【摘 要】
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本文在充分调研目前适合油田应用的惰性材料的基础上,从高温下水的变化角度对降滤失剂进行了新的探索。系统研究了5种超细惰性材料的封堵降滤失效果,和2种纳米材料在钻井液中的适用性,用实验室材料制备了4种新型封堵型降滤失剂,以制备的新型封堵型降滤失剂为基础研制出2套共4种适合超高温高盐的封堵型钻井液体系。本文使用人工砂芯在高温高压滤失仪中模拟井下微裂缝、微孔隙滤失量,并作为一种评价封堵型钻井液降滤失剂滤失
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本文在充分调研目前适合油田应用的惰性材料的基础上,从高温下水的变化角度对降滤失剂进行了新的探索。系统研究了5种超细惰性材料的封堵降滤失效果,和2种纳米材料在钻井液中的适用性,用实验室材料制备了4种新型封堵型降滤失剂,以制备的新型封堵型降滤失剂为基础研制出2套共4种适合超高温高盐的封堵型钻井液体系。本文使用人工砂芯在高温高压滤失仪中模拟井下微裂缝、微孔隙滤失量,并作为一种评价封堵型钻井液降滤失剂滤失量的新方法,评价了几种常见的封堵型材料和体系。实验选择了片状的超细云母粉,球形的超细滑石粉,纤维状的海泡石、木质纤维粉和木浆粉系统研究它们在加重至ρ=2.00 g/cm~3和加重加30%Na Cl+1%Ca Cl2盐时的降滤失性能。发现材料耐超高温耐盐性都很好,每种材料各有特点,但单独使用降滤失效果十分有限;两两搭配使用发现云母粉、海泡石粉、木质纤维粉效果较好,滑石粉更适合加重体系,须制备其他的封堵型降滤失剂复合使用;对常见的纳米纤维素和纳米二氧化硅在钻井液中的适用性进行了验证,发现它们不适用于本文高温超高温体系。自制并评价了腐殖酸钙(CaHA2)、腐殖酸铝(AlHA3)、交联淀粉(CS)和聚苯乙烯(PS)粉末,发现它们降滤失效果良好,耐高温耐盐性能强。分别将交联淀粉和腐殖酸钙作为主降滤失剂最终研制了两套共四种抗高温抗盐封堵型钻井液体系,分别为:清水+3%交联淀粉+2%云母粉+2%木质纤维粉+1%海泡石粉+1.5%PS(150℃);清水+3%交联淀粉+2%云母粉+2%木质纤维粉+1%海泡石粉+1.5%PS+1%滑石粉+200%重晶石(150℃,2.0 g/cm~3);清水+5%CaHA2+2%云母粉+2%海泡石粉+1%木质纤维粉+1.5%PS(250℃);清水+5%CaHA2+2%云母粉+2%海泡石粉+1%木质纤维粉+1.5%PS+1%滑石粉+200%重晶石(250℃,2.0 g/cm~3),这些封堵型钻井液体系在加盐、加重环境中均表现良好,能满足高温超高温、高盐、高密度条件下使用。
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