油基钻井液体系介绍

第二节油基钻井液油基钻井液是一种用油做连续相或外相的钻井液。

油基钻井液中的固相是油润湿的，所有的添加剂也是油溶性的，钻井液的滤液是油，如果有水，水也是在油中乳化的。

油基钻井液有两种一全油基钻井液和逆乳化油基钻井液。

这两种钻井液中的油可以是原油、精制油（如柴油或矿物油），也可以是LI前应用的非石油类的合成基有机流体。

后一种油基钻井液有多种叫法：惰性钻井液、非水基钻井液和合成基钻井液。

这种钻井液LI前比柴油或矿物油钻井液更容易被环境所接受。

全油基钻井液用油做为外相，它在配制或使用中不含水。

由于不含水，需用沥青或有机类材料来控制失水和粘度。

由于在配制或使用中不含水，所以在使用过程中尽量控制水，含水量不应超过7%。

如果水对全油基钻井液造成污染，钻井液中的固相就会变成水润湿，钻井液的稳定性就会受到影响。

逆乳化油基钻井液是中等或高含水的油基钻井液，水是逆乳化油基钻井液的内相，并且可以含有盐类如钙或钠的氯化物，其含水一般在10%〜60%。

加入乳化剂，不但可以增强乳化稳定性，使水作为内相，还可以防止水渗出进而聚结成大的水滴。

改良的褐煤衍生物或沥青可用作失水控制剂，有机土可用来提高体系的粘度。

逆乳化油基钻井液的乳化性能通常很好，是一种低失水的油基钻井液。

一、油基钻井液的优点油基钻井液有很多地方优于水基钻井液。

油基钻井液的原始成本高是这种体系不被采用的原因之一。

但是如果考虑到整个钻井成本的话，使用油基钻井液的成本通常比水基钻井液的要低。

油基钻井液有下列特点：1、良好的井壁稳定性和页岩抑制性。

2、良好的油气层保护能力。

3、咼温稳定性能。

4、良好的润滑性和低的卡钻儿率。

5、抗污染能力强。

6、井徑规则。

7、低孔隙压力岩层8、防腐10、循环再利用二、油基钻井液的缺点1、油基钻井液的成本高。

2、钻屑的清除、油基钻井液排放这些都是和环境密切相关的。

3、油基钻井液对循环系统的橡胶部分有一定的损害。

4、油基钻井液中挥发出的蒸汽闪点较低，造成火灾隐患。

油基钻井液一、油基钻井液发展概述1、定义及类型➢油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。

➢两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。

在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过10%；而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含水量一般为10~60%。

2、油基钻井液的优缺点➢与水基钻井液相比较，油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点。

➢目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还可广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。

➢油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响。

➢为了提高钻速，从20世纪70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。

➢为保护环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。

3、油基钻井液的发展阶段二、油基钻井液的组成1、基油(BaseOil)油包水乳化钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。

•在油包水乳化钻井液中用作连续相的油称为基油，目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油)和各种低毒矿物油。

•为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。

•由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作用，因此芳烃含量不宜过高，一般要求柴油的苯胺点在60℃以上。

苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。

苯胺点越高，表明油中烷烃含量越高，芳烃含量越低。

•为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过高。

各种基油的物理性质注：Mentor26、Mentor28、Escaid110、LVT和BP8313均为常用矿物油的代号。

2、水相(WaterPhase)：•淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相。

塔里木常用钻井液体系简介塔里木常用的钻井液体系主要以水基钻井液体系为主，油基钻井液只在少数几口井使用，一是为开发而进行的油基钻井液取心做业，二是用来解决极为严重的井下复杂情况，总的归纳起来大致有以下几种：不分散聚合物体系，分散型聚合物体系（即塔里木聚合物磺化体系），钾基（抑制性）钻井液体系，饱和盐水钻井液体系，正电胶钻井液体系，油基钻井液体系，”三低”正电胶钻井液体系。

1. 不分散聚合物钻井液体系不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物处理的水基钻井液。

塔里木使用的不分散聚合物钻井液体系大致有三种；既多元聚合物体系，复合离子型聚合物体系，阳离子聚合物体系。

塔里木不分散聚合物钻井液体系特点：（1）具有很强的抑制性。

通过使用足量的高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被钻削，在钻削表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻削分散，使所钻出来的钻削基本保持原状而不分散，以利于地面固控清除，从而实现低密度，低固相，提高钻速。

（2）具有较强的悬砂，携砂功能。

通过控制适当的板土含量，使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂，携砂功能，满足井眼净化需求。

（3）通过使用磺化沥青，超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能够获得良好得泥饼质量。

（4）该体系以其良好的剪切稀释特性使得钻头水眼小，环空粘度大，有利于喷射钻井，能使钻头水马力充分发挥，钻速提高。

（5）低密度。

低固相有利于实现近平衡钻井，（6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对地层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。

2.配方(1).多元聚合物体系（2）.复合离子型聚合物体系材料名称加量材料名称加量扳土4% 扳土4%KPAM PMNK 80A51任意两种0.6-1% FA-3670.4-0.6%HPAN 0.15% XY-270.15% MAN101 0..1% JT-8880.2-0.3SAS 5.0% SAS5.0QS-2 2.0% QS-22.0%RH-3D 0.4-0.6% RH-40.3-0.5%RH-4 0.3-0.5% RH-3D0.4-0.6 %（3）阳离子聚合物体系材料名称加量扳土4%SP-2 0.3-0.4%CSW-1 0.1%JT-888 0.2-0.3%SAS 5.0%QS-2 2.0%RH-3 0.4-0.6%RH-4 0.3-0.5%3.技术关键（1）加大包被剂用量（171/2“井眼平均约3.5千克/米，121/4”井眼3.0千克/米），采用2种以上包被挤复配以达互补增效作用，突出强包被，抑制钻削分散，防止钻削粘聚，包被剂以胶液形式细水长流补充到井浆中。

全油基钻井液沉降性研究与应用摘要：针对全油基钻井液静止时间长，容易出现沉降，影响井下作业安全的问题，研制了一种油基钻井液，它具有良好的流变性、电稳定性和悬浮性，并在HZ21-1-18井成功应用。

应用结果表明，全油基钻井液配方能适应现场钻井和测试9天的要求，有效地保护油气层和保证了作业安全。

关键词：全油基钻井液；沉降性；现场应用1全油基钻井液体系特点简介根据不同的地质特点、储层的保护及井身结构，并考虑到现场施工及维护等方面的综合因素，我公司开发出新型全油基钻井液体系，从而达到满足于各种复杂情况下对钻井液的要求。

良好的温度稳定性；良好的流变性稳定性；高的动塑比；高的电稳定性；良好的抗侵污效果；处理剂加量低；良好的剪切稀释效果。

全油基钻井液体系具有非常好的适应性，不同的密度条件下，通过改变处理剂的加量，能够获得性能优异的全油基钻井液体系。

全油基钻井液体系40～180℃温度下具有较好的适应性，密度范围可以达到0.92～2.30g/cm3，并通过调整处理剂的加量获得优异的性能，是一套新型优异的全油基钻井液体系；该体系具有动塑比和电稳定性高，高温高压失水小，处理剂加量低，适用性广等特点。

2处理剂及作用（1）5#白油：油基钻井液基液，作为连续相；（2）HIEMUL主乳化剂：油基钻井液乳化剂，形成油包水乳液；功能：a、可形成稳定的油包水乳状液；b、可降低滤失速率；c、提高油基钻井液的热稳定性；（3）HICOAT辅乳化剂：辅助乳液稳定，与HIEMUL主乳化剂配套使用；功能：a、提高油水乳化钻井液的油湿性；b、提高体系电稳定性：c、改变乳化钻井液流变参数；（4）HIRHEO-A 提切剂：提高和调节油基钻井液的粘度；功能：a、可对任何油基钻井液增粘；b、改善钻进与完井过程中的井眼清洁性；加强油基封隔液和管内填充液内部网架结构，防止加重材料沉降。

（5）JHS增粘剂：提高和调节油基钻井液的粘度；功能：a、提高乳化钻井液和纯油基钻井液悬浮能力；b、抑制斜井和大位移井段的固相沉降；c、调整油基泥浆性能以便储存。

•常用钻井液类型•一）、水基钻井液•水基钻井液以水为分散介质（连续相），以粘土为分散相（固相），加入一定的化学处理剂或加重材料组成。

这类钻井液发展最早，使用最广泛。

水基钻井液又可分为以下几种类型：•1、淡水钻井液：•由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。

含盐量（Nacl）小于•1％或低于10000毫克／升。

含钙量小于120毫克／升。

•2、盐水钻井液：•含盐量大于1％或高于10000毫克／升。

包括盐水钻井液、饱和盐水钻井液、海水钻井液。

主要用在海湾海上钻井，钻盐岩层及泥页岩易塌地层。

•3、钙处理钻井液：•含钙量大于120毫克／升。

包括石灰钻井液、石膏钻井液、氯化钙钻井液。

其主要特点是抗可溶性盐侵蚀能力强，性能稳定。

•4、不分散低固相聚合物钻井液：•一般低固相钻井液粘土含量小于7％（体积百分数）；不分散低固相钻井液的粘土含量小于4％。

其主要特点是钻速快，流动性好，钻井总成本低。

•5、混油钻井液：•在水基钻井液中混入3～4％的乳化油类（原油或柴油），使油成小珠分散的乳化状态。

其主要特点是润滑性好，流动性好，失水量低，泥饼摩擦系数小。

•二）、油基钻井液•以油为分散介质的钻井液。

它又可分为：•1、油基钻井液：•是以原油或柴油为连续相（液相），以氧化沥青作为分散相（固相），再加入化学处理剂和加重剂配成的，含水量在3％以下。

其主要特点是对油层损害小，抗可溶性盐侵污的能力强。

•2、油包水乳化钻井液：•以柴油作连续相，以水作分散相，呈小液滴状分散在水中（水的体积分数可达60％），以有机膨润土（或称亲油膨润土）和氧化沥青作稳定剂，再加入其它处理剂、加重剂配制而成。

其主要特点是热稳定性高，有较好的防塌效果，对油气层损害小，常用于高温井段，钻易塌地层和低压油气层。

常用的小井眼钻井液体系•甲酸盐钻井液体系•乙二醇／K2CO3水基钻井液•CBF钻井液体系（一种阳离子聚合物／盐水钻井液）二）低固相聚合物钻井液•适用范围：用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压储层等。