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文檔簡介
1、隨著深層油氣鉆探技術(shù)發(fā)展,鉆遇地層更復(fù)雜多樣,往往裸眼井段也越來越長,對鉆井液提出了更高的要求。本文結(jié)合中國石油化工集團(tuán)公司重點課題,在深入探討超低滲透水基鉆井液作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)出超低滲透劑YHS-1以及超低滲透鉆井液體系。超低滲透鉆井液主要利用界面化學(xué)原理,能在井壁表面形成超低滲透性薄膜,阻緩或防止鉆井液進(jìn)入地層,該密封膜的獨特性在于它的可逆性,即在負(fù)壓條件下,密封膜容易脫離井壁巖石表面,對儲層傷害較輕??芍饕糜诮鉀Q復(fù)雜多
2、壓力層系易發(fā)生的井漏、卡鉆、坍塌和油層損害等共存的技術(shù)難題。 本文采用化學(xué)合成法研制出主要的超低滲透處理劑YHS-1,并實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。通過顯微實驗測得,該劑的水溶液具有球狀膠束結(jié)構(gòu),其粒徑分布較均勻,粒徑范圍在610-660nm;該超低滲透處理劑具有較強(qiáng)的封堵孔隙和承壓能力。 自主研制了GA型超低滲透鉆井液砂床濾失儀,并建立了測定超低滲透鉆井液體系的濾失方法,該方法能夠監(jiān)控濾液在地層的滲濾情況,所承最高壓力達(dá)到3MP
3、a;自主研制了多功能巖芯流動實驗儀,并建立了滲透率恢復(fù)值、巖芯濾失以及承壓強(qiáng)度的測定方法,用以研究其承壓機(jī)理和油層保護(hù)機(jī)理;自主研制了WSM-01型高溫高壓井壁穩(wěn)定模擬裝置,用以研究超低滲透鉆井液體系的防塌性能和防塌機(jī)理。 借助可視砂床滲透實驗、壓力傳遞實驗、吸附實驗、泥餅顯微照相技術(shù)以及承壓實驗,探討了超低滲透鉆井液作用機(jī)理。(1)保護(hù)油氣層作用機(jī)理:超低滲透鉆井液通過在井壁表面形成致密的超低滲透封閉薄層(膜),能有效封閉滲透
4、性地層和微裂縫泥頁巖地層,實現(xiàn)接近零濾失鉆井,且封閉層位于巖石表面,易于清除,可顯著減小鉆井液對儲層的損害,有利于保護(hù)油氣層;(2)防塌作用機(jī)理:當(dāng)超低滲透鉆井液開始向頁巖地層滲透時,聚合物膠束參與在孔喉處形成超低滲透封閉膜,阻緩或阻止濾液侵入引起的水化膨脹和分散;另一方面,該體系本身具有良好的頁巖抑制性,即使少量進(jìn)入也不會引起頁巖的嚴(yán)重分散膨脹,有助于井壁穩(wěn)定;(3)防漏作用機(jī)理:超低滲透鉆井液能夠有效提高地層承壓能力,阻緩壓力傳遞和
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