本文關鍵詞： 頁巖氣 水基鉆井液 抑制 氯化鈣 井壁穩(wěn)定　出處：《長江大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：頁巖氣是指存在于富含有機質的暗色頁巖或高碳質泥頁巖中,主要以吸附或游離狀態(tài)存在的非常規(guī)天然氣資源,主要成分是甲烷。頁巖氣藏具有自生自儲、無氣水界面、大面積連續(xù)成藏、低孔低滲等特征。頁巖氣資源儲量豐富,約占全球非常規(guī)天然氣資源的50%。美國通過頁巖氣革命,不但改變了天然氣大舉進口的局面,實現自給自足,大幅降低了本國能源價格,還從一個能源進口國變成一個能源輸出國。我國頁巖氣儲量豐富,居世界第一,但是國內頁巖氣的勘探開發(fā)尚處于起步階段。近些年來我國頁巖氣行業(yè)發(fā)展迅速,已經在中國渤海灣及松遼、四川和吐哈等盆地發(fā)現了高含有機炭的頁巖。目前中石化在重慶涪陵地區(qū),中石油在四川威遠地區(qū)都在進行大規(guī)模的商業(yè)化頁巖氣開采,成效顯著。由于頁巖地層易水化膨脹,加之我國頁巖氣儲層地質結構復雜,井下事故頻發(fā),目前我國頁巖氣鉆井多采用抑制性好、潤滑性強的油基鉆井液。但是由于油基鉆井液成本高,污染大,而且油基鉆井液條件下淺層氣井固井難度大,使用油基鉆井液鉆井,二個界面存在油泥,水泥膠結質量難以保證；加之與油基鉆井液配套設施不成熟,因此迫切需要研發(fā)一種適用于頁巖氣水平井作業(yè)的強抑制高性能低污染的水基鉆井液。本文分析了國內外頁巖氣鉆井液發(fā)展現狀,深入研究了頁巖水化膨脹機理和抑制機理,對比目前常用的頁巖抑制劑,選用高濃度的氯化鈣溶液為主要抑制劑,改性黃原膠JH-VIS為增粘劑,并以此為基礎,開發(fā)了一套高含鈣的強抑制性水基鉆井液。基礎配方為：淡水+0.5%CMC-LV(穩(wěn)定劑)+0.3JH-VIS(流型調節(jié)劑)2.0%FLOCAT(降濾失劑)+2.0%SMP-1(降濾失劑)+2.0%RS-1(降濾失劑)+2.0%CMJ(成膜劑)+2.5%CPI(粘土穩(wěn)定劑)+20%CaCl2(抑制劑)+2%JLX-B(潤滑劑)+重晶石(ρ=1.50g/cm3)。1.該體系采用高濃度的CaCl2溶液作為抑制劑,是一種高鈣鉆井液,配合淀粉類成膜封堵劑,具有良好的頁巖抑制效果。采用涪陵頁巖氣鉆井現場巖屑進行滾動回收率評價,一次回收率97.13%,二次回收率96%。2.該體系采用改性生物膠JH-VIS做為流型調節(jié)劑,該調節(jié)劑具有良好的抗鹽效果,體系整體流變性能良好,達到了低粘高切的要求,既能滿足水平井作業(yè)對鉆井液攜巖能力的要求,又具有較低的表觀粘度,有利于提高機械鉆速。3.該體系采用幾種抗鹽淀粉類降失水劑和磺化酚醛樹脂復配作為降失水劑,磺化酚醛樹脂具有良好的吸附作用,能夠吸附在頁巖表面,而淀粉類降失水劑具有良好的成膜封堵效果,復配后泥漿濾餅薄而致密,不僅降濾失效果良好,而且還能夠有效地增強井壁強度,防止井壁失穩(wěn)。4.該體系采用聚合醇類潤滑劑JLX-B作為潤滑劑,泥漿摩阻系數0.12,潤滑效果良好,能夠滿足水平井鉆井對潤滑性能的要求。5.該鉆井液體系具有良好的抗溫性能,在110℃時仍然能夠保持較好的流變性能和濾失性能,體系的切力也沒有明顯的降低,具備良好的攜帶巖屑的能力。6.該鉆井液體系具有良好的加重性能,體系最高密度可達1.8g/cm3,在密度低于1.8g/cm3時,鉆井液都能保持良好的流變性能和濾失性能,而且不會出現沉降分層等問題。7.該體系流變性能穩(wěn)定,抗侵污性能良好,室內分別采用NaCl和搬土進行了抗侵污性能評價,結果表明,該鉆井液體系抗侵污性能良好,在少量NaCl和搬土侵污的條件下,仍然具有較好的流變性能和將濾失性能。
[Abstract]:shale gas is a kind of oil - based drilling fluid which is rich in shale gas reserves and has no gas - water interface , large - area continuous accumulation , low porosity and low permeability . The system uses several kinds of salt - resistant starch - reducing water - loss agent and sulfonated phenol - formaldehyde resin as the water - reducing agent , the sulfonated phenol - formaldehyde resin has good adsorption effect , and can be adsorbed on the shale surface .

【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE254

【參考文獻】

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1 王中華;;國內外油基鉆井液研究與應用進展[J];斷塊油氣田;2011年04期

2 齊從麗;;國內外頁巖氣鉆井液技術應用現狀[J];化工時刊;2014年10期

3 宋巖,趙孟軍,柳少波,秦勝飛,洪峰;中國3類前陸盆地油氣成藏特征[J];石油勘探與開發(fā);2005年03期

4 龍政軍;合成基鉆井液體系及最新發(fā)展[J];石油與天然氣化工;1999年01期

5 王金磊;黑國興;趙洪學;;昭通YSH1-1頁巖氣水平井鉆井完井技術[J];石油鉆探技術;2012年04期

6 肖穩(wěn)發(fā),向興金,羅春芝,王昌軍,易紹金;合成基鉆井液體系的室內研究[J];鉆采工藝;2000年03期

7 王華平;張鐸;張德軍;譚賓;譙抗逆;余江清;;威遠構造頁巖氣鉆井技術探討[J];鉆采工藝;2012年02期

8 崔迎春,王貴和;鉆井液技術發(fā)展趨勢淺析[J];鉆井液與完井液;2005年01期

9 蔣卓;舒福昌;向興金;羅健生;;全油合成基鉆井液的室內研究[J];鉆井液與完井液;2009年02期

10 徐同臺;彭芳芳;潘小鏞;王海良;李玉梨;李建明;馬倩蕓;;氣制油的性質與氣制油鉆井液[J];鉆井液與完井液;2010年05期

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本文編號：1466030