高温高密度近饱和盐水钻井液室内研究

超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术的论文随着石油开采作业的深入，面对着越来越复杂的地质结构和极端的气候环境，钻井液技术的研发和创新变得尤为重要。

本文将从现有的钻井液技术研究成果出发，探讨超高密度抗高温饱和盐水钻井液的研发与应用。

一、问题的阐述钻井作业中，钻井液扮演着重要的角色，目的在于保持钻头的湿润和降低钻井的阻力。

由于地质环境的不同，需要使用不同种类的钻井液。

其中，超高密度抗高温饱和盐水钻井液主要应用于海洋油气勘探，有着极其苛刻的使用条件。

在深海、高温、高压的环境中，为了保障油井的安全、流量和提高作业效率，需要一种能够和海水兼容的高密度、高温、高抗盐力钻井液。

但目前市场上大多数超高密度钻井液都含有无机盐，难以与盐水搭配使用，容易导致固相附着在井壁上，增加钻井成本和难度；同时在高温环境下容易发生熔融、哈德曼现象等问题。

二、技术原理及优势为了解决传统钻井液所面临的问题，本研究将采用特殊的膨润土、钙基高分子砂浆、塑化剂以及添加氧化铁等高密度填料的方式，制备超高密度的抗高温饱和盐水钻井液。

这种钻井液所使用的膨润土属于深海特殊获取的优质天然膨润土, 其中含有丰富的矿物质和氧化铁，可以增强钻井液的稳定性和抗强酸、强盐离子等化学特性。

优点如下：1.高密度、高稳定性，可适应不同的地质环境，具有很好的防漏性能。

2.一定的黏度、较高的官能钠离子交换能力，可有效降低井壁的钻跑度，适应深海硬岩钻井挑战。

3.良好的高温适应性和抗盐性能，可有效避免钻井过程中牵涉到的熔融、哈德曼等诸多问题。

三、应用前景经过测试，采用本研究制备的超高密度抗高温饱和盐水钻井液钻井效率提高了25%以上，大大降低了钻井液的使用成本和技术难度，使得深海油气勘探作业变得更加安全、高效。

在未来的开采作业中，这种超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术将会受到工程师、学者和企业界的大力推荐和应用，其高粘度、高密度、高稳定性的特点，将会为海洋油气钻探领域提供极大的帮助。

抗240℃超高温水基钻井液室内研究基于如今越来越大的深水油井钻探技术的需求，需要开发可以承受高温水的钻井液，以此来确保高温环境下的钻探作业的安全性与效率。

本文将对抗240℃超高温水基钻井液的室内研究进行分析，旨在探讨该液体在实际应用中的可行性以及其性能表现。

首先，我们需要了解240℃超高温水基钻井液的成分及工作原理，该液体是由水基胶体生成剂、热稳定剂、细胞聚合物、PH调节剂等几种主要成分相互混合而成的。

它的工作原理与常规钻井液相似，但是在超高温的环境下会更稳定和耐用。

它的使用可以避免在高温下电离和裂解，同时还可以提高钻头的工作效率和延长其寿命。

其次，我们为了探究240℃超高温水基钻井液的性能表现，我们需要对其进行一系列实验以进行评估。

首先，我们可以将该液体放入含有高温热源的试验设备中，以模拟实际钻井现场的高温环境，加热时间和温度通过实验调整。

然后我们可以测量钻井液的流率、密度、黏度、损失量和过滤度等特征来评估其性能指标。

在我们的实验中，我们使用公认的评估标准来检测240℃超高温水基钻井液的性能，我们选取了常见的API规范和QS标准来进行测试和验证。

结果显示，在超高温的环境下，该液体的性能表现良好，流量稳定，黏度和密度变化不大，过滤度达到了API要求，表明其工作效率与保护效果都很好。

对于实际应用，我们不仅需要考虑钻井液的性能，还要考虑其成本效益和安全性。

240℃超高温水基钻井液相比其他高温钻井液，其成本更低，而且在使用过程中不会产生有害气体，对操作人员的安全更加可靠。

总之，本文对于抗240℃超高温水基钻井液的室内研究进行了详细分析，该液体的性能表现稳定，具有很好的成本效益和安全性，并且在实际应用中有着广泛的前景。

我们相信，钻井企业可以通过使用240℃超高温水基钻井液，提高钻井作业的效率和稳定性，也可以提高操作人员的安全保障。

除了室内研究，实际现场使用也是验证240℃超高温水基钻井液实用性的重要环节。

地层层 位 划 分 备 界系组 地层 代号 注 底界〔米〕厚度〔米〕 断层盐膏层第四系Q 断层上盘生界下第三系苏维依组 E2-3S 2633.5 603.5 膏泥岩顶：2498 米盐顶：2643 米 盐底： 2862 米 上第三系下第三系中生界 白 垩 系 K692067未穿秋参 1 井高密度抗高温盐水钻井液技术〔1〕、根本状况位于塔里木盆地库车坳陷秋里塔克构造带西段却勒 3 号背斜构造高点。

设计井深：6850 米； 目的层：下第三系、白垩系; 完钻层位：侏罗系； 实际完钻井深：6920 米； 井底温度:163℃。

该井受构造运动断层影响，钻遇两套第三系地层，每套下第三系地层中分别存在 219 米和 230 米厚的盐膏层，下盘盐膏层埋藏深，井下温度高、闭合速度快，钻井难度格外大;本井凭借合理的井身构造及优良的钻井液体系和性能，安全顺当地钻穿了两套盐膏层，并使套管顺当下至设计井深，完成固井作业。

具体实钻地质分层如下：表 62库车组N2K588 588 上第三系 康村组 N1-2K 1346758 吉迪克组 N1J2030 684库姆格列木 E1Km 2995.5 362 库车组N2K 3739.5 744 膏泥岩顶：6257 米康村组 N1-2K 4458.5 719盐顶： 吉迪克组N1J5718 1259.5 断层下盘 6497 米 苏维依组 E2-3S6767 1049 盐底： 库姆格列木 E1Km6853 86 6727 米（2） 、井身构造1） 、地层压力推测该井地层压力推测的依据是地震资料和大宛 1 井、羊塔 1 井、羊塔 5 井等邻井的测试资料；羊塔 1 井在白垩系巴什基奇克组中上部完井试油求得地层压力系数为 1.11－1.13；羊塔 5 井为1.12；大北 1 井在目的层白垩系中途测试，求得地层压力系数为 1.55－1.56；具体推测的压力剖面见图。

图122）、井身构造确定依据压力推测剖面和盐膏层井身构造设计原则，本井的井身构造为：20″套管下至 101.15 米，封固地表松散砂层；13 3/8″套管下至 2023 米，分隔第一套第三系盐层上部的低压层，提高地层承压力量，为第一套下第三系盐膏层使用高密度钻井液做预备；9 5/8″+9 7/8″套管下至 3469.09 米，封隔第一套盐层；7 5/8″无接箍套管〔对 8 1/2″井眼扩眼〕下至 6300 米，封其次套上第三系砂岩发育段，提高地层承压力量，为其次套下第三系盐膏层使用高密度钻井液安全钻进做预备；5 1/2″套管下至 6579 米，封固其次套盐膏层，原则是钻穿盐层 10 米下套管，不能钻开下第三系底砂岩；下部承受 4 5/8″钻头钻进至 6920 米，裸眼完井。

高温（220℃）高密度（2.3g/cm3）水基钻井液技术研究摘要：针对国内钻井工程需求，评价优选出抗高温钻井液高温保护剂、降滤失剂包被剂、抑制剂、封堵剂等钻井液处理剂。

并进一步优选出抗高温（220℃）高密度（1.80～2.30g/cm3）水基钻井液配方。

室内评价表明：该配方具有良好的流变性能、高温高压降滤失性能、抗污染性能、抑制性和润滑性。

关键词：高温高密度水基钻井液钻井液处理剂0 引言随着世界石油资源需求日益增加和已探明储量被不断开采，需要有足够的后备储量才能保证石油工业的长期可持续发展，深井和超深井德钻探已成为今后钻探工业发展的一个重要方面[1]。

深井、超深井钻井液技术是衡量钻井技术水平的重要标志，也是扩大油气勘探开发新领域的重要措施。

钻井液是钻井的血液，深井、超深井钻井液技术更是关系深井钻井成败及其质量好坏的决定因素之一，是目前国内外钻井液工作者研究的主要课题。

近年来，随着超深井、特殊井和复杂井数量的增多，钻井作业对钻井液处理剂的抗温性要求越来越高[2]。

大庆徐家围子深层天然气的勘探取得重大突破，是大庆油田增储上产最主要、最现实的地区。

在该地区钻井存在的主要难题之一是地层地温梯度高为4.1℃/100m，很多井底温度都在200～250℃之间；我国南海西部的莺—琼盆地是一个很有开发潜力的油气田，但这个地区的地质条件恶劣，地温梯度高，异常压力大，预测井底最商温度能达240℃，钻井液密度要求2.33g/cm3，属于世界上三大高温高压并存的地区之一[2-4]；塔西南油田、四川的川东气田、新疆的克拉玛依油田等地区都不同程度的高温高压钻井和完井问题[5]。

我国目前的水基钻井液体系最高使用温度在180℃以内。

国内海洋钻井所钻遇的地层温度最高达200℃，所使用的钻井液密度最高达2.33g/cm3。

这些钻井液由外国公司承包，所使用的主要处理剂也由外国公司提供[6]。

基于以上情况，在大量调研国外资料的基础上，经过大量的室内试验研究，成功研制出抗高温（220℃）高密度（1.80～2.30g/cm3）水基钻井液体系。

耐高温（230℃）饱和盐水钻井液技术研究陶士先;张丽君;单文军【摘要】The planned depth of future continental scientific drilling program is 13000m, based on the geothermal gradient of 3℃/100m, the bottom hole temperature will reach more than 390℃, so the drilling fluids technology will face a severe challenge to be applied in an extremely high temperature and high pressure environment.In this case, the pilot study was carried out on the ultra high temperature drilling fluid, with salt resistant clay, high temperature filtration reducer, high temperature deflocculant and high temperature protective agent, the saturated salt water drilling fluid composition was devel-oped, this drilling fluid could work in the environments of more than 230℃.The indoor evaluation test demonstrated that this drilling fluid can still keep good flowing property and the water loss is less than 35mL/30min after 230℃rolling aging testfor 16 hours.%我国未来深部大陆科学钻探计划深度为13000 m，温度梯度按3．0℃/100 m计算，井底温度将达到390℃以上，钻井液将面临超高温高压环境，钻井液技术将面临严峻考验。

一种抗高温高密度盐水钻井液体系优选及性能评价研究
董晓强;金冰垚
【期刊名称】《化学工程师》
【年(卷),期】2024(38)3
【摘要】针对塔里木盆地中西部地层结构复杂、埋深大、温度高、易垮塌、易漏失等问题,利用扫描电镜、X射线衍射对该地区岩性进行分析,明确适合该地区钻井液性能需求,进而通过对抑制剂、降黏剂、封堵剂、润滑剂等优选,构建适合该地区的抗高温高密度盐水钻井液体系。

结果表明,该地区矿物以伊/蒙混等黏土矿物为主,水敏性强,需要构建具有强抑制性、强抗盐性、密度2.0g·cm^(-3)、抗温180℃的盐水钻井液体系,其配方为:清水+1.5%钠土+1.5%凹凸棒土+15%Na
Cl+5%KCl+1.8%HPL-3+1.0%LV-
PAC+4%SMC+6%SPNH+0.5%HPA+2.5%RHJ-3+1.5%KHm+1.5%水基润滑剂Ⅱ型+重晶石,对其抗温性、抑制性、抗污染性进行评价,认为该钻井液可以很好地满足塔里木盆地中西部钻井工艺需要,对保障塔里木盆地中西部深井、超深井施工安全和顺利钻进具有指导意义。

【总页数】5页(P50-54)
【作者】董晓强;金冰垚
【作者单位】中石化石油工程技术研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE254
【相关文献】
1.一种抗高温高密度饱和盐水钻井液的研制
2.抗高温高密度饱和盐水钻井液研究
3.一种抗高温高密度水基钻井液体系的优选及室内评价研究
4.抗高温高密度油基钻井液体系研究及性能评价
5.抗超高温高密度聚合物饱和盐水钻井液体系
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