强化井筒的钻井液防漏技术研究

发布时间：2020-07-09 06:58

【摘要】：近年来,随着致密低渗非常规页岩油气田的开发成为新的重点领域,地层中出现的微-纳米孔喉也逐渐引起人们的重视。页岩的微裂缝发育会使钻井液滤液在化学势差或渗透压作用下入地层微米-纳米孔喉中,在正压差的水力劈尖作用下容易形成诱导裂缝,进而发生井漏。针对页岩地层漏失问题在钻井工程中还未形成成熟的工艺技术和应对措施,因此,利用钻井液技术来强化井筒的目的避免诱导裂缝的形成,从而达到防漏效果是防漏钻井液技术的研究重点。本文针对薄弱地层微米-纳米孔隙、微裂隙发育特点,基于修复缺陷,阻止“水力劈裂”思路,分析漏失地层特点,开展强化井筒的钻井液室内模拟实验研究。首先从纳米材料选择要求出发,研究并选择出微米-纳米钻井液用材料,探讨了影响微米-纳米材料的分散稳定性因素及调控方法。实验研究得到纳米材料最佳分散条件,经实验得出结论,纳米二氧化硅乳液TSD-H15M加入2%阴离子表面活性剂TDL-ND2,用激光粒度仪对该分散液微观观察,得到中径为79 nm,并且加入在钻井液中能保持良好的纳米尺寸,是理想的纳米填充材料。基于岩心压裂实验原理,研究完善了自制YLCS-1型岩心压裂装置和低渗透人造岩心的制备。建立起一套密封安全,能够精确反应岩石内部微裂缝,微孔隙压力变化情况,高度还原模拟岩心内部孔隙结构变化,贴近现场检验标准,有利于从宏观到微观观察封堵情况的一套强化井筒钻井液承压能力模拟评价方法。以人造岩心为基础,通过氮气吸附法、压汞法以及SEM法等研究手段分析模拟人造岩心微观结构,针对不同纳米水基钻井液对地层封堵承压进行实验研究。实验结果表明,微米、纳米材料对钻井液性能影响不大,但对岩石的承压力具有显著影响,能够提高岩石承压能力3 MPa以上,纳米材料配合乳化沥青与聚酯微米颗粒能够进一步提升岩心承压力和岩心强度。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE254
【图文】：

图１－２应力笼基本原理逡逑

图１－３裂缝致密封堵层的理想物理模型逡逑

图１－４研究技术路线图逡逑１．４主要创新点逡逑

【参考文献】

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3 王中华;;复杂漏失地层堵漏技术现状及发展方向[J];中外能源;2014年01期

4 贾利春;陈勉;侯冰;孙振;金衍;;裂缝性地层钻井液漏失模型及漏失规律[J];石油勘探与开发;2014年01期

5 贾利春;陈勉;张伟;周玉;徐彤;侯冰;金衍;;诱导裂缝性井漏止裂封堵机理分析[J];钻井液与完井液;2013年05期

6 袁野;蔡记华;王济君;肖长波;;纳米二氧化硅改善钻井液滤失性能的实验研究[J];石油钻采工艺;2013年03期

7 邹才能;陶士振;杨智;袁选俊;朱如凯;侯连华;贾进华;王岚;吴松涛;白斌;高晓辉;杨春;;中国非常规油气勘探与研究新进展[J];矿物岩石地球化学通报;2012年04期

8 李庆辉;陈勉;Fred P·Wang;金衍;李志猛;;工程因素对页岩气产量的影响——以北美Haynesville页岩气藏为例[J];天然气工业;2012年04期

9 邹才能;杨智;陶士振;李伟;吴松涛;侯连华;朱如凯;袁选俊;王岚;高晓辉;贾进华;郭秋麟;白斌;;纳米油气与源储共生型油气聚集[J];石油勘探与开发;2012年01期

10 苏俊霖;蒲晓林;任茂;贺明敏;陈勇;;钻井液用有机/无机纳米复合乳液成膜剂研究[J];油田化学;2011年03期

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2 皇凡生;天然裂缝网络系统钻井完井液漏失数值模拟[D];西南石油大学;2014年

本文编号：2747117