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渤中13-1油田防塌钻井液技术研究

作　者: 姜刚
导　师: 邱正松
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气井工程
关键词: 钻井液 井壁稳定 油气层保护 渤中13-1油田
分类号: TE254
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着我国石油勘探开发领域的不断拓展,海上石油开发规模必将越来越大。渤中13-1油田位于渤海湾盆地,该油田在前期钻探过程中发生过较严重的井塌、井漏、井涌、起下钻阻卡、卡钻、钻头泥包、钻进过程出泥球堵出口管等井下复杂情况,严重影响钻进速度和效益。为了实现中海油渤海油田2010年油气年产量3000万吨的计划,渤中13-1油田于2009年开始投入规模化钻探开发。渤中13-1油田的地质条件复杂、安全密度窗口窄,前期三口探井均出现了不同程度的井壁失稳、井漏等复杂事故,时间损失占钻井总时间的21.56%,不仅造成巨大的经济损失,也严重阻碍了油田建设进程。为了确保油田开发的顺利进行,其中迫切需要对渤中13-1油田地层特征进行综合研究分析,深入探索井壁不稳定机理,进一步优化研究防塌钻井液体系。本文重点针对渤中13-1油田明化镇组、沙河街组及东营组地层的井壁不稳定、阻卡、漏失等复杂情况,通过X-射线衍射、页岩膨胀、滚动分散、阳离子交换容量、比表面积、比亲水量测定实验进行井壁不稳定机理研究,并在综合分析基础上提出具体的防塌技术对策,探讨了钻井液防塌主要作用机理,实验研制出高效防塌钻井液体系配方,并取得了较好的现场试验效果,对环渤海湾其它油田钻井液防塌技术有着重要的借鉴意义。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 前言  8-10
第二章 海水钻井液及井壁稳定机理研究现状  10-18
  2.1 海水钻井液体系  10-15
    2.1.1 新型海洋钻井液体系  10-14
    2.1.2 海洋钻井液技术问题及研究新进展  14-15
  2.2 井壁稳定机理研究现状  15-18
    2.2.1 化学稳定井壁机理  15
    2.2.2 力学稳定井壁机理  15
    2.2.3 井壁稳定力学－化学耦合研究  15-17
    2.2.4 能量守恒观点  17
    2.2.5 井壁稳定研究常用实验方法  17-18
第三章 渤中13-1 油田井壁失稳机理分析  18-39
  3.1 渤中13-1油田地质概况  18-26
    3.1.1 井壁不稳定及阻卡原因初步分析  19-23
    3.1.2 井漏原因初步分析  23-26
  3.2 易塌地层矿物组成分析  26-28
  3.3 页岩膨胀实验  28-29
  3.4 阳离子交换容量实验（CEC）  29-30
  3.5 页岩分散实验  30-31
  3.6 比表面积实验  31-34
  3.7 比亲水量实验  34-38
    3.7.1 比亲水量概念  34-35
    3.7.2 比亲水量的物理化学含义  35-36
    3.7.3 岩样处理、试剂和仪器  36
    3.7.4 平衡吸水量测试方法  36-38
  3.8 本章小结  38-39
第四章 海水聚合醇防塌钻井液作用机理实验研究  39-55
  4.1 聚合醇浊点实验  39-43
    4.1.1 聚合醇浊点测定方法  39
    4.1.2 浊点实验结果分析  39-43
  4.2 聚合醇吸附实验  43-48
    4.2.1 实验原理  43
    4.2.2 工作曲线绘制  43-45
    4.2.3 评价土吸附实验  45-46
    4.2.4 地层岩样吸附实验  46-47
    4.2.5 无机盐对吸附的影响  47-48
  4.3 粒度分布测定实验  48-52
    4.3.1 粒度分布特征实验  48-49
    4.3.2 粒度分布测定结果分析  49-52
  4.4 Zeta电位测定实验  52
  4.5 红外扫描动态稳定性分析  52-54
  4.6 本章小结  54-55
第五章 渤中13-1 油田防塌钻井液实验研究  55-65
  5.1 抑制剂实验评价  55
  5.2 包被剂实验评价  55-57
  5.3 降滤失剂实验评价  57-58
  5.4 防塌钻井液砂床滤失实验  58-60
    5.4.1 钻井液砂床滤失实验结果分析  58-60
  5.5 渤中13-1油田防塌钻井液现场实验  60-64
    5.5.1 现场试验基本情况  60-62
    5.5.2 钻井液现场应用效果  62-64
  5.6 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-69
攻读硕士学位期间取得的学术成果  69-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 钻井工程 > 洗井、固井、完井、油层损害与预防 > 钻井液的使用与处理
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