钻井液用氧化石墨烯/聚合物成膜降滤失剂的研制

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究的目的及意义

1.2 致密地层特性及防止井壁失稳研究现状

1.2.1 致密砂岩储层特点及降滤失方法

1.2.2 页岩油气藏储层特点及降滤失方法

1.3 成膜降滤失剂研究现状

1.3.1 聚合物材料类成膜剂

1.3.2 封堵材料类成膜剂

1.3.3 复合材料类成膜剂

1.3.4 其他类型成膜剂

1.4 石墨烯及其衍生物的应用现状

1.4.1 石墨烯

1.4.2 氧化石墨烯

1.4.3 氧化石墨烯衍生物的制备方法

1.4.4 氧化石墨烯/聚合物复合体系

1.4.5 钻井液中石墨烯类处理剂的研究

1.5 研究内容及技术路线

第二章 氧化石墨烯/聚合物成膜降滤失剂的合成与表征

2.1 分子结构设计思路

2.1.1 单体选择

2.1.2 聚合方法选择

2.1.3 引发体系选择

2.2 氧化石墨烯/聚合物成膜降滤失剂的合成

2.2.1 实验药品

2.2.2 实验仪器

2.2.3 实验方法

2.3 制备条件的确定

2.3.1 反应温度

2.3.2 反应时间

2.3.4 单体浓度

2.3.5 单体配比

2.3.6 氧化石墨烯加量

2.3.7 引发剂加量

2.3.8 正交实验优化

2.4 产品的表征

2.4.1 GOJ-1的特性粘度和粘均分子量

2.4.2 GO与改性GO的红外光谱分析

2.4.3 GOJ-1的热重分析

2.4.4 改性GO的TEM表征

2.4.5 Zeta电位测试

2.5 本章小结

第三章 氧化石墨烯/聚合物成膜降滤失剂的降滤失性能评价

3.1 GOJ-1的成膜封堵性能评价

3.1.1 泥球浸泡实验

3.1.2 抑制页岩膨胀实验

3.1.3 页岩滚动回收率

3.1.4 膜的承压性试验

3.1.5 膜的透水性分析

3.1.6 滤饼可压缩性分析

3.1.7 滤饼重量和厚度

3.1.8 滤饼渗透率测试

3.1.9 瞬时滤失量和滤失速率评价

3.1.10 高温压滤失实验

3.2 GOJ-1的水溶液性能

3.2.1 GOJ-1对水溶液流变性的影响

3.2.2 GOJ-1的抗温能力

3.2.3 GOJ-1的抗盐析能力

3.2.4 GOJ-1的抗钙析能力

3.3 GOJ-1对钻井液滤失性和流变性的影响

3.3.1 GOJ-1对钻井液常规性能影响

3.3.2 耐温性测试

3.3.3 耐盐性评价

3.3.4 抗钙污染性能评价

3.4 GOJ-1与常用处理剂的配伍性实验

3.5 本章小结

第四章 氧化石墨烯/聚合物成膜降滤失剂的作用机理探讨

4.1 吸附作用

4.2 对粘土表面电性的影响

4.3 对粘土粒度的影响

4.4 润湿性变化

4.5 改性氧化石墨烯对滤饼质量的影响

4.6 扫描电镜分析

4.7 作用机理综合分析

4.8 本章小结

第五章 强化成膜封堵水基防塌钻井液的优化

5.1 钻井液的常规性能评价

5.2 抑制性能评价

5.2.1 页岩滚动回收实验

5.2.2 抑制膨胀实验评价

5.3 砂床滤失实验评价

5.4 渗透率恢复实验评价

5.5 润滑性评价

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间获得的学术成果

致谢