超高密度抗高温hds盐水基钻井液研究

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1、Master’sThesis论文题目超高密度抗高温HDS盐水基钻井液研究摘要高密度抗高温钻井液是深井、超深井钻井中必需的重要流体，是钻井成功的关键技术，多年来，对该项钻井液的研究从来没有停止过，所取得的研究成果总是成为钻井液技术进步的标志。超高密度（ρ=2.80g/cm3）抗高温（150℃）盐水基钻井液技术是我国和海外深井超深井钻井十分需要的钻井液技术。本文分析了单纯固体加重剂难以将淡水基钻井液密度加重到2.80g/cm3的密度，从而采取通过首先尽量提高液相密度，再通过固体加重剂将钻井液密度提高到2.80g/cm3密度的研究技术路线，由此研究形成超高

2、密度盐水基钻井液。本文研究基础是超高密度钻井液的液相需要有高溶解度的盐作为液相加重剂，因此，在大量国内外文献资料调研分析的基础之上，首先依据溶解度理论和有机、无机盐理论，研究出具有高溶解度、高饱和盐水密度的新型液体加重剂HDENCITY，并实验分析了HDENCITY一系列理化特性，证明该盐水溶液具有密度高、活度低、抑制性好、腐蚀性小和可生物降解的优点，是作为超高密度钻井液液相的很好基液。基于高密度水基钻井液的分散体系电性稳定理论，本文通过实验分析了淡水、盐水环境中膨润土、加重剂的Zeta电位，表明盐水环境中膨润土、加重剂成为正电位体系，由此提出加入非

3、离子和阴离子型处理剂调节钻井液，以保持超高密度盐水基钻井液成为弱负电位分散稳定体系。通过抗盐抗高温处理剂的实验筛选，以及合理盐水浓度的优选，研究出有粘土相高密度盐水基钻井液，密度为2.00g/cm3、2.50g/cm3，和无粘土相超高密度盐水基钻井液，密度为2.80g/cm3。所研究出的超高密度钻井液热稳定性好、抗钙污染能力强、润滑性好，流变性与失水造壁性指标均达到了研究目标要求。最后，对超高密度盐水基钻井液的特殊流变性进行分析，认为该钻井液符合卡森流变模式。关键词：高溶解度盐HDENCITY；超高密度；钻井液；稳定性；流变性西南石油大学硕士研究生学

4、位论文AbstractHigh-densityandanti-hightemperaturedrillingfluidisindispensableindeep(ultra-deep)welldrillingprocess,isthekeytechnologytosuccessfullydrilling.Overyears,researchingonthiskindofdrillingfluidhasneverbeendesistedandtheresearchresultsalwaysbesignofdrillingfluidtechnologic

5、alprogress.Ultra-highdensity(ρ=2.80g/cm3)andanti-hightemperature(150℃)brinebasedrillingfluidtechnologyisnecessaryindeepandultra-deepwellsdrillingathomeandabroad.Inviewofsimplesolidadulterantdifficulttoincreasethewaterbasedrillingfluiddensityto2.80g/cm3,thispaperresearchedtheult

6、ra-highdensitybrinebasedrillingfluidfirstlyfromraisingtheliquiddensitytothegreatestextent,thenraisingthedrillingfluiddensityto2.80g/cm3throughaddingsolidadulterant .Theliquidphaseofultra-highdensitydrillingfluidneedshigh-solvencysaltasliquidadulterant,therefore,afteranalyzingan

7、dstudyingdomesticandforeignliteratures,thispaperfirstlyresearchednewliquidadulterantHDSwithhighsolubility,highsaturatedbrinedensitybasedonthetheoryofsolubility,organicsaltandinorganicsalt,thenanalyzedthephysicalandchemicalpropertiesofHDSthroughexperimentthatprovedthesalinesolut

8、ionwithhighdensity,lowactivity,goodrejectioncapability