本文關(guān)鍵詞：微納米封堵材料粒徑分析及封堵性能評(píng)價(jià)　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 頁(yè)巖 微納米材料 粒徑 封堵評(píng)價(jià)方法

【摘要】：在含有大量微納米孔隙的頁(yè)巖地層鉆井過程中,有效阻止鉆井液或者濾液通過這些微納米孔隙進(jìn)入地層,防止頁(yè)巖水化分散,是防止井壁失穩(wěn)、安全快速鉆井的關(guān)鍵技術(shù)難題。針對(duì)目前我國(guó)鉆井液用納米級(jí)封堵劑種類多、評(píng)價(jià)方法少等問題,研究封堵劑在鉆井液中的粒徑分布以及模擬頁(yè)巖微納米孔隙對(duì)封堵劑封堵性能進(jìn)行評(píng)價(jià)具有重要意義。實(shí)驗(yàn)選擇了四種常用的納米粉體材料作為封堵劑進(jìn)行了分散研究。通過對(duì)四種納米材料進(jìn)行掃描電鏡分析觀察、Zeta電位測(cè)試以及粒徑分布測(cè)試優(yōu)選出粒徑較小、穩(wěn)定性較高的納米二氧化硅、納米碳酸鈣兩種納米材料進(jìn)行下一步分散實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)考察了物理分散法和化學(xué)分散法對(duì)納米二氧化硅、納米碳酸鈣在水溶液中的分散影響規(guī)律。得到納米二氧化硅最佳分散工藝,在1OOOOr/min下攪拌80min,加入2%的有機(jī)陰離子分散劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS),超聲5min,可以得到中徑為0.60μm的納米二氧化硅分散液。納米碳酸鈣最佳分散工藝,在10000r/min下攪拌80min,加入2%的無機(jī)分散劑六偏磷酸鈉(SHMP),超聲5min可得到中徑為0μm的納米碳酸鈣分散液,并且0.10%的無機(jī)分散劑硅酸鈉可以使得納米碳酸鈣中徑達(dá)到0.87μm。實(shí)驗(yàn)研究了頁(yè)巖抑制劑、鉆井液降濾失劑、鉆井液增粘劑、鉆井液降粘劑等四類八種處理劑對(duì)納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米乳化石蠟三種封堵劑的分散影響。石蠟乳液具有很好的穩(wěn)定性,鉆井液處理劑對(duì)乳化石蠟粒徑基本沒有影響,石蠟乳液粒徑在60-70nm。加入鉆井液處理劑會(huì)使納米封堵材料粒徑增大,但是不同的鉆井液處理劑對(duì)納米二氧化硅和納米碳酸鈣水溶液中的粒徑分布影響不同。鉆井液抑制劑80A-51、增粘劑LV-CMC對(duì)納米碳酸鈣粒徑影響不大,降濾失劑PAC-LV對(duì)納米二氧化硅粒徑影響不大,在納米材料溶液中,分別加入這些處理劑,納米材料粒徑均保持在1μm以下。鉆井液抑制劑NH4-HPAN、抑制劑80A-51、降濾失劑DFD-140、增粘劑LV-CMC、降粘劑XY-27和降粘劑SMK會(huì)使納米二氧化硅粒徑增大,但是粒徑維持在1-100μm之間。降濾失劑DFD-140、降濾失劑PAC-LV、降粘劑XY-27、降粘劑SMK和抑制劑NH4-HPAN也會(huì)使納米碳酸鈣粒徑增大,粒徑維持在1-100μm之間。增粘劑XC則會(huì)使納米二氧化硅和納米碳酸鈣粒徑顯著增大,達(dá)到100μm以上。實(shí)驗(yàn)研究了泥餅滲透率影響因素,通過調(diào)整膨潤(rùn)土加量、配漿溫度、攪拌速度、攪拌時(shí)間以及鉆井液處理劑加量和種類制備出滲透率與泥頁(yè)巖滲透率(10-7μm2)接近的泥餅。并且通過制備的泥餅對(duì)三種不同粒徑的封堵劑進(jìn)行了封堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),得出不同滲透率泥餅對(duì)應(yīng)的最佳封堵粒徑分布。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE254.4

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本文編號(hào)：1335039