防塌钻井液配方研究

论文摘要

井壁不稳定是钻井工程主要技术难题之一,而钻井液是影响井壁稳定的关键因素之一。因此,开发研究出性能优良的防塌钻井液体系,解决钻井过程中井壁的垮塌失稳问题,保持井壁稳定,是油气钻探中保证井身质量、提高钻井速度的重要技术,同时对储层保护意义重大。本论文以研究出性能优良的防塌钻井液配方为目标。首先从钻井液常用处理剂单剂的抑制性评价出发,筛选出抑制性良好的处理剂单剂；进一步通过处理剂之间协同复配后形成常温下性能良好的钻井液配方体系；然后通过对钻井液体系进行抗盐性、抗温性及抑制性的优化研究实验；最后形成性能优良的防塌钻井液配方体系；此配方体系组成为：3%膨润土、1.5%CMS、0.6%LV-CMC、0.15%XC、0.2%FA367（或0.2%KPAM）、0.2%JT888、1%NH4-HPAN、1%FT-1、3%NH4CI（或3%KCl）。最后对此防塌钻井液配方体系进行了综合性能评价研究实验。综合评价表明：该配方体系在室温及120℃下热滚16h后流变失水性能良好；砂床滤失可达到零滤失。页岩线性膨胀百分数为8%左右,比蒸馏水下降了32%左右；岩屑回收率在100℃以下能够达到95%以上,在120℃下也能达到90%左右,尤其是二次回收率也能保持在90%左右,比清水的回收率提高了80%左右。另外,此配方体系滤液也具有良好的抑制性能,滤液的防膨率为95%左右,页岩线性膨胀百分数为12%左右。该配方体系的岩心损害渗透率恢复值为80%左右。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外防塌钻井液研究现状
• 1.3 防塌剂的作用机理及方式
• 1.3.1 防塌剂的机理
• 1.3.2 影响防塌钻井液效果的因素
• 1.3.3 钻井液防塌剂的一般作用方式
• 1.4 几种常见防塌钻井液体系的防塌性及防塌机理介绍
• 1.4.1 硅酸盐钻井液体系
• 1.4.2 聚乙烯醇钻井液体系
• 1.4.3 聚丙烯酰胺钻井液体系
• 1.4.4 聚丙烯酸钾钻井液体系
• 1.4.5 两性复合离子聚合物钻井液体系
• 1.5 本论文研究的目的与意义
• 1.5.1 研究的目的
• 1.5.2 研究的意义
• 1.6 本论文题目来源
• 第二章 防塌钻井液配方处理剂的筛选研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂、材料及主要仪器
• 2.2.2 实验方法及步骤
• 2.3 实验内容及结果讨论
• 2.3.1 泥球浸泡评价实验
• 2.3.2 粘土防膨率评价实验
• 2.3.3 页岩线性膨胀评价实验
• 2.3.4 页岩回收率评价实验
• 2.3.5 钻井液滤液防膨率评价实验
• 2.4 本章小结
• 第三章 防塌钻井液配方性能研究及性能优化
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂、材料及主要仪器
• 3.2.2 实验方法及步骤
• 3.3 实验内容及结果讨论
• 3.3.1 防塌钻井液体系初步评价研究实验
• 3.3.2 配方体系砂床滤失性能测试评价
• 3.3.3 配方体系抗盐性能测试评价
• 3.3.4 配方体系提高热稳定性实验研究
• 3.3.5 钻井液配方体系抑制性研究实验
• 3.3.6 防塌钻井液配方体系滤液的研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 防塌钻井液配方综合性能研究评价
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂、材料及主要仪器
• 4.2.2 实验方法及步骤
• 4.3 实验内容及结果讨论
• 4.3.1 配方常规流变失水性能测试
• 4.3.2 配方砂床滤失性能测试
• 4.3.3 配方抗温性评价
• 4.3.4 配方抑制性评价
• 4.3.5 配方滤液性能评价
• 4.3.6 配方岩心损害率评价
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 详细摘要