵的寬裂縫、大孔隙、高溫地?zé)岘h(huán)境區(qū)域[35-38]。

為解決地?zé)徙@井中嚴(yán)重的井漏問題，BAUER 等進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)室研究，研究了不同活化劑在不同溫度（25～300 ℃）、壓力（0.10～8.62 MPa）和持續(xù)時(shí)間（最多10 周）條件下硅酸鹽的凝膠化時(shí)間和穩(wěn)定性。研究表明溫度升高導(dǎo)致凝膠時(shí)間增加，隨著時(shí)間的推移，形成的CaSiO3·H2O 晶體塞在化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性方面則變得更加出色，硅酸鹽材料在延長封堵時(shí)間和高溫下表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。CaCl2和硅酸鹽可以通過兩個(gè)管柱一起注入；或者，將CaCl2和硅酸鹽封裝注入一根鉆桿柱中，并在封裝劑熔化時(shí)熱活化。這兩種方法都能使硅酸鹽封堵材料短距離進(jìn)入地層，并在井底形成有效封堵。

FINGER 等[39]和LIU 等[40]研究顯示外部催化的可溶硅酸鹽體系在溫度為4～288 ℃的油氣井、地?zé)峋@井作業(yè)中可以有效完成堵漏和井眼修復(fù)。但外部催化限制了基質(zhì)滲透到近井筒區(qū)域的深度，因而在嚴(yán)重井漏的井下條件下，該硅酸鹽體系通常在水泥擠壓作業(yè)之前泵送，分成兩個(gè)階段操作：（1）在高鹽度地層中，在水泥擠壓之前，注入的硅酸鹽與含有多價(jià)陽離子（如Ca2+或Mg2+）的高鹽度巖層水混合時(shí)，首先形成非常硬的半固態(tài)硅膠。這種反應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的，因此必須在硅酸鹽前后泵入淡水隔離液。地層中形成的半固態(tài)硅膠會(huì)橋接、堵塞，有效留置隨后泵送的水泥漿。（2）泵送擠入水泥。當(dāng)它與硅酸鹽混合時(shí)，會(huì)形成更硬的凝膠，從而完成堵漏，同時(shí)有效提高薄弱地層的承壓能力。該硅酸鹽體系可以替代不溶于水的吸收性結(jié)晶合成聚合物（多晶技術(shù)）、交聯(lián)聚合物凝膠和用于堵漏時(shí)快速產(chǎn)生作用的合成聚合物材料。

2.4 抑制腐蝕保護(hù)鉆具

白尼羅石油公司在南蘇丹鉆探的油井極具挑戰(zhàn)性，因?yàn)樵搮^(qū)塊的Aradeiba 地層中存在高度反應(yīng)性和分散性頁巖，井眼極不穩(wěn)定，同時(shí)致密井段測井困難，取心效率差。在2002年左右采用硅酸鈉/KCl 體系之前，幾種傳統(tǒng)的抑制性水基鉆井液的效果都不理想。作為最后解決方案的硅酸鈉鉆井液含有39.0～46.7 lb/bbl的硅酸鈉，同時(shí)加入KCl 或K-formate、黃原膠、淀粉、聚陰離子纖維素（PAC）和乙二醇。該硅酸鹽鉆井液體系，提高ROP30%～60%，鉆井時(shí)間減少24%，頁巖鉆屑具有良好的完整性，順利完成裸眼測井，表現(xiàn)出卓越的取心效率。同時(shí)硅酸鈉與鐵質(zhì)材料發(fā)生反應(yīng)，在管具表面形成保護(hù)涂層，無需在鉆井液中添加其他緩蝕劑，就防止了工作液對(duì)鉆具的侵蝕[41]。使用硅酸鈉作為緩蝕劑后，泥漿幾乎100%回收，節(jié)省了30%～60%的鉆井液成本[18]。

MAINIER 等[42]在2016年對(duì)使用硅酸鈉作為緩蝕劑進(jìn)行了深入的研究，在3.5%氯化鈉的充氣溶液中使用濃度為250～2 000 mg/L Na2SiO3·9H2O 作為緩蝕劑，通過質(zhì)量分析測試和電化學(xué)測試進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)硅酸鹽濃度大于1 250 mg/L 時(shí)，碳鋼的防腐效率大于92%。成本低，且對(duì)環(huán)境無害的硅酸鈉工作液在鋼表面形成一層均勻透明的保護(hù)膜，薄膜呈凝膠狀，由硅酸鐵、硅酸鈣、硅酸鎂和二氧化硅組成，薄膜在充氣鹽水中也能極為有效保護(hù)碳鋼。

專利[43]介紹當(dāng)硅酸鈉與正磷酸鹽配比為1∶3 時(shí)，復(fù)合增效作用最佳，可用于抑制鋼鐵腐蝕，還具有減少鉛的溶解以及穩(wěn)定鎂離子等作用。當(dāng)硅酸鈉的濃度為0.1～100.0 mg/L 時(shí)，在pH 為7.5 的水質(zhì)中，腐蝕速率最低可達(dá)0.04 mm/a。另一專利報(bào)道，硅酸鈉30 mg/L、葡萄糖酸鈉30 mg/L、HEDP 5 mg/L、聚合物10 mg/L 的硅酸鈉非磷緩蝕劑與含磷緩蝕劑復(fù)合使用的配方表明，復(fù)合劑的緩蝕效果大幅度增加，能夠顯著降低金屬的腐蝕速率，兩者之間表現(xiàn)出很好的協(xié)同效應(yīng)。BASF 公司的專利介紹了一種用硅酸鈉做緩蝕劑的清洗液，配方為EDTA 5%、多輕基、單或二羧基葡萄糖酸鈉5%、硅酸鈉10%、亞硝酸鈉3%，能有效防腐蝕的同時(shí)還具有除垢效果。

3 結(jié)論與展望

硅酸鹽作為一種非常有效和有益的化學(xué)品，20世紀(jì)30年代就成為石油行業(yè)的鉆完井液添加劑。但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)原因，在很長一段時(shí)間里沒有被廣泛使用。但是在新世紀(jì)，因?yàn)楣杷猁}非常顯著的健康、安全和環(huán)境效益，使其再次開始被廣泛應(yīng)用在石油工業(yè)中。同時(shí)，硅酸鹽在鉆完井液中研究與應(yīng)用的拓展和改進(jìn)還有很大的空間，（1）較高模數(shù)的硅酸鹽（>3.2）在封堵和膠結(jié)地層微裂縫、裂縫，頁巖抑制，凝膠時(shí)間控制，流體侵入阻隔和腐蝕抑制上都表現(xiàn)的更好。然而，主要的困難和問題集中在生產(chǎn)條件和成本上，例如，溫度要求快速增加、熔融黏度的增加以及催化劑的要求。目前，對(duì)高模數(shù)硅酸鹽的研究與應(yīng)用還比較缺乏，需要更多的室內(nèi)研究和現(xiàn)場試驗(yàn)來提高它的效益。（2）在堵漏應(yīng)用中，研究和發(fā)現(xiàn)更匹配的活化劑或現(xiàn)場作業(yè)措施，實(shí)現(xiàn)更好地凝膠化時(shí)間控制，以便更精確的控制凝膠化在井筒中發(fā)生的位置。（3）針對(duì)有機(jī)硅酸鹽開展更多的工作，例如作為緩蝕劑使用時(shí)，無機(jī)硅酸鹽有機(jī)化，保持無機(jī)硅的緩蝕效果好、無污染、易操作等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服無機(jī)硅易結(jié)垢的問題。進(jìn)一步拓展硅酸鹽在石油工業(yè)中應(yīng)用的廣度和深度。