乾安地区成膜钻井液技术研究

论文摘要

目前吉林油田钻井施工过程中经常出现钻井液体系与储层不配伍、井壁失稳等现象的发生。针对这一问题,开展了适合吉林油田乾安地区的保护储层的成膜钻井液体系研究。技术研究以物理化学、胶体化学为理论基础,从膜技术出发,研究了半透膜的固有性质,结合泥页岩的理化特性,研究泥页岩的成膜可能性,根据化学势平衡原理计算泥页岩的膜效率。在此基础上,系统研究了活度、孔隙度、渗透率等因素对泥页岩膜效率的影响,并以此为依托,提出了改善泥页岩膜效率的途径,最终优选出一套能够解决实际井壁失稳问题的钻井液体系配方。通过理论分析、ζ电位研究以及泥页岩滚动回收率测定、泥页岩稳定指数测定等实验研究,分析了吉林油田乾安地区的储层特点,评价了成膜钻井液体系的膜效率、配伍性、高温流变性、抑制性、加重性能、抗润滑性能以及油气层保护能力。实验结果表明:该套成膜钻井液体系非常适合于吉林油田乾安地区的应用,体系性能易于调配,配伍性好、防塌性强、对储层的伤害小,渗透率恢复值高,井壁稳定,具有很好的保护油气层效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 水基钻井液成膜机理
• 1.1 半透膜的基本特征及相关参数
• 1.1.1 渗透与渗透压
• 1.1.2 活度
• 1.1.3 膜传递推动力
• 1.2 泥页岩成膜机理
• 1.2.1 粘土矿物
• 1.2.2 泥页岩成膜的胶体化学理论
• 1.3 膜效率测定及影响因素分析
• 1.3.1 膜效率测定
• 1.3.2 泥页岩水活度测定
• 1.3.3 不同水活度的泥页岩膜效率
• 1.3.4 孔隙度对泥页岩膜效率的影响
• 1.3.5 渗透率对泥页岩膜效率的影响
• 1.4 改善泥页岩膜效率的方法
• 1.5 小结
• 第二章 乾安地区储层理化性能分析
• 2.1 乾安地层岩石矿物组成分析
• 2.2 粘土矿物理化性能测定
• 2.2.1 阳离子交换容量测定
• 2.2.2 ζ电位研究
• 2.2.3 泥页岩回收率测定
• 2.2.4 泥页岩膨胀率实验
• 2.2.5 泥页岩稳定指数测定
• 2.3 乾安地区井壁不稳定因素分析
• 2.4 小结
• 第三章 水基成膜钻井液性能评价
• 3.1 成膜钻井液体系膜效率测定
• 3.2 成膜钻井液体系配伍性测试
• 3.3 成膜钻井液体系高温下流变性能
• 3.4 成膜钻井液体系失水造壁性评价
• 3.5 成膜钻井液体系抑制性评价
• 3.6 成膜钻井液体系抗污染能力评价
• 3.7 成膜钻井液体系加重性能评价
• 3.8 成膜钻井液体系润滑性能评价
• 3.9 成膜钻井液体系对储层伤害程度评价
• 3.10 小结
• 结论
• 发表文章目录
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要