高密度水基钻井液高温高压流变性研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:guojunaaaa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钻井液流变性对钻井的钻速、泵压、排量、悬浮及携带岩屑、井眼清洁、井壁稳定、压力波动及固井质量等许多方面都有影响。钻井最优化中钻井液水力学计算也与钻井液流变性及其本构方程的描述有关。本文针对目前深井、超深井中常用的高密度水基钻井液,采用Fann75高温高压流变仪开展了高温高压下高密度水基钻井液流变特性的实验研究。   本文首先对经典的四种流变模式:宾汉、幂律、卡森、H-B进行了系统的阐述和分析,介绍了Fann75高温高压流变仪这种新型仪器的工作原理、操作方法、数据采集并测定了高密度水基钻井液在不同温度范围(30-240℃)、不同压力范围(5-120MPa)和不同剪切速率下的剪切应力和粘度,得到它们的流变曲线,再用郑秀华教授等人开发的“钻井液水力学优化设计系统”软件对四种模式进行了优选。结果表明:高密度水基钻井液可用H-B模式和宾汉模式来描述,建议室内研究用H-B模式,现场应用用宾汉模式。   分析了高温对水基钻井液的作用机理,其中高温对粘土的作用是基础,对处理剂的作用是关键。高温对粘土的作用主要表现为高温分散、高温聚结和高温钝化;高温对处理剂的作用主要表现为高温降解和高温交联。研究了高密度水基钻井液表观粘度AV、塑性粘度PV和屈服应力YP随温度(30-240℃)、压力(5-120MPa)的变化情况。研究表明:从室温到临界温度时,高密度水基钻井液的AV、PV和YP随温度的升高而下降,下降幅度逐渐递减,其中以30-90℃之间下降最快,当温度超过临界温度以后,随温度升高出现小幅上升;压力对高密度水基钻井液流变参数的影响很小,AV、PV及YP基本上随压力增大呈缓慢上升趋势,所以一般在设计水基钻井液配方时,可以忽略压力对其流变性能的影响。   从高密度水基钻井液的室内评价和莫深1井现场应用可知,该配方拥有良好的抗温性能、高温稳定性能、抗污染性能、抑制性能和流变性能,所以适合深井、超深井钻井并在莫深1井取得满意的效果。
其他文献
门式刚架自上世纪90年代初引进以来,其研究及应用范围越来越广阔。该结构的主要特点是承重构件采用变截面形式,且构件的腹板允许发生局部屈曲并利用屈曲后强度。由于门式刚架
基础滑移隔震技术已经在多次地震中得到了验证并且逐渐成熟。但滑移隔震结构试推与复位系统的理论研究资料比较少,阻碍了滑移隔震技术在实际工程中的应用。本文对滑移隔震结
随着广州市的经济不断发展,汽车的拥有量快速增长,城市的交通变得十分拥挤,为解决交通问题,广州市制定了大力发展公共交通的政策,但目前公交运营条件不断恶化,若不采取措施,实行公交
本文围绕随机断续节理岩体的等效强度与变形性质的尺度效应及特征尺寸REV这一主题展开,从岩体的强度参数包括内聚力与内摩擦系数入手,研究了岩体的等效强度特性;从岩体的应力
我国水资源贫乏,随着人口的增长、经济的发展将使我国人均水资源量锐减,水资源短缺将成为我国经济发展、人民生活水平提高的最大制约因素。污水再生利用秉承可持续发展理念,与同样作为新型水源的远距离调水、海水淡化和雨水资源化利用相比,再生水在资源可靠性、技术进步潜力、生态环境影响、工程效率等方面都具有优势。从长远来看,城市污水再生利用应该作为城市新型供水水源的重要方面。本论文在大量查阅国内外城市污水再生利用
顶管技术以其成本低、施工周期短以及环境影响小的优势,越来越多的应用到地下管线铺设工程中,并逐渐向大直径、长距离的趋势发展。考虑到岩土工程中的尺寸效应,大直径顶管施工引
学位
钢筋混凝土烟囱是工业生产中重要的工程项目,属于典型高耸结构体系,对水平侧移产生的P-△效应反应比较敏感。由于现代工业发展的需要,烟囱高度也向越来越高的方向发展,更加大
中国公路建设方兴未艾,公路通车总里程达348万公里,高速公路总里程突破4.54万公里,稳居世界第二,形成了非常庞大的公共设施资产,对这些国有资产进行有效保值增值,是公共设施资产管
众所周知,摩擦滑移机构和限位消能元件是滑移隔震装置的重要组成部分。摩擦滑移机构的摩擦系数和限位消能元件的刚度直接关系到滑移隔震系统的隔震效果和限位能力。对于服役