資源描述：
《聚合物鉆井完井液ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、聚合物鉆井完井液劉俊章聚合物鉆井液是指以乙烯基共聚物為主要處理劑所組成的水基鉆井液體系。由于聚合物的橋接作用，使鉆井液中的粘土顆粒保持在較粗的狀態(tài)，同時由于聚合物的吸附作用，使鉆屑的表面受到吸附層的保護(hù)而不分散成更細(xì)的顆粒，因此用聚合物鉆井液鉆井，可以有更高的鉆井速度。聚合物具有絮凝劣土、調(diào)節(jié)粘度，切力，降低濾失量、穩(wěn)定地層等特性。聚合物主要有：部分水解聚丙烯酰胺及其衍生物、乙酸乙烯酯與馬來酸酐的共聚物等。聚合物鉆井液中由于用水溶性聚合物作處理劑，因而具有剪切降粘特性好、攜砂能力較強(qiáng)、穩(wěn)定井眼、減少油氣層損害、
2、抗高溫等特點(diǎn)。根據(jù)所用的聚合物，聚合物鉆井液體系又可分為：陰離子型聚合物鉆井液、陽離子型聚合物鉆井液、兩性離子聚合物聚合物鉆井液、非離子型聚合物鉆井液。一、聚合物鉆井完井液(一)、聚合物鉆井液的特點(diǎn)1．固相含量低，且亞微米粒子所占比例也低。這是聚合物鉆井液的基本特征，是聚合物處理劑選擇性絮凝和抑制巖屑分散的結(jié)果，對提高鉆井速度是極為有利的。對不使用加重材料的鉆井液，密度和固相含量大約成正比的。研究表明，純蒙脫土鉆井液中亞微米粒子含量為13％左右，用分散劑木質(zhì)素磺酸鹽處理后，亞微米粒子含量上升為約80％，而用聚合
3、物處理后的體系亞微米粒子的含量降為約6％。大量室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和鉆井實(shí)踐均證明，固相含量和固相顆粒的分散度是影響鉆井速度的重要因素。2．具有良好的流變性，主要表現(xiàn)為較強(qiáng)的剪切降粘性和適宜的流型。聚合物鉆井液體系中形成的結(jié)構(gòu)由顆粒之間的相互作用、聚合物分子與顆粒之間的橋聯(lián)作用以及聚合物分子之間的相互作用所構(gòu)成。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以聚合物分子與顆粒之間橋聯(lián)作用的貢獻(xiàn)為主。在高剪切作用下，橋聯(lián)作用被破壞，因而粘度和切力降低，所以聚合物鉆井液具有較高的剪切降粘作用。由于這種橋聯(lián)作用賦予聚合物鉆井液具有比其它類型鉆井液高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因而聚
4、合物鉆井液具有較高的動切力。同時，與其它類型鉆井液相比，聚合物鉆井液具有較低的固相含量，粒子之間的相互摩擦作用相對較弱，因而聚合物鉆井液具有較低的塑性粘度。由于聚合物水溶液為典型的非牛頓流體，所以聚合物鉆井液一般具有較低的n值。當(dāng)然，在實(shí)際鉆井過程中，各流變參數(shù)需控制在適宜的范圍內(nèi)，過高和過低對鉆井工程都不利。為獲取平板型層流，一般應(yīng)控制塑性粘度和動切力。如。在0.36～0.48范圍內(nèi)。YP/PV太小，會導(dǎo)致尖峰型層流；若YP/PV太大，則YP增高，導(dǎo)致泵壓升高，動力消耗增大。另外，聚合物鉆井液具有較強(qiáng)的觸變性
5、。觸變性對環(huán)形空間內(nèi)鉆屑和加重材料在鉆井液停止循環(huán)后的懸浮問題非常重要，適當(dāng)?shù)挠|變性對鉆井有利。鉆井液流動時，部分結(jié)構(gòu)被破壞，停止循環(huán)時能迅速形成適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，均勻懸浮住固相顆粒，這樣不易卡鉆，下鉆也可一次到底。如果觸變性太大，形成的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度太高，則開泵困難，易導(dǎo)致壓力激動，對易漏地層可能憋漏。聚合物鉆井液的固相含量較低，結(jié)構(gòu)主要是聚合物與顆粒間的橋聯(lián)作用，既具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又不會太高，一般情況下，若觸變性適宜，不會造成開泵困難。但遇到固相含量過高時，則應(yīng)注意開泵要慢，泵的閥門要由少到多逐漸加壓，避免造成壓力激
6、動。正是由于聚合物鉆井液具有較高的動塑比，剪切降粘性好，還具有較強(qiáng)的觸變性，以及在環(huán)形空間形成平板型層流等優(yōu)良性能，因此它懸浮和攜帶鉆屑的效果好，可有效地減少鉆屑的重復(fù)破碎，使鉆頭進(jìn)尺明顯提高。3．鉆井速度高。如前所述，聚合物鉆井液固相含量低，亞微米粒子比例小，剪切降粘性好，卡森極限粘度低，懸浮攜帶鉆屑能力強(qiáng)，洗井效果好，這些優(yōu)良性能都有利于提高機(jī)械鉆速。在相同鉆井液密度的條件下，使用聚丙烯酰胺鉆井時的機(jī)械鉆速明顯高于使用鈣處理鉆井液時的機(jī)械鉆速。4．穩(wěn)定井壁的能力較強(qiáng)，井徑比較規(guī)則。只要鉆井過程中始終加足聚合
7、物處理劑，使濾液中保持一定的含量，聚合物可有效地抑制巖石的吸水分散作用。合理地控制鉆井液的流型，可減少對井壁的沖刷。這些都有穩(wěn)定井壁的作用。在易坍塌地層，通過適當(dāng)提高鉆井液的密度和固相含量，可取得良好的防塌效果。5．對油氣層的損害小，有利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)產(chǎn)層。由于聚合物鉆井液的密度低，可實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井；由于固相含量少，可減輕固相的侵入，因而減小了損害程度。6．可防止井漏的發(fā)生。對于不十分嚴(yán)重的滲透性漏失地層，采用聚合物鉆井液可使漏失程度減輕甚至完全停止。一方面，這是由于聚合物鉆井液一般比其它類型鉆井液的固相含量
8、低，在不使用加重材料的情況下，鉆井液的液柱壓力就低得多，從而降低了產(chǎn)生漏失的壓力。另一方面，聚合物鉆井液在環(huán)形空間的返速較低，鉆井液本身又具有較強(qiáng)的剪切降粘性和觸變性，因此鉆井液在環(huán)形空間具有一定的結(jié)構(gòu)，一般處于層流或改型層流的狀態(tài)，使鉆井液不容易入地層孔隙，即使進(jìn)入孔隙，滲透速度也很慢，鉆井液在孔隙內(nèi)易逐漸形成凝膠而產(chǎn)生堵塞。另外，聚合物分子在漏失孔隙中可吸附在孔壁上，連同分子鏈上吸
