提高长垣油田高渗低压层界面封固质量技术研究

发布时间：2017-07-17 22:00

  本文关键词：提高长垣油田高渗低压层界面封固质量技术研究

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【摘要】：固井弱界面问题一直是影响固井封固质量的重要因素,主要解决途径主要有两个:一是通过添加微晶降粘增强剂,清除井壁虚泥饼,缩小泥饼厚度,提高井壁泥饼韧性,从而改善水泥环与泥饼的胶结结构,提高界面封固强度;另一种方法是改变固井界面的结合性质,将其从物理性结合转变为化学性结合,使泥饼与水泥环之间形成耦合键,从而提高界面胶结强度,提高固井质量。微晶降粘增强剂是一种钻井液用调配外加剂,它包括晶体催化剂、降粘剂、泥饼固化剂、井壁表面清洗剂等多种钻井液外加剂。通过微晶降粘增强剂中的固化剂和晶体催化剂,经过物理作用和化学反应作用,可以使井壁泥饼固化,改变了界面胶结的结合性质,由化学性亲替代了原本的物理性结合,从而提高了一界面和二界面的胶结强度。提高固井质量。在本科研中,将通过实验,对微晶降粘增强剂中的各类添加剂(泥饼固化剂、降粘剂、晶体催化剂、井壁表面清洗剂)性能进行化验分析,优化选配其配比,形成符合目前长垣内固井完井要求的钻井液添加剂。低温浅层防气窜水泥浆体系(DCK水泥浆体系),其组成包括DLA低温早强剂、DSQ低温降失水剂、DSI低温防气窜剂等,可以有效起到防气窜的作用。通过DLA低温早强剂的性能调整,并对低温防气窜剂、降失水剂进行填充效果、成膜原理、细粒匹配的优化,可以增大水泥浆的防气侵能力、强化水泥环的综合性能,为保障后期质量提供了基础;水泥浆发生水化时,大量高价阳离子被释放并溶解在固井界面中,同时产生聚合物微粒,通过吸附、渗透、粘连、胶结等多种反应,优化过渡层整体结构,提高一界面和二界面的封固质量。
【关键词】：调整井 弱界面 固井质量 高渗透层
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE256
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 前言9-12
• 1.1 工程背景、目的及意义9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-11
• 1.3 研究内容11-12
• 第二章 固井微晶降粘增强剂单剂的优化选配及作用原理研究12-32
• 2.1 实验目的及原理12
• 2.1.1 实验目的12
• 2.1.2 实验的原理12
• 2.2 主要应用原料12-13
• 2.3 试验方法13-14
• 2.3.1 制备水泥液13
• 2.3.2 制备泥饼13
• 2.3.3 钻井液外加剂效果分析及作用原理13-14
• 2.3.4 清洗剂效果分析14
• 2.3.5 流变性能等重要指标的检测14
• 2.4 泥饼固化剂的优化和作用原理14-19
• 2.4.1 泥饼固化剂的优化14-16
• 2.4.2 泥饼固化剂提高泥饼强度的作用原理16-19
• 2.5 泥饼固化诱导剂的优化选配和作用原理研究19-23
• 2.5.1 泥饼固化诱导剂的优化选配19-20
• 2.5.2 泥饼固化诱导剂提高泥饼强度的作用原理20-23
• 2.6 泥饼反应剂的优化选配和作用原理研究23-27
• 2.6.1 泥饼反应剂的优化选配23-24
• 2.6.2 泥饼反应剂提高泥饼强度的作用原理24-27
• 2.7 井壁表面清洗剂的优化选配和作用原理研究27-29
• 2.7.1 井壁表面清洗剂的优化选配27-28
• 2.7.2 井壁表面清洗剂的作用原理28-29
• 2.8 钻井液外加剂对钻井液流变性的影响29-32
• 第三章 微晶降粘增强剂的复配及优化32-42
• 3.1 实验目的及原理32
• 3.1.1 实验目的32
• 3.1.2 实验原理32
• 3.2 实验设备及主要原料32-33
• 3.2.1 主要仪器设备32-33
• 3.2.2 主要原料33
• 3.3 实验流程33-34
• 3.3.1 制作水泥液33
• 3.3.2 制作泥饼和滤液33
• 3.3.3 钻井液外加剂复配效果评价33-34
• 3.3.4 钻井液滤失量、流变性等性能评定实验34
• 3.4 固化剂与诱导剂复配比例及使用量对泥饼强度的影响34-35
• 3.4.1 固化剂与诱导剂复配比例对泥饼强度的影响34-35
• 3.4.2 固化剂与诱导剂复配后使用量对泥饼强度的影响35
• 3.5 固化剂与反应剂复配比例及使用量对泥饼强度的影响35-36
• 3.5.1 固化剂与反应剂复配比例对泥饼强度的影响35-36
• 3.5.2 固化剂与反应剂复配后使用量对泥饼强度的影响36
• 3.6 诱导剂与反应剂复配比例对泥饼强度的影响36-37
• 3.7 固化剂-诱导剂-反应剂复配对泥饼强度的影响37-38
• 3.7.1 固化剂-诱导剂-反应剂复配比例对泥饼强度的影响37-38
• 3.7.2 固化剂-诱导剂-反应剂复配用量对泥饼强度的影响38
• 3.8 固化剂-诱导剂-反应剂-清洗剂复配对泥饼强度的影响38-39
• 3.8.1 外加剂复配比例对泥饼强度的影响38-39
• 3.8.2 外加剂复配后使用量对泥饼强度的影响39
• 3.9 钻井液外加剂复配后对钻井液性能的影响39-40
• 3.10 泥饼微观结构测试40-42
• 第四章 对比界面胶结强度的试验分析42-55
• 4.1 试验目的与原理分析42
• 4.1.1 试验目的42
• 4.1.2 实验原理分析42
• 4.2 试验主要仪器和成分原料42-43
• 4.2.1 主要仪器设备42-43
• 4.2.2 试验主要成分原料43
• 4.3 试验途径43-45
• 4.3.1 界面模拟实验43-44
• 4.3.2 界面胶结强度测试实验44-45
• 4.4 耦合剂和螯合剂用量对一二界面胶结强度的影响45-46
• 4.4.1 确定耦合剂的最合适配量45
• 4.4.2 确定螯合剂的最合适配量45-46
• 4.5 一界面胶结强度对比实验结果46-47
• 4.6 二界面胶接强度比较试验分析47-49
• 4.7 优化的微晶降粘增强剂对钻井液主要性能的影响49-50
• 4.8 界面微观结构分析50-55
• 4.8.1 界面光学显微镜分析50
• 4.8.2 界面扫描电镜分析50-51
• 4.8.3 界面TG分析51-52
• 4.8.4 界面XRD分析52-53
• 4.8.5 界面IR分析53-55
• 第五章 低温浅层防气窜水泥浆体系（DCK）55-60
• 5.1 低温防窜水泥浆体系（DCK）的组成和作用机理55
• 5.2 DCK低温浅层防气窜水泥浆体系的实验数据55-57
• 5.3 水泥石内部和界面处的微观结构57-58
• 5.4 DCK水泥浆体系的抗窜能力58-60
• 第六章 提高固井界面封固质量技术现场试验60-63
• 6.1 固井微晶降粘增强剂现场应用情况60-61
• 6.2 2013DCK年现场应用情况61-63
• 结论63-64
• 参考文献64-66
• 附录A 附录内容名称66-67
• 作者简介、发表文章及研究成果目录67-68
• 致谢68-69

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