高原冻土天然气水合物钻探泥浆的研制

摘要

目前我国青海南缘冻土带成功钻获可燃冰实物样品,高原地区温度低,存在永冻土地层,这就对钻探过程中所使用的冲洗液提出了要求。本文的试验目的是为了将来在高原冻土层中钻取可燃冰而做的准备工作,要求泥浆正常工作的同时也要有足够的抗低温能力,本文同时对于天然气水合物的性质方面、高原冻土的特性方面以及不分散低固相泥浆冲洗液性能方面做了简要的介绍。
　　本文通过室内试验,在分析了天然气水合物的结构特点和存在环境以及高原冻土层特征的前提下,以理论指导为基础,研制出了一种低温不分散低固相泥浆冲洗液,实验步骤如下:
　　(1)根据需要选择适合用来配置泥浆冲洗液的添加剂种类,以及各组分的加量,确定一组初选配方;
　　(2)以初选配方为基础,进行正交试验,本次试验采用的是五因素四水平共16组,对其进行性能测试,选出一组性能最优的配方,其各组份加量分别是2％的钠土、1%的NH4-HPAN、0.08%的Na-CMC、0.03%的PHP和20%的乙二醇;
　　(3)根据不同组分加量改变后的性能变化,进一步验证了所用的添加剂的特性。通过对低温泥浆的性能测试可以看出该配方达到了在低温-10℃的条件要求,并且在试验中可以达到在-12℃时,保持钻井液的正常工作;该泥浆属于不分散低固相泥浆,其固相含量低、密度小,不影响钻速;而且测得的浆液流变参数低,剪切稀释作用好,所以清洗孔底的能力强;由于在泥浆中加入了高分子聚合物,所以有较强的护壁能力。因为失水量小,形成的泥皮薄而致密,可以保护孔壁稳定,同时,高分子聚合物对孔壁也有吸附胶结作用,对于油、气产层,失水量小可以减少对油、气的污染,对于配方中的各组分材料,都是常见的化学药品,价格低廉。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 国内外天然气水合物的研究现状

1.3 本文的研究内容

第2章 高原冻土天然气水合物概述

2.1 高原冻土概述

2.2 天然气水合物概述

2.3 天然气水合物的勘探方法

2.4 天然气水合物开发的潜在风险

第3章 泥浆冲洗液概述

3.1泥浆冲洗液的分类

3.2 造浆粘土

3.3 粘土-水分散体系的物理化学性质

第4章 高原冻土天然气水合物钻探泥浆的研制

4.1 高原冻土天然气水合物钻探泥浆的组成

4.2 高原冻土天然气水合物钻探泥浆的性能及测试

第5章 高原冻土天然气水合物钻探泥浆的试验研究

5.1 低温泥浆基础配方的确定

5.2 低温泥浆优选配方的确定

5.3 低温泥浆优选配方各组分用量对泥浆性能的影响

第6章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

个人简历

致谢