低密度抗高温水包油泡沫钻井液研究

论文摘要

本文介绍了低密度泡沫钻井液的特点和存在问题,针对低压砂岩储层的特点,采用白油与水组成的轻质基液,从钻井液处理剂评价入手,评选出了抗温性能好、乳化能力强的乳化剂;通过对表面活性剂的复配使用评选出起泡性能良好的复合起泡剂;对不同增粘性泡沫稳定剂进行评选,采用了一种独特的聚合物-表面活性剂的复合物和增粘材料作为稳定剂;对加入不同降失水剂的体系进行分析稳定性评价,评选出降失水性良好的抗高温降失水剂;在此基础上研制出能抗高温的低密度水包油泡沫钻井液。室内评价表明,该钻井液抗温可达到150℃,在室温和高温下均表现出良好的流变性;乳化稳定性好;润滑性好,润滑系数≤0.3;渗透率恢复值Krd≥85%;滤失量低,中压失水≤5mL,高温高压失水≤15mL;该钻井液密度最低达0.5g·cm-30.6g·cm-3,即使考虑井下压力的影响,体系密度也可稳定保持在0.85 g·cm-3以下,实现了钻井液的低密度（0.55-0.85g·cm-3）。该泡沫钻井液具有良好的抗地层污染性。该泡沫钻井液抗盐（NaCl）达到2.0%;抗钙污染达到2.0%;抗原油污染达到15%;抗性显示该泡沫钻井液能够适应地层生产的需要。对泡沫钻井液进行泡沫微观结构特征分析,并与普通泡沫体系进行了比较,该体系泡沫是非聚集、非连续态存在的,从泡沫结构上保证了体系的稳定性高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 钻井液概况
• 1.1.1 钻井液的功能和类型
• 1.1.2 水包油钻井液基本概念
• 1.1.3 泡沫钻井液
• 1.2 钻井液用表面活性剂概述
• 1.2.1 常见表面活性剂的类型
• 1.2.2 分子结构对界面性质和胶束性质的影响
• 1.2.3 表面活性剂复配体系
• 1.3 泡沫钻井液的起泡和稳定
• 1.3.1 泡沫的概念
• 1.3.2 钻井液用发泡剂
• 1.3.3 泡沫的稳定性
• 1.3.4 提高泡沫稳定性的方法
• 1.4 论文目的
• 1.5 论文内容
• 1.5.1 钻井基液油水比以及起泡剂对基液密度的影响
• 1.5.2 泡沫钻井液的性能评价
• 1.5.3 分析影响泡沫钻井液的稳定性因素
• 1.5.4 稳泡机理研究
• 第二章 实验内容及评价方法
• 2.1 实验仪器及药品
• 2.2 水包油泡沫钻井液的配制方法
• 2.3 泡沫钻井液的性能评价方法
• 2.3.1 密度的测定
• 2.3.2 泡沫综合指数的测定
• 2.3.3 流变参数的测定
• 2.3.4 滤失量的测定
• 2.3.5 高温老化实验
• 2.4 乳化稳定性评价方法
• 2.4.1 电导率的测定
• 2.4.2 静止实验
• 2.4.3 表面张力的测定
• 2.4.4 临界胶束浓度的测定
• 2.4.5 分散稳定性的测定
• 第三章 低密度抗高温水包油泡沫钻井液的研制与评价
• 3.1 低密度抗高温水包油泡沫钻井液处理剂的评选
• 3.1.1 基液的确定
• 3.1.2 乳化剂的评选
• 3.1.3 乳化稳定性评价实验结果
• 3.1.4 起泡剂的评选
• 3.1.5 稳泡剂的评选
• 3.1.6 降失水剂的评选
• 3.2 低密度抗高温水包油泡沫钻井液的研制
• 3.2.1 泡沫钻井液各组成的确定
• 3.2.2 泡沫钻井液各组成加量的确定
• 3.3 低密度抗高温水包油泡沫钻井液的室内评价
• 3.3.1 泡沫钻井液的流变性能评价
• 3.3.2 泡沫钻井液的抗污染能力评价
• 3.3.3 泡沫钻井液的泡沫特征分析
• 结论与建议
• 1 结论
• 2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢