吉林油田深探井水基钻井液体系研究

论文摘要

吉林油田地温梯度相对偏高,平均地温梯度3.54℃,最深目的层砂河子组的埋深为5400米,井底静止温度高达220℃。进入营城组气层地层压力较高,该地区长深1井实测地层压力系数达1.13,同时地层裂缝发育,钻井液密度窗口较窄,存在钻井液漏失危险。青山口组大段泥岩段地层,特别是裂缝性地层易发生井塌;营城组脆性火山岩因破碎易落碎块,疏松的凝灰质岩,遇水易膨胀,易垮塌。因此,如何对付高温高压、安全密度窗口窄及井壁稳定性差是吉林油田深探井钻井过程中面临的首要问题。现有的钻井液体系很难满足钻深探井的需要,为此开展了适用于吉林油田深探井的水基钻井液体系的研究。本文从机理研究入手,以机理研究结果为指导,优选聚丙烯腈作为处理剂的主体材料,通过多元水解、磺甲基化、氧化、复合等化学反应过程研制出了综合性能较好的多功能抗高温处理剂YDH系列。并以YDH-3为主体,确定了高温降滤失抑制剂（DKW）配方:2.53%YDH-3+0.5%Na2SO4及适合吉林地区深探井的钻井液配方:原浆+DKW+1%FK+2%HA树脂+23%SF-260。室内实验表明,该钻井液体系流变性稳定、防塌、抗高温、携屑效果明显。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 深探井水基钻井液
• 1.1 深探井钻井液应具备的特点
• 1.2 深探井钻井液的现状及发展趋势
• 1.2.1 国内深探井钻井液的现状
• 1.2.2 国外深探井钻井液的现状
• 1.2.3 深探井钻井液的发展趋势
• 1.3 高温对深井水基钻井液性能的影响
• 1.3.1 钻井液中黏土的高温分散作用
• 1.3.2 高温对钻井液处理剂的影响
• 1.3.3 高温对处理剂与黏土相互作用的影响
• 1.3.4 高温引起的钻井液性能变化
• 第二章 长深区块地质特征和深层钻井液技术难点
• 2.1 长深区块地质特征
• 2.1.1 石油地质特征
• 2.1.2 地层层序及岩性描述
• 2.1.3 生储盖组合
• 2.2 深层钻井液技术难点
• 第三章 多功能抗高温钻井液处理剂YDH 系列的研究
• 3.1 研制依据和主体材料选择
• 3.1.1 研制依据
• 3.1.2 处理剂主体材料选择
• 3.2 研究原理和研究路线
• 3.2.1 结构原理
• 3.2.2 化学反应机理
• 3.3 处理剂黏度效应和分子量对比
• 3.3.1 实验仪器、试样和实验方法
• 3.3.2 实验结果与分析
• 3.4 吸附量和ZETA 电位对比分析
• 3.4.1 吸附量对比分析
• 3.4.2 Zeta 电位对比分析
• 第四章 室内实验研究
• 4.1 抗温聚合物室内优选
• 4.1.1 实验仪器与设备
• 4.1.2 实验材料
• 4.1.3 实验内容与方法
• 4.2 抗温处理剂优选
• 4.2.1 实验仪器与设备
• 4.2.2 实验材料
• 4.2.3 实验内容与方法
• 4.3 水基钻井液体系配方确定
• 4.3.1 实验仪器
• 4.3.2 实验材料
• 4.3.3 实验内容与方法
• 第五章 实验结果与分析
• 5.1 抗温聚合物实验结果与分析
• 2SO₄，K₂Cr₂O₇ 对聚合物抗温能力影响'>5.1.1 Na₂SO₄，K₂Cr₂O₇对聚合物抗温能力影响
• 5.1.2 温度对聚合物黏度和分子量的影响
• 5.1.3 高温下聚合物在原浆中性能实验
• 5.1.4 实验总结
• 5.2 抗温处理剂优选实验结果与分析
• 5.2.1 常温下处理剂对原浆性能的影响
• 5.2.2 泥浆处理剂抑制膨胀对比实验
• 5.2.3 泥浆处理剂滚动回收率对比实验
• 5.2.4 单相处理剂高温抑制性实验
• 5.3 水基钻井液体系确定实验结果与分析
• 5.3.1 初选配方确定
• 5.3.2 高温降滤失抑制剂（DKW）配方确定
• 5.3.3 DKW 体系的抗污染试验
• 5.3.4 DKW 体系的相容性实验
• 5.3.5 DKW 体系的抑制能力实验
• 5.3.6 DKW 体系的抗温能力实验
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要