冻土地层低温钻井液体系研究

【摘要】随着西部大开发的深入推进，西部矿产资源的勘探与普查有了更深入的进展，在勘探过程中，冻土层的钻进和取心问题制约着普查的进度，为了解决钻进施工中遇到的问题，对冻土层使用的低温钻井液进行实验研究。通过对冻土层钻探和低温钻井液的研究现状分析，对冻土层钻进的特点进行分析，探讨钻井液各项指标在冻土层钻探中的特殊性，对几种常用的实验方法进行对比，选定正交实验法作为研究主要使用的方法。以室内实验为基础，选择NaCl作为抗冻剂，通过对市场上几种造浆材料的评价，选择山东钠土作为造浆材料，然后对钻井液体系的絮凝剂和降滤失剂进行评价选择。根据实验结果，低温低固相钻井液体系分别以抗盐共聚物GTQ和多功能剂MBM作为主剂，通过正交实验的方法，分别在常温和低温条件下对配方的性能进行评价，选择确定性能较好的配方。并在此基础上，对低温无固相钻井液体系进行实验研究，通过对配方将滤失性能的调节，得到了满足要求的钻井液配方。得到的6组配方分别能够满足-15℃和-10℃条件下使用，配方的组分和含量为。满足在-15℃时使用的钻井液配方：2号配方：20%NaCl+3%Na膨润土+0.5%GTQ+1.0%Na-HPAN4号配方：20%NaCl+3%Na膨润土+0.3%Na-HPAN+4.0%MBM6号配方：20%NaCl+0.1%PHP+1.0%GTQ+1.0%Na-HPAN+1.0%KHM满足在-10℃时使用的钻井液配方：1号配方：15%NaCl+4%Na膨润土+0.75%GTQ+1.0%Na-HPAN3号配方：15%NaCl+4%Na膨润土+0.6%Na-HPAN+3.0%MBM5号配方：15%NaCl+0.12%PHP+0.75%GTQ+0.5%Na-HPAN+2.0%KHM最后，对得到的钻井液配方在凝固特性、流变性能、滤失性能、防塌性能和经济性能进行了详细评价，几组配方的性能可以满足冻土层地区钻探施工的要求。
【作者】丁付利；
【导师】杨甘生；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地质工程，2014，硕士
【关键词】冻土层；低温；钻井液；性能；正交实验；

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