本文關鍵詞：致密儲層氮氣鉆井低傷害清砂液的研究與應用

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【摘要】：氮氣鉆井鉆遇稠油儲層時,地層出油將會使巖屑聚集形成大尺寸黏塑性巖屑團,導致井眼凈化不良、環(huán)空堵塞或卡鉆等井下復雜,且目前尚無完善氮氣鉆井遇出油的預防及處理技術,從而制約了氮氣鉆井在稠油儲層的推廣應用。為此,本文以地層出油對氮氣鉆井影響為出發(fā)點,基于儲層保護技術,開展致密儲層氮氣鉆井低傷害清砂液體系研究。本文首先研究了稠油的性質(zhì)和組成,并從稠油理化性質(zhì)和流變性等方面分析了稠油與巖屑聚集的原因,指出稠油黏度高是導致環(huán)空氣芯中油滴尺寸大,油難以攜帶到地面引起環(huán)空堵塞等問題的主要原因。因此清砂的關鍵是要降低稠油黏度。本文對物理降黏(加熱降黏、摻稀降黏、超聲波降黏)方法和化學降黏(乳化降黏、油溶性降黏劑降黏)方法進行對比研究,綜合對比其優(yōu)缺點,并結合現(xiàn)場實際情況選用乳化降黏方法。采用正交試驗法、定時面積法、圓片帆布法、滾動回收率實驗、粒度分析實驗以及高溫高壓封堵實驗等方法對清砂基液、降黏助劑、滲透劑以及封堵劑進行優(yōu)選,分別構建了以活性水、油包水乳狀液、水包油乳狀液為基液的三類清砂液體系,并最終優(yōu)選出活性水清砂液,其配方為：活性水+0.2%降黏助劑+1.5%滲透劑+2%封堵劑。運用黏附聚集實驗和靜態(tài)溶蝕實驗,并結合三維重構成像X-CT,從宏觀和微觀角度對清砂液清砂性能進行研究,結果表明：活性水清砂液能有效清除吸附在鋼棒上的黏土和稠油混合物。清砂液溶蝕后的油泥團結構松散,表面產(chǎn)生大量網(wǎng)狀裂紋,在三維重構成像X-CT下能夠觀察到明顯的孔洞和裂縫�；钚运迳耙嚎箿乜蛇_120℃,且溫度越高,清砂液破壞碎解油泥團越徹底。礦化度低于15000mg/L時,清砂液降黏效果良好。此外,活性水清砂液還具有很好的儲層保護效果,滲透率恢復值在90%以上,對地層損害小。
【關鍵詞】：清砂液 地層出油 稠油降黏 卡鉆
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE242
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-13
• 1.1 研究目的及意義7
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-11
• 1.2.1 氣體鉆井發(fā)展歷程7-8
• 1.2.2 氮氣鉆井優(yōu)勢與局限性8-10
• 1.2.3 氮氣鉆井地層出水、出油處理技術研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究內(nèi)容及技術路線11-13
• 1.3.1 研究內(nèi)容11-12
• 1.3.2 研究路線12-13
• 第2章 地層出油對氮氣鉆井的影響13-26
• 2.1 稠油的定義及特點13-14
• 2.2 油樣組成及性質(zhì)14-21
• 2.2.1 油樣預處理14
• 2.2.2 油樣的性質(zhì)14-16
• 2.2.3 油樣的組成16-21
• 2.3 稠油流變性影響因素研究21-22
• 2.3.1 剪切速率的影響21
• 2.3.2 水的影響21-22
• 2.4 地層出油對氮氣鉆井的影響因素分析22-25
• 2.4.1 地層出油對氣體動能的影響22-24
• 2.4.2 環(huán)空中油滴大小及影響因素分析24-25
• 2.4.3 地層出油鉆屑成團原因分析25
• 2.5 本章小結25-26
• 第3章 低傷害清砂液體系研究26-59
• 3.1 清砂液體系設計依據(jù)及性能指標26
• 3.2 實驗藥品、儀器26-27
• 3.3 稠油降黏技術降黏效果研究27-36
• 3.3.1 加熱降黏28-30
• 3.3.2 摻稀降黏30-32
• 3.3.3 超聲波降黏32-33
• 3.3.4 乳化降黏33-35
• 3.3.5 油溶性降黏劑35
• 3.3.6 稠油降黏技術優(yōu)缺點分析35-36
• 3.4 不同清砂基液的降黏效果評價36-41
• 3.4.1 活性水溶液作基液36-38
• 3.4.2 油包水乳狀液作基液38-39
• 3.4.3 水包油乳狀液作清砂基液39-41
• 3.4.4 清砂基液加量的影響41
• 3.5 降黏助劑的優(yōu)選41-43
• 3.6 滲透劑的優(yōu)選43-47
• 3.6.1 滲透劑的篩選44-46
• 3.6.2 滲透劑的復配46-47
• 3.7 封堵劑的優(yōu)選47-49
• 3.8 清砂液性能評價49-56
• 3.8.1 清砂性評價49-51
• 3.8.2 抗溫性評價51-54
• 3.8.3 抗鹽性評價54-55
• 3.8.4 清砂液儲層保護性評價55-56
• 3.9 清砂液微觀機理56-58
• 3.10 本章小結58-59
• 第4章 低傷害清砂液配制與施工工藝59-61
• 4.1 準備工作59
• 4.2 清砂液使用思路59
• 4.3 清砂液配方及配置程序59-60
• 4.4 施工程序60
• 4.5 現(xiàn)場試驗實施細則及HSE要求60-61
• 第5章 結論及建議61-62
• 5.1 結論61
• 5.2 建議61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-66
• 附錄1 粒度分布圖66-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果69

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本文編號：1049548