基于CMC环保型钻井液体系研究
发布时间：2021-08-31 03:09
羧甲基纤维素（CMC）因具有良好的增黏性和降滤失造壁性而成为广泛使用的环保型钻井液处理剂之一。然而,伴随钻采工程逐步深入至复杂地质条件下的油气藏开发,钻井液中单独添加CMC处理剂不能满足钻井液的施工要求。鉴于此,本文立足于苏里格地区现场钻采工艺指标和国家对环境保护的要求,以CMC为主要添加剂,复配再生胶粉、正电胶、改性植物油,结合性能评价结果,优选出了具有最佳性能的环保型钻井液体系,以满足现场钻采工艺要求。本文在调研国内外环保型水基钻井液发展研究现状的基础上,以苏里格气田页岩为研究对象,开展了针对性CMC环保型钻井液体系研究。比较研究了十一种不同型号的CMC处理浆性能,结合膨润土线性膨胀率测试和页岩回收率实验,完成了作为钻井液添加剂的CMC筛选;进而复配再生胶粉、正电胶、改性植物油,系统研究了复配体系的抑制性、降滤失造壁性、润滑性等性能,从中优选出最佳CMC环保型水基钻井液体系。体系配方为:清水+4.0%膨润土+1.0%CMC+1.0%再生胶粉+0.3%正电胶+0.3%改性植物润滑剂。研究结果表明,该体系具有良好抑制性,对苏里格页岩的膨胀率和滚动回收率分别为18.65%和83.01%;...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同物质的回收页岩图（a-清水、b-基浆、c-1.0%CMC、d-1.0%KCl）
22滤失量仍然偏大；当用量为2.0%时，滤失量满足工艺要求，但是其颜色偏深（见图3-1），该钻井液色度不满足环保钻井液体系的要求。随着改性淀粉用量的增加，CMC-改性淀粉处理浆其塑性黏度显著增加，同时滤失量逐渐减少，当改性淀粉加量少于1.0%时，钻井液滤失量仍然偏大；当用量为1.5%时，其滤失量满足工艺要求，但是其塑性黏度偏高，不利于钻井工艺。综上所述，筛选出体系：1.0%CMC+0.5%再生胶粉，作为后续研究。因此，本研究选用再生胶粉作为钻井液体系的降滤失剂。表3-6CMC与不同降滤失剂配伍性能评价型号用量/%AV/mPasPV/mPasYP/PaYP/PV/Pa/mPasFL（API）/mLtgCMC/15.513.02.50.27.20.1405再生胶粉0.529.018.011.00.64.40.13171.031.526.05.50.24.00.13171.535.030.05.00.23.60.15842.049.038.011.00.33.60.21262.552.544.08.50.23.20.2126腐殖酸0.115.313.32.00.17.60.08750.315.313.51.80.17.60.08750.515.313.51.80.17.40.13170.816.515.01.50.17.20.12281.017.515.02.50.27.00.14951.516.014.02.00.16.00.18532.017.917.80.10.04.00.1763改性淀粉0.116.914.82.10.18.00.13170.319.617.22.40.17.60.13170.522.118.43.70.27.20.14050.824.121.22.90.16.40.18531.025.521.04.50.26.00.1944图3-1腐植酸处理将图（从左到右加量依次为0.1%，0.5%，1.0%）
243.4.2页岩回收率通过页岩滚动回收率实验进一步评价4种抑制剂的抑制效果，以苏里格钻采现场回收得到的页岩进行实验，页岩岩屑呈灰黑色页岩，较硬，用手捏不碎的。实验方法和页岩滚动回收率的计算方法见第二章，实验结果见图3-3，图3-4。从图3-3、图3-4可以看出，经120℃、16小时高温热滚后页岩的滚动回收率高低如下：正电胶处理浆＞硅酸钠处理浆＞聚乙二醇处理浆＞KCl处理浆，与实验3.4.1所得结论相同，其中在正电胶处理浆和硅酸钠处理浆中的滚动回收率均在70%以上；其中正电胶处理浆回收率为82.05%，硅酸钠处理浆回收率为70.75%。图3-3不同物质的回收页岩图（A-正电胶、B-聚乙二醇、C-硅酸钠、D-KCl）ABCD
本文编号：3374063
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同物质的回收页岩图（a-清水、b-基浆、c-1.0%CMC、d-1.0%KCl）
22滤失量仍然偏大；当用量为2.0%时，滤失量满足工艺要求，但是其颜色偏深（见图3-1），该钻井液色度不满足环保钻井液体系的要求。随着改性淀粉用量的增加，CMC-改性淀粉处理浆其塑性黏度显著增加，同时滤失量逐渐减少，当改性淀粉加量少于1.0%时，钻井液滤失量仍然偏大；当用量为1.5%时，其滤失量满足工艺要求，但是其塑性黏度偏高，不利于钻井工艺。综上所述，筛选出体系：1.0%CMC+0.5%再生胶粉，作为后续研究。因此，本研究选用再生胶粉作为钻井液体系的降滤失剂。表3-6CMC与不同降滤失剂配伍性能评价型号用量/%AV/mPasPV/mPasYP/PaYP/PV/Pa/mPasFL（API）/mLtgCMC/15.513.02.50.27.20.1405再生胶粉0.529.018.011.00.64.40.13171.031.526.05.50.24.00.13171.535.030.05.00.23.60.15842.049.038.011.00.33.60.21262.552.544.08.50.23.20.2126腐殖酸0.115.313.32.00.17.60.08750.315.313.51.80.17.60.08750.515.313.51.80.17.40.13170.816.515.01.50.17.20.12281.017.515.02.50.27.00.14951.516.014.02.00.16.00.18532.017.917.80.10.04.00.1763改性淀粉0.116.914.82.10.18.00.13170.319.617.22.40.17.60.13170.522.118.43.70.27.20.14050.824.121.22.90.16.40.18531.025.521.04.50.26.00.1944图3-1腐植酸处理将图（从左到右加量依次为0.1%，0.5%，1.0%）
243.4.2页岩回收率通过页岩滚动回收率实验进一步评价4种抑制剂的抑制效果，以苏里格钻采现场回收得到的页岩进行实验，页岩岩屑呈灰黑色页岩，较硬，用手捏不碎的。实验方法和页岩滚动回收率的计算方法见第二章，实验结果见图3-3，图3-4。从图3-3、图3-4可以看出，经120℃、16小时高温热滚后页岩的滚动回收率高低如下：正电胶处理浆＞硅酸钠处理浆＞聚乙二醇处理浆＞KCl处理浆，与实验3.4.1所得结论相同，其中在正电胶处理浆和硅酸钠处理浆中的滚动回收率均在70%以上；其中正电胶处理浆回收率为82.05%，硅酸钠处理浆回收率为70.75%。图3-3不同物质的回收页岩图（A-正电胶、B-聚乙二醇、C-硅酸钠、D-KCl）ABCD
本文编号：3374063
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