高分子聚合物流变特性研究与应用
发布时间：2021-11-05 23:20
钻井液被誉为钻探的“血液”,处理剂是钻井液体系中的核心成分,很少的量都将很大程度的改变钻井液的性能。我国地域宽广,复杂地层种类繁多,复杂地层钻进时钻井液处理剂的选择恰当与否是保证钻进顺利的一个重要因素。本文以聚合物钻井液处理剂为研究对象,从天然聚合物、人工合成聚合物处理剂出发,以理论研究、室内实验、现场验证为手段,结合内因（分子量）和外因（浓度、温度、剪切速率）对高分子聚合物的流变特性进行研究,分析总结它们的流变特性规律,依据黑水井双线特大桥现场复杂地质条件,筛选出高聚物植物胶作为原材料,并对钻井液配方进行优化,解决了现场钻进困难、施工进度慢等问题,为今后高分子聚合物钻井液在相类似漏失性、坍塌性地层钻探施工的运用提供参考。主要研究和结论如下:（1）分子量是溶液粘度变化的内因,通过粘度法测定处理剂的分子量对流变性能研究起一定的参考作用。室内实验得到X-Ⅰ、黄原胶、X-Ⅱ植物胶、羧甲基纤维素的粘度分别为1.3374、1.3164、0.8738和0.5047,利用粘度与分子量的关系,分别求得它们的相对分子量,其中X-Ⅰ、黄原胶及羧甲基纤维素的分子量等级为106,而X-Ⅱ...
【文章来源】： 成都理工大学四川省
【文章页数】：78 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.2 无固相钻井液国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 聚合物钻井液国内外研究现状
1.4 聚合物水溶液流变特性研究现状
1.4.1 非牛顿流体分类
1.4.2 非牛顿流体的流变性
1.5 本文研究内容与技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
第2章 聚合物钻井液处理剂概况
2.1 聚合物类处理剂分类
2.1.1 天然高分子聚合物
2.1.2 合成高分子聚合物
2.2 聚合物钻井液特点
2.3 聚合物分子量测定方法
2.3.1 端基分析法
2.3.2 沸点升高(冰点下降)法
2.3.3 膜渗透压法
2.3.4 蒸汽压渗透法
2.3.5 超离心沉降法
2.3.6 粘度法
2.3.7 凝胶渗透色谱
第3章 聚合物处理剂特性粘度及分子量分析
3.1 聚合物分子量测定的意义
3.2 实验仪器与材料试剂
3.2.1 主要仪器及设备
3.2.2 实验材料及试剂
3.3 粘度法测定聚合物分子量原理及方法
3.3.1 粘度法测定聚合物分子量原理
3.3.2 粘度法测定聚合物分子量步骤
3.3.3 粘度法分子量数据处理的优化
3.4 X-Ⅰ分子量测定实验及分析
3.4.1 X-Ⅰ分子量测定依据
3.4.2 X-Ⅰ分子量测定实验
3.5 天然聚合物钻井液处理剂实验及分析
3.5.1 XC特性粘度及分子量测定实验分析
3.5.2 X-Ⅱ植物胶特性粘度及分子量测定实验分析
3.5.3 CMC特性粘度及分子量测定实验分析
3.6 本章小结
第4章 聚合物钻井液处理剂流变特性分析
4.1 聚合物钻井液粘度的影响因素
4.2 X-Ⅰ溶液性能实验及分析
4.2.1 X-Ⅰ溶液性能实验内容及方法
4.2.2 X-Ⅰ溶液性能实验结果与讨论
4.3 天然聚合物钻井液处理剂性能实验及分析
4.3.1 XC溶液性能实验及分析
4.3.2 X-Ⅱ植物胶溶液性能实验及分析
4.3.3 CMC溶液性能实验及分析
4.4 本章小结
第5章 聚合物钻井液实际应用分析
5.1 不同地层对聚合物钻井液性能要求
5.2 黑水井双线特大桥地层条件
5.3 X-Ⅱ植物胶钻井液配方及性能
5.3.1 高分子聚合物品种与加量
5.3.2 改性处理剂品种与加量
5.3.3 优化配方研究
5.4 现场试验情况
5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米植物胶钻井液低温流变特性 [J]. 王胜,蒋贵,华绪,袁超鹏,郭凯彬. 科学技术与工程. 2017(27)
[2]粘度计检定影响因素分析与检定误差减少方法 [J]. 周丽娟,段会利. 中国高新区. 2017(04)
[3]聚丙烯酰胺的特性及应用 [J]. 余荣和. 石化技术. 2016(10)
[4]复杂地层钻井液选用浅谈 [J]. 杨维琳,彭振斌. 科技视界. 2016(12)
[5]国内外新型钻井液体系研究进展分析 [J]. 王亚楠. 化工管理. 2015(32)
[6]河南灵宝小秦岭金矿区复杂地层钻探施工中冲洗液的研制与应用 [J]. 李茂军. 西部探矿工程. 2015(10)
[7]低分子量聚丙烯酰胺溶液流变性研究 [J]. 曹金丽,张彦昌,殷园园,李天仚,赵献增. 河南科学. 2015(07)
[8]耐温抗盐型黄原胶体系在油田开发中的应用研究进展 [J]. 孙琳,魏鹏,傅强,张俊蓝,曾丹. 应用化工. 2014(12)
[9]浅析豫西地区复杂地层快速钻探设备及机具选用 [J]. 陈鑫发,陈莹,余立明,罗园. 地质装备. 2014(04)
[10]深部找矿复杂地层钻探冲洗液的研制 [J]. 吴景华,谢俊革. 长春工程学院学报(自然科学版). 2014(02)
博士论文
[1]复杂地层地质钻探冲洗液研究与应用[D]. 胡继良.中国地质大学（北京） 2012
[2]超深井、超高温钻井液技术研究[D]. 张斌.中国地质大学（北京） 2010
[3]两性聚丙烯酰胺分散体系的合成及溶胀特性[D]. 王传兴.青岛科技大学 2010
[4]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]川西须五气藏钻井液优化[D]. 梁燕.西南石油大学 2016
[2]新型无粘土高分子聚合物钻井液的研究[D]. 郎胤晟.东北石油大学 2016
[3]植物胶冲洗液交联机理及其防塌改性研究[D]. 颜鹏.成都理工大学 2015
[4]凝胶渗透色谱/激光光散射仪测定甲基丙烯酸共聚物钠盐绝对分子量[D]. 杨雪.北京理工大学 2015
[5]新型植物胶开发与改性处理剂应用研究[D]. 孙昆鹏.西南交通大学 2014
[6]疏水缔合聚合物分子量及其分布与溶液性质关系研究[D]. 嵇薇.西南石油大学 2014
[7]聚丙烯酰胺水溶液在多孔介质中的流动与换热实验研究[D]. 刘亚.大连理工大学 2014
[8]无固相钻井液的研究与应用[D]. 孙浩洋.山东师范大学 2013
[9]钻探复杂条件分类初探[D]. 熊清林.中南大学 2011
[10]聚合物/微孔混合体系粘度的分子动力学计算[D]. 高振兴.郑州大学 2010
本文编号：3478699
【文章来源】： 成都理工大学四川省
【文章页数】：78 页
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.2 无固相钻井液国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 聚合物钻井液国内外研究现状
1.4 聚合物水溶液流变特性研究现状
1.4.1 非牛顿流体分类
1.4.2 非牛顿流体的流变性
1.5 本文研究内容与技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
第2章 聚合物钻井液处理剂概况
2.1 聚合物类处理剂分类
2.1.1 天然高分子聚合物
2.1.2 合成高分子聚合物
2.2 聚合物钻井液特点
2.3 聚合物分子量测定方法
2.3.1 端基分析法
2.3.2 沸点升高(冰点下降)法
2.3.3 膜渗透压法
2.3.4 蒸汽压渗透法
2.3.5 超离心沉降法
2.3.6 粘度法
2.3.7 凝胶渗透色谱
第3章 聚合物处理剂特性粘度及分子量分析
3.1 聚合物分子量测定的意义
3.2 实验仪器与材料试剂
3.2.1 主要仪器及设备
3.2.2 实验材料及试剂
3.3 粘度法测定聚合物分子量原理及方法
3.3.1 粘度法测定聚合物分子量原理
3.3.2 粘度法测定聚合物分子量步骤
3.3.3 粘度法分子量数据处理的优化
3.4 X-Ⅰ分子量测定实验及分析
3.4.1 X-Ⅰ分子量测定依据
3.4.2 X-Ⅰ分子量测定实验
3.5 天然聚合物钻井液处理剂实验及分析
3.5.1 XC特性粘度及分子量测定实验分析
3.5.2 X-Ⅱ植物胶特性粘度及分子量测定实验分析
3.5.3 CMC特性粘度及分子量测定实验分析
3.6 本章小结
第4章 聚合物钻井液处理剂流变特性分析
4.1 聚合物钻井液粘度的影响因素
4.2 X-Ⅰ溶液性能实验及分析
4.2.1 X-Ⅰ溶液性能实验内容及方法
4.2.2 X-Ⅰ溶液性能实验结果与讨论
4.3 天然聚合物钻井液处理剂性能实验及分析
4.3.1 XC溶液性能实验及分析
4.3.2 X-Ⅱ植物胶溶液性能实验及分析
4.3.3 CMC溶液性能实验及分析
4.4 本章小结
第5章 聚合物钻井液实际应用分析
5.1 不同地层对聚合物钻井液性能要求
5.2 黑水井双线特大桥地层条件
5.3 X-Ⅱ植物胶钻井液配方及性能
5.3.1 高分子聚合物品种与加量
5.3.2 改性处理剂品种与加量
5.3.3 优化配方研究
5.4 现场试验情况
5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米植物胶钻井液低温流变特性 [J]. 王胜,蒋贵,华绪,袁超鹏,郭凯彬. 科学技术与工程. 2017(27)
[2]粘度计检定影响因素分析与检定误差减少方法 [J]. 周丽娟,段会利. 中国高新区. 2017(04)
[3]聚丙烯酰胺的特性及应用 [J]. 余荣和. 石化技术. 2016(10)
[4]复杂地层钻井液选用浅谈 [J]. 杨维琳,彭振斌. 科技视界. 2016(12)
[5]国内外新型钻井液体系研究进展分析 [J]. 王亚楠. 化工管理. 2015(32)
[6]河南灵宝小秦岭金矿区复杂地层钻探施工中冲洗液的研制与应用 [J]. 李茂军. 西部探矿工程. 2015(10)
[7]低分子量聚丙烯酰胺溶液流变性研究 [J]. 曹金丽,张彦昌,殷园园,李天仚,赵献增. 河南科学. 2015(07)
[8]耐温抗盐型黄原胶体系在油田开发中的应用研究进展 [J]. 孙琳,魏鹏,傅强,张俊蓝,曾丹. 应用化工. 2014(12)
[9]浅析豫西地区复杂地层快速钻探设备及机具选用 [J]. 陈鑫发,陈莹,余立明,罗园. 地质装备. 2014(04)
[10]深部找矿复杂地层钻探冲洗液的研制 [J]. 吴景华,谢俊革. 长春工程学院学报(自然科学版). 2014(02)
博士论文
[1]复杂地层地质钻探冲洗液研究与应用[D]. 胡继良.中国地质大学（北京） 2012
[2]超深井、超高温钻井液技术研究[D]. 张斌.中国地质大学（北京） 2010
[3]两性聚丙烯酰胺分散体系的合成及溶胀特性[D]. 王传兴.青岛科技大学 2010
[4]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]川西须五气藏钻井液优化[D]. 梁燕.西南石油大学 2016
[2]新型无粘土高分子聚合物钻井液的研究[D]. 郎胤晟.东北石油大学 2016
[3]植物胶冲洗液交联机理及其防塌改性研究[D]. 颜鹏.成都理工大学 2015
[4]凝胶渗透色谱/激光光散射仪测定甲基丙烯酸共聚物钠盐绝对分子量[D]. 杨雪.北京理工大学 2015
[5]新型植物胶开发与改性处理剂应用研究[D]. 孙昆鹏.西南交通大学 2014
[6]疏水缔合聚合物分子量及其分布与溶液性质关系研究[D]. 嵇薇.西南石油大学 2014
[7]聚丙烯酰胺水溶液在多孔介质中的流动与换热实验研究[D]. 刘亚.大连理工大学 2014
[8]无固相钻井液的研究与应用[D]. 孙浩洋.山东师范大学 2013
[9]钻探复杂条件分类初探[D]. 熊清林.中南大学 2011
[10]聚合物/微孔混合体系粘度的分子动力学计算[D]. 高振兴.郑州大学 2010
本文编号：3478699
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