毕业设计（论文）-泥页岩抑制剂lfw-1的室内研究

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1、毕业设计(论文)论文题目：泥页岩抑制剂LFW-1的室内研究题目类型：毕业论文院（系）：化学与环境工程学院学生姓名：专业班级：应化11102指导教师：辅导教师：时间：2015年1月至2015年6月目录目录毕业设计(论文)任务书Ⅰ开题报告Ⅱ指导老师审查意见Ⅲ评阅教师审查意见Ⅳ答辩会议记录Ⅴ中文摘要Ⅵ英文摘要Ⅶ1前言12选题背景12.1课题来源12.2泥页岩抑制剂LFW-1研究的目的和意义12.3国内外聚胺抑制剂的研究进展与动态22.4主要研究内容、需要重点研究的关键问题及解决思路43实验部分43.1样品的合成及优

2、选43.2样品的性能评价方法54实验结果分析94.1样品的合成94.2样品的初步筛选94.3样品的进一步优选114.4LFW-1的性能评价114.5LFW-1的红外光谱分析164.6LFW-1抑制机理分析175结论与建议186参考文献187致谢20前言泥页岩抑制剂LFW-1的室内研究1前言水基钻井液钻遇页岩地层时，滤液渗滤到地层和井筒周围的泥页岩中就会导致泥页岩水化膨胀、井壁失稳、钻吧头泥包和井眼净化等问题，严重时导致整口井报废。为了解决这些问题，现场一般采用油基钻井液来钻泥页岩地层，尤其是近几年页岩气开发时

3、几乎全部采用油基钻井液。由于油基钻井液对环境污染很严重，其应用受到严格控制，因此，近几年国外几大石油公司（如哈里伯顿、贝肯休斯、壳牌等）积极开发强抑制性水基钻井液的研究，取得很好的效果[1]。强抑制性钻井液体系中引入了一种聚胺抑制剂，该剂能抑制泥页岩水化膨胀及分散，防止井壁失稳，同时具有防止钻头泥包的作用。2012年3月，哈里伯顿在四川泸州地区用聚胺钻井液成功地打了2口页岩气井，既解决了环境污染问题，钻井液也可以重复利用，只是价格昂贵，每方成本与油基钻井液相当，其中聚胺抑制剂的单价每吨8万元。为了降低钻井液成

4、本，中石化、中石油组织各大研究院及石油院校先后开展了该类处理剂的研究。中石化南京研究院研究出的NH-1产品于2012年6月开始在江汉、中原等油田应用，表现出良好的抑制性，不足之处是对钻井液流变性及滤失量有不良影响，价格也偏高达到每吨5万。本论文在收集大量聚胺抑制剂研究与应用的资料基础上，选择具有抑制性功能的单体合成一系列抑制剂样品，采用常规评价聚胺抑制剂的方法评价优选样品，以期研究出抑制性好，价格合适，且对钻井液流变性、滤失量影响小的泥页岩抑制剂。2选题背景2.1课题来源课题类型：毕业论文。课题来源：生产实际

5、。2.2泥页岩抑制剂LFW-1研究的目的及意义钻井液抑制剂是油气钻井过程中使用量最大、研究最多的处理剂之一。随着钻探技术的不断发展，目前的钻井作业越来越多地转向更深的地下、海上等复杂储层。在钻井过程中遇到页岩地层时，其水化膨胀、分散导致的井壁失稳、钻头泥包和井眼净第1页（共20页）泥页岩抑制剂LFW-1的室内研究化等一系列问题，增加了钻进难度，给钻井液处理剂、特别是抑制剂提出了更高的要求。钻井中的泥页岩井壁稳定性问题是影响钻井技术发展的重大问题之一，而泥页岩水化则是影响井壁稳定性的关键性因素。现阶段使用的钻井

6、液抑制剂大都能满足解决钻井过程中页岩的水化膨胀分散问题的要求。如油基钻井液具有抑制性强、润滑性好等解决井壁稳定诸多优良性能，但其成本高，环境污染严重。近几年，国家对环境污染问题的重视，尤其是十三五规划以来，更加体现对钻井液技术的改进提上了日程。水基钻井液，如高性能水基钻井液(HPWBM)[2]，又称胺基钻井液(Aminebasedmud)是目前发展比较好的，聚胺类页岩抑制剂是胺基钻井液的重要组分之一，在抑制泥页岩水化膨胀、分散所导致的井壁失稳、钻头泥包和井眼净化等问题方面起着关键性的作用。但由于聚胺抑制剂有分

7、子量大以及胺基形成的阳离子导致增粘、增滤失性，不利于钻井液的流变性，和阳离子造成的双电层结构压缩粘土颗粒所吸附的水化膜使得自由水增加，这导致泥页岩水化膨胀、强度下降、孔隙压力增加等变化，容易造成井壁坍塌。所以研究高性能的聚胺抑制剂，达到不增粘，不降低滤失作用，保证钻井液流变性能的页岩抑制剂成为目前发展的趋势。为了解决这一难题，本实验对聚胺抑制剂进行了研究，力图通过复配优选出几种聚胺抑制剂，对比评价它们的抑制效果，从而优选出高效的聚胺抑制剂。2.3国内外聚胺抑制剂的研究进展与动态2.3.1国内现状与研究方向一般

8、页岩地层很容易坍塌，坍塌程度由泥岩含量及其致密度控制，并且由于可能含有诸如蒙脱石等水敏性岩石，导致遇水发生膨胀，钻井过程极易引起井壁失稳。目前，国内外对于页岩抑制剂已经做了大量的研究和开发。从最早的清水自然造浆开始，陆续出现了各种无机盐抑制剂，然后硅酸盐处理剂开始投入使用，并受到了比较好的效果。随着现代设备的高速发展以及抑制理论和防塌机理的越来越成熟，又陆续出现了很多新型的抑制处理剂，例如沥青类的抑