本文關鍵詞：油基鉆井液濾餅對二界面膠結(jié)強度的影響研究

  更多相關文章： 固井 濾餅強度測試儀 分層結(jié)構(gòu) 膠結(jié)強度 表面活性劑

【摘要】：油基鉆井液固井過程中,在井壁表面形成的濾餅為不可固化層,它的存在使水泥漿與井壁無法良好膠結(jié),嚴重影響油基鉆井液固井質(zhì)量。研究油基鉆井液濾餅性能對二界面膠結(jié)強度的影響,有效的清洗及潤濕反轉(zhuǎn)濾餅是提高油基鉆井液固井質(zhì)量的關鍵。而現(xiàn)有的研究大多從鉆井角度考慮濾餅的形成、濾餅性能的測試,未能很好的從界面膠結(jié)質(zhì)量出發(fā),研究油基鉆井液濾餅性能、結(jié)構(gòu)及解決措施。因此,在現(xiàn)有研究的基礎上,針對塔里木天然氣井油基鉆井液固井難題,以油基鉆井液濾餅為核心,從油基鉆井液濾餅的厚度、強度、微觀結(jié)構(gòu)及分層結(jié)構(gòu)等方面入手分析,開展了油基鉆井液濾餅對第二界面膠結(jié)強度影響的研究,濾餅性能對界面膠結(jié)質(zhì)量的影響程度、影響機理及解決措施,對提高油基鉆井液固井質(zhì)量具有重要意義。本文在實驗方法研究,理論研究和室內(nèi)實驗測試分析的基礎上,形成的結(jié)論如下：(1)在現(xiàn)有研究的基礎上,結(jié)合研究需要,探索研發(fā)了濾餅強度測試儀。其具備的技術(shù)優(yōu)勢為：裝置可實現(xiàn)對巖心濾餅(曲面)和濾紙濾餅(平面)進行強度測試；可對濾餅強度進行逐層測試,用于濾餅分層結(jié)構(gòu)研究；測試后的巖心可進行膠結(jié)強度實驗,從固井角度建立濾餅強度與膠結(jié)強度的關系。(2)結(jié)合濾餅強度測試儀及Micro-CT分析,從宏觀及微觀角度對油基鉆井液濾餅層狀結(jié)構(gòu)進行研究。宏觀實驗發(fā)現(xiàn)：從外至內(nèi)濾餅強度呈增大趨勢,可分為三個強度區(qū)間；CT微觀分析也表明濾餅整體致密性存在差異,因不同的致密性呈現(xiàn)三種顏色層,證明了濾餅分層結(jié)構(gòu)。(3)對油基鉆井液濾餅性能及化學組成進行研究,研究發(fā)現(xiàn)濾餅中主要含有BaSO4(重晶石)和高嶺石(有機土),即固相顆粒和膠聯(lián)物質(zhì)；且實驗發(fā)現(xiàn)加重劑和有機土對濾餅強度影響較大。(4)在濾餅研究的基礎上,探究濾餅厚度、強度、潤濕性等對二界面膠結(jié)強度的影響。研究發(fā)現(xiàn)濾餅厚度與強度共同作用下影響膠結(jié)強度,濾餅自身的強度高,會補償濾餅對膠結(jié)強度產(chǎn)生的不良影響,即低強度濾餅層對膠結(jié)強度影響較大；同時膠結(jié)強度也隨濾餅表面親水性增強而增大。(5)在上述研究的基礎上,明確了表面活性劑在濾餅清洗及潤濕反轉(zhuǎn)中的作用。針對目前使用的表面活性劑性能存在不足,根據(jù)表面活性劑特性建立高效表面活性劑的優(yōu)選方法,并優(yōu)選出高性能的表面活性劑體系。
【關鍵詞】：固井 濾餅強度測試儀 分層結(jié)構(gòu) 膠結(jié)強度 表面活性劑
【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】：TE254
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 目前研究存在的問題12-13
• 1.4 研究目標、研究內(nèi)容與思路13-15
• 1.4.1 研究目標13
• 1.4.2 研究內(nèi)容與思路13-15
• 1.5 主要創(chuàng)新點15-16
• 第2章 油基鉆井液濾餅性能及結(jié)構(gòu)表征研究16-45
• 2.1 實驗材料和儀器16-17
• 2.2 油基鉆井液濾餅主要物性參數(shù)的提出17-18
• 2.3 油基鉆井液濾餅厚度的影響因素分析18-23
• 2.3.1 油基鉆井液加重劑對濾餅厚度的影響18-21
• 2.3.2 油基鉆井液密度對濾餅厚度的影響21-22
• 2.3.3 油基鉆井液中有機土含量對濾餅厚度的影響22-23
• 2.4 油基鉆井液濾餅強度的影響因素分析23-39
• 2.4.1 油基鉆井液濾餅強度測試方法23-32
• 2.4.2 油基鉆井液加重劑對濾餅強度的影響32-34
• 2.4.3 油基鉆井液密度對濾餅強度的影響34-36
• 2.4.4 油基鉆井液中有機土加量對濾餅強度的影響36-39
• 2.5 濾餅微觀結(jié)構(gòu)及化學組成分析39-42
• 2.5.1 油基鉆井液濾餅SEM分析40-41
• 2.5.2 油基鉆井液濾餅XRD分析41-42
• 2.6 油基鉆井液濾餅層狀結(jié)構(gòu)分析42-43
• 2.6.1 油基鉆井液濾餅強度分布42
• 2.6.2 油基鉆井液濾餅Micro-CT分析42-43
• 2.7 本章小結(jié)43-45
• 第3章 油基鉆井液濾餅性能對膠結(jié)強度的影響研究45-59
• 3.1 實驗材料和儀器45-46
• 3.2 油基鉆井液濾餅對界面膠結(jié)強度影響研究46-55
• 3.2.1 濾餅厚度對第二界面膠結(jié)強度的影響46-47
• 3.2.2 濾餅強度對第二界面膠結(jié)強度的影響47-49
• 3.2.3 濾餅清洗效率對第二界面膠結(jié)強度的影響49-53
• 3.2.4 濾餅潤濕性對第二界面膠結(jié)強度的影響53-55
• 3.3 濾餅對膠結(jié)強度影響機理分析55-57
• 3.3.1 潤濕反轉(zhuǎn)機理分析55-56
• 3.3.2 油基鉆井液濾餅清洗機理分析56-57
• 3.4 本章小結(jié)57-59
• 第4章 濾餅清洗及潤濕反轉(zhuǎn)表面活性劑體系研究59-71
• 4.1 實驗材料和儀器59-60
• 4.2 表面活性劑體系優(yōu)選方法研究60-63
• 4.3 表面活性劑體系優(yōu)選及性能評價63-70
• 4.3.1 表面活性劑體系優(yōu)選63-65
• 4.3.2 表面活性劑體系性能評價65-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第5章 結(jié)論與建議71-73
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 建議72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李韶利;姚志翔;李志民;黃永鑫;;基于油基鉆井液下固井前置液的研究及應用[J];鉆井液與完井液;2014年03期

2 李健;李早元;辜濤;袁中濤;張昌鐸;李曉春;郭小陽;;塔里木山前構(gòu)造高密度油基鉆井液固井技術(shù)[J];鉆井液與完井液;2014年02期

3 任冠龍;呂開河;劉玉霞;張崇;劉樂，

本文編號：513224