弱凝胶水基钻井液成胶剂AM/AMPS/OA 8 的制备与性能研究
发布时间：2020-12-20 16:48
针对水平井、大斜度井钻井过程中井眼润滑性、岩屑携带以及钻井速度的影响等问题,无固相、低固相弱凝胶型水基钻井液近年来受到了广泛的关注,其具有较强的内部结构和低的固相含量广泛应用于海洋、陆上油田的定向井、水平井等。但由于弱凝胶型水基钻井液的普遍的抗温抗盐性能较差的问题,限制了其更广泛的应用。本文首先通过合理的分子设计,利用胶束聚合方法,制备了一种弱凝胶成胶剂AMAMPSOA8。以AMAMPSOA8在低剪切速率下的表观粘度为指标设计正交实验,确定最终反应优化条件为丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸摩尔配比为4.8:1,引发剂用量为单体总质量的0.04%,疏水单体浓度为0.75%,反应时间为9h,反应温度为70℃。该条件下,加量为0.5%的AMAMPS0A8聚合物溶液在低剪切速率3r/min下表观粘度可达23680 mPa·s。通过红外光谱、核磁共振氢谱对疏水单体OA8、最终产物AMAMPSOA8的结构进行表征,验证了合成产物结构与目标结构相符。利用热分析仪、高温滚子炉、Bruker流变仪对产物性能进行了研究。结果表明AMAMPSOA8的抗温性能可达160℃;能大幅度保持低剪切速率下的黏度...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外弱凝胶钻井液研究现状和发展趋势
1.2.1 弱凝胶钻井液的组成
1.2.2 国外弱凝胶钻井液研究现状
1.2.3 国内弱凝胶钻井液研究现状
1.3 论文的研究内容
1.4 论文的研究方法和技术路线
第2章 弱凝胶成胶剂的合成与表征
2.1 概述
2.2 弱凝胶成胶剂的合成
2.2.1 聚合单体的选择
2.2.2 聚合方法的选择
2.2.3 引发剂选择
8的合成实验"> 2.3 成胶剂AMAMPSOA8的合成实验
2.3.1 实验试剂
2.3.2 实验仪器及设备
2.3.3 实验过程
2.3.4 合成条件的优化
2.3.5 优化合成条件
8的表征"> 2.4 弱凝胶成胶剂AMAMPSOA8的表征
2.4.1 红外光谱测试与分析
2.4.2 核磁共振氢谱测试与分析
2.5 弱凝胶成胶剂的热稳定性表征
8的TG-DTG分析"> 2.5.1 弱凝胶AMAMPSOA8的TG-DTG分析
8的DSC分析"> 2.5.2 弱凝胶AMAMPSOA8的DSC分析
2.6 弱凝胶成胶剂的特性黏数表征
2.7 本章小结
第3章 弱凝胶水基钻井液配方研究
3.1 弱凝胶水基钻井液研制思路
3.2 实验试剂与仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
8聚合物水溶液及泥浆体系流变性能"> 3.3 AMAMPSOA8聚合物水溶液及泥浆体系流变性能
3.3.1 聚合物水溶液流变性及成胶剂加量优选
3.3.2 钻井液降滤失剂的优选
3.3.3 抑制剂的优选
3.3.4 防塌封堵剂的优选
3.3.5 加重剂的优选
3.4 抗温抗盐弱凝胶水基钻井液配方体系构建
3.5 弱凝胶钻井液性能评价
3.5.1 钻井液的流变性
3.5.2 钻井液的失水造壁性
3.5.3 钻井液的抑制性
3.5.4 钻井液的抗污染性
3.6 本章小结
第4章 弱凝胶成胶剂作用机理
4.1 弱凝胶成胶剂成网表征方法
4.1.1 实验方法与仪器
4.1.2 实验结果与分析
4.2 本章小结
第5章 结论与建议
5.1 结论
5.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]双尾疏水缔合聚合物弱凝胶成胶性能影响因素分析[J]. 孙琳,张兰,蒲万芬,魏鹏,马李锋. 现代化工. 2016(11)
[2]钻井液用超分子增黏提切剂-ZJA的研发与评价[J]. 张领宇,蒋官澄,安玉秀. 现代化工. 2016(01)
[3]无固相弱凝胶钻井液的研究与应用[J]. 张俊. 化工管理. 2015(12)
[4]弱凝胶无固相聚胺钻井液在南海文昌13-6油田的应用[J]. 任勇智,张明,向雄,蔡记元. 广东化工. 2014(24)
[5]氯化钙弱凝胶无黏土相钻井液室内研究[J]. 苏雪霞,孙举,郑志军,宋亚静. 钻井液与完井液. 2014(03)
[6]弱凝胶合成基钻井液技术[J]. 张行云,李自立,雷克,苏乐,罗健生. 钻井液与完井液. 2013(06)
[7]抗高温环保型弱凝胶钻井液[J]. 向朝纲,蒲晓林,冯宗伟. 钻井液与完井液. 2012(02)
[8]国内外油基钻井液研究与应用进展[J]. 王中华. 断块油气田. 2011(04)
[9]凝胶型钻井液提切剂性能评价与作用机理[J]. 谢水祥,蒋官澄,陈勉,毛慧,王飞,刘传清. 石油钻采工艺. 2011(04)
[10]水平段弱凝胶钻井液体系的研究及应用[J]. 崔作风,陈长顺. 吐哈油气. 2011(02)
博士论文
[1]抗温耐盐共聚物降滤失剂及抑制剂的合成与性能研究[D]. 罗霄.西南石油大学 2014
[2]生物降解型水平井钻井液研究[D]. 岳前升.武汉理工大学 2009
[3]抗高温高密度水基钻井液作用机理及性能研究[D]. 王富华.中国石油大学 2009
硕士论文
[1]耐温抗盐疏水缔合聚合物的合成及驱油性能评价[D]. 姜峰.西南石油大学 2015
[2]弱凝胶钻井液技术研究与应用[D]. 杨荣奎.中国石油大学(华东) 2014
[3]抗高温盐水无粘土相钻井液研究[D]. 朱红卫.中国石油大学（华东） 2013
本文编号：2928208
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外弱凝胶钻井液研究现状和发展趋势
1.2.1 弱凝胶钻井液的组成
1.2.2 国外弱凝胶钻井液研究现状
1.2.3 国内弱凝胶钻井液研究现状
1.3 论文的研究内容
1.4 论文的研究方法和技术路线
第2章 弱凝胶成胶剂的合成与表征
2.1 概述
2.2 弱凝胶成胶剂的合成
2.2.1 聚合单体的选择
2.2.2 聚合方法的选择
2.2.3 引发剂选择
8的合成实验"> 2.3 成胶剂AMAMPSOA8的合成实验
2.3.1 实验试剂
2.3.2 实验仪器及设备
2.3.3 实验过程
2.3.4 合成条件的优化
2.3.5 优化合成条件
8的表征"> 2.4 弱凝胶成胶剂AMAMPSOA8的表征
2.4.1 红外光谱测试与分析
2.4.2 核磁共振氢谱测试与分析
2.5 弱凝胶成胶剂的热稳定性表征
8的TG-DTG分析"> 2.5.1 弱凝胶AMAMPSOA8的TG-DTG分析
8的DSC分析"> 2.5.2 弱凝胶AMAMPSOA8的DSC分析
2.6 弱凝胶成胶剂的特性黏数表征
2.7 本章小结
第3章 弱凝胶水基钻井液配方研究
3.1 弱凝胶水基钻井液研制思路
3.2 实验试剂与仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
8聚合物水溶液及泥浆体系流变性能"> 3.3 AMAMPSOA8聚合物水溶液及泥浆体系流变性能
3.3.1 聚合物水溶液流变性及成胶剂加量优选
3.3.2 钻井液降滤失剂的优选
3.3.3 抑制剂的优选
3.3.4 防塌封堵剂的优选
3.3.5 加重剂的优选
3.4 抗温抗盐弱凝胶水基钻井液配方体系构建
3.5 弱凝胶钻井液性能评价
3.5.1 钻井液的流变性
3.5.2 钻井液的失水造壁性
3.5.3 钻井液的抑制性
3.5.4 钻井液的抗污染性
3.6 本章小结
第4章 弱凝胶成胶剂作用机理
4.1 弱凝胶成胶剂成网表征方法
4.1.1 实验方法与仪器
4.1.2 实验结果与分析
4.2 本章小结
第5章 结论与建议
5.1 结论
5.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]双尾疏水缔合聚合物弱凝胶成胶性能影响因素分析[J]. 孙琳,张兰,蒲万芬,魏鹏,马李锋. 现代化工. 2016(11)
[2]钻井液用超分子增黏提切剂-ZJA的研发与评价[J]. 张领宇,蒋官澄,安玉秀. 现代化工. 2016(01)
[3]无固相弱凝胶钻井液的研究与应用[J]. 张俊. 化工管理. 2015(12)
[4]弱凝胶无固相聚胺钻井液在南海文昌13-6油田的应用[J]. 任勇智,张明,向雄,蔡记元. 广东化工. 2014(24)
[5]氯化钙弱凝胶无黏土相钻井液室内研究[J]. 苏雪霞,孙举,郑志军,宋亚静. 钻井液与完井液. 2014(03)
[6]弱凝胶合成基钻井液技术[J]. 张行云,李自立,雷克,苏乐,罗健生. 钻井液与完井液. 2013(06)
[7]抗高温环保型弱凝胶钻井液[J]. 向朝纲,蒲晓林,冯宗伟. 钻井液与完井液. 2012(02)
[8]国内外油基钻井液研究与应用进展[J]. 王中华. 断块油气田. 2011(04)
[9]凝胶型钻井液提切剂性能评价与作用机理[J]. 谢水祥,蒋官澄,陈勉,毛慧,王飞,刘传清. 石油钻采工艺. 2011(04)
[10]水平段弱凝胶钻井液体系的研究及应用[J]. 崔作风,陈长顺. 吐哈油气. 2011(02)
博士论文
[1]抗温耐盐共聚物降滤失剂及抑制剂的合成与性能研究[D]. 罗霄.西南石油大学 2014
[2]生物降解型水平井钻井液研究[D]. 岳前升.武汉理工大学 2009
[3]抗高温高密度水基钻井液作用机理及性能研究[D]. 王富华.中国石油大学 2009
硕士论文
[1]耐温抗盐疏水缔合聚合物的合成及驱油性能评价[D]. 姜峰.西南石油大学 2015
[2]弱凝胶钻井液技术研究与应用[D]. 杨荣奎.中国石油大学(华东) 2014
[3]抗高温盐水无粘土相钻井液研究[D]. 朱红卫.中国石油大学（华东） 2013
本文编号：2928208
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