论文部分内容阅读
随着地质钻探向深部地层发展,地层的复杂程度显著增加。井漏、卡钻、井壁失稳等问题突出,造成了巨大的经济损失,严重阻碍了地质钻探技术的发展。泥页岩的水化膨胀是导致井壁失稳的最主要的原因之一。因此要求冲洗液具有优异的抑制性能。基于地质钻探的小环空间隙,因此要求冲洗液具有低黏切的性能。目前的冲洗液体系黏切高、抑制性不足,难以满足钻探技术的需求。因此,研究高性能(低黏切、低失水、抑制性强、润滑性佳)冲洗液体系成为现代地质取心钻探急需的关键技术。印尼纳比雷金矿区多为岩浆岩,及部分变质岩。大部分岩样发生了蚀变,导致岩石松散破碎。同时岩石裂缝发育,岩石脆性大。因此要求冲洗液具有优异的封堵、抑制、防塌、润滑性能。基于印尼纳比雷金矿区的岩性特点及技术要求,本论文通过单因素优选实验对冲洗液处理剂进行筛选,并通过四因素三水平正交实验构建冲洗液体系,最终建立三套抗温70℃,低黏切,低失水,抑制性强的冲洗液体系。并对优选体系进行了常温常压流变性、高温高压流变性、滤失性、抑制性及润滑性评价,优选及评价结果如下:1、无黏土相弱凝胶冲洗液体系:淡水+0.1%NaOH+0.15%Na2CO3+0.5%XG+1.0%GCMS-7#+1.5%HPA+0.7%RHJ-1+5%KCl+0.07%1227+4%超细CaCO3+0.1%RHPT-2。该体系表观黏度(AV)为19.5 mPa·s,塑性黏度(PV)为11 mPa·s,动切力(YP)为8.5 Pa,动塑比(YP/PV)为0.77 Pa/mPa·s,API滤失量为7.2 mL。钠膨润土在优选配方中16 h线性膨胀率为20.09%,极压润滑系数0.18,泥饼摩擦系数0.12。2、阳离子乳液聚合物冲洗液体系:3%钠膨润土+0.2%Na2CO3+0.3%DS-301+2.0%KHm+0.6%NH4-HPAN+0.6%DS-302+0.5%RHJ-1+0.5%RHJ-3+0.5%HPA+5%超细CaCO3。该体系表观黏度(AV)为10.5mPa·s,塑性黏度(PV)为8 mPa·s,动切力(YP)为2.5 Pa,动塑比(YP/PV)为0.31 Pa/mPa·s,API滤失量为7.4 mL。钠膨润土在优选配方中16 h线性膨胀率为13.49%,极压润滑系数0.24,泥饼摩擦系数0.39。3、氯化钙盐水冲洗液体系:22.5%CaCl2+0.3%XG+3.0%降滤失剂+2.25%超细CaCO3+1.0%润滑剂。该体系表观黏度(AV)为32.5 mPa·s,塑性黏度(PV)为21 mPa·s,动切力(YP)为11.5 Pa,动塑比(YP/PV)为0.55 Pa/mPa·s,API滤失量为3.8 mL。钠膨润土在优选配方中16 h线性膨胀率为2.88%,极压润滑系数0.05,泥饼摩擦系数0.06。